尹良峰的设计说明水温测试仪

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1、课程设计说明书课题名称：水温测试仪专业名称：通信技术班级：0801班姓名：尹良峰学号：08400530143指导老师：伍麟君课程设计任务书（一）设计目的1、通过对温度测量电路的设计、安装和调试理解温度传感器的性能，学会在实际电路中应用；2、进一步熟悉集成运放的线性和非线性应用。（二）设计要求和技术指标1、技术指标：要求设计一个温度测量器件，其主要技术指标如下：（1）测温范围：室温~50℃；（2）被测温度达到50℃时，指示灯亮（或蜂鸣器工作）；（3）5数字电压表实现温度显示，可直接读出温度值。2、设计要求（1）设计一个能满足要求的温度测量及报警电路；（2）要求绘出原理图，并用

2、Protel画出印制板图；（3）根据设计要求和技术指标设计好电路，选好元件及参数；（4）在万能板或面包板或PCB板上安装好电路并调试；（5）拟定测试方案和设计步骤；（6）撰写出设计报告、调试总结及使用说明书。（三）设计提示1、基本原理：被测对象K—℃变换放大电压表比较器报警设备2、温度传感器建议采用AD590集成温度传感器进行温度～电流转换。它是一种电流型二端器件，其内部已作修正，具有良好的互换性和线性。有消除电源波动的特性。输出阻抗达10MΩ，转换当量为。器件采用B－1型金属壳封装。温度—电压变换电路如图1所示。由图可得：如R=10KΩ，则。图1温度—电压转换电路图2K—

3、℃变换电路3、K—℃变换器因为AD590的温控电流值是对应绝对温度K，而在设计中需要采用℃，由运放组成的加法器可以实现这一转换，参考电路如图2所示。元件参数的确定和－UR选取的指导思想是：0℃（即273K）时，。4、放大器设计一个反相比例放大器，使其输出u03满足100mV/℃。用数字电压表可实现温度显示。5、比较器由电压比较器组成，如图3所示。UREF为报警时温度设定电压，Rf2用于改善比较器的迟滞特性，决定了系统的精度。图3比较器图4驱动电路6、调试要点和注意事项用温度计测传感器处的温度T(℃)如T=27℃（300K）。若取R=10KΩ，则，调整UR的值使，若放大器的放

4、大倍数为－10倍，则放大器的输出u03应为2.7V。测比较器的比较电压UREF值，使其等于所设定的温度乘以0.1V，如设定温度为50℃，则值为5V。比较器的输出可接LED指示或蜂鸣器。把温度传感器加热（可以电吹风吹）在温度小于设定值前LED应处于熄灭状态，反之，为点亮。7、实验用仪器设备（1）数字电压表（2）面包板或万能板（3）智能电工实验台8、设计用主要器件AD590集成温度传感器一只、741四块、蜂鸣器/LED各一个、电阻电容若干、晶体管一只（驱动电路）、电阻若干（四）设计报告要求1、选定设计方案；2、拟出设计步骤，画出电路，分析并计算主要元件参数值；3、整理测试数据（

5、五）设计总结1、在测试中发现什么故障？如何排除？2、心得体会。目录一、课程设计任务书……………………………………2二、第一章绪论…………………………………………61.1水温测量仪的发展…………………………61.2水温测量仪的用途…………………………6三、第二章水温测量仪的设计…………………………112.１总体结构框图设计……………………………72.2温度检测电路设计……………………………82.3K—℃变换……………………………………92.4比较器………………………………………102.5报警设备……………………………………132.6水温测量仪运作过程总析…………………14四、

6、第三章水温测量仪的仿真与制作…………………163.1仿真软件简介…………………………163.2仿真电路的建立……………………163.3仿真效果分析………………………193.4PROTEL电路板图……………………19五、第四章结束语………………………………………204.1、设计总结……………………………204.2、心得体会……………………………20六、第五章附录………………………………………21第一章绪论1.1水温测量仪的发展一般来说，水温测量仪大都采用温度传感器（如AD590）与其附加控制电路构成。其利用温度传感器将温度变化转化为电信号，进而输出具体所需电信号。但此类产品中

7、测量误差偏大、功能单一。最新科技有设计采用单片机，实现灵活配置多种测温传感器，对温度进行高精度测量的低功耗便携式测温仪，特别适合高炉热负荷水温差测量领域，或者连续多点温度和温差的测量场合。采用分段（每十度分段）对温度一热电势间非线性关系的线性化，提高了系统的测温精度。实际使用证明，该测量仪具有可靠性高、便携性好、功能齐全、功耗低、适用场合广泛、测温精度高等特点。然温度传感器水温测量仪仍不失为重要的水温测量工具。1.2水温测量仪的用途水温测量仪在国防工程、空间技术、冶金、电子、食品、医药和石油化工等领域都有广泛应用，