PN结温度传感器构成的育雏温度测试电路

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1、电子育雏温度控制电路班级：指导老师：组员：41.设计要求由PN结温度传感器构成的电子育雏温度控制电路要求：1）说明整个电路工作原理；2）分析主要元器件选择依据；3）制作一个温度为30°C的育雏控制电路；4）对IC1构成的基本测温电路进行温度、电压标定。说明：测温传感器（VT1）放在育雏器内，用于测量其中的温度.2.系统方案本系统主要由电源电路模块、温度检测电路模块、温度控制电路模块组成。下面分别论证这几个模块所用元器件的选择。2.1温度传感器的论证与选择方案一：热电偶它们非常坚固而且不太贵。热电偶有多种类型，它们覆盖非常宽的温度范围。它们的特点是：低灵敏度、低稳定性

2、、中等精度、响应速度慢、高温下容易老化和有漂移，以及非热电偶需要外部参考端。方案二：IC传感器IC温度传感器具有很高的线性度，低系统成本，小尺寸，高分辨率，低功耗，但是其响应速度低，使用温度有限，并且固有的自身发热，需要外部参考源。方案三：PN结温度传感器线性电流输出，宽温度范围，精度高，使用方便，并且线性度好，价格实惠。综合以上三种方案，选择方案三。2.2运放的论证与选择方案一：LM358芯片LM358芯片具有两个运放，使用单电源供电，平时接触比较少几乎不怎么使用用，对其属性不太了解，并且LM358芯片价格昂贵。方案二：LM324芯片LM324芯片运放多，价格便宜

3、便宜，平时经常使用对其引脚及属性非常熟悉熟悉，并且可以用双电源或单电源供电综合以上两种方案，选择方案二。41.系统理论分析与计算3.1PN结温度传感器工作原理的分析与计算晶体二极管或三极管的PN结的结电压是随温度而变化的。例如硅管的PN结的结电压在温度每升高1℃时，下降-2mV，利用这种特性，一般可以直接采用二极管（如玻璃封装的开关二极管1N4148）或采用硅三极管（可将集电极和基极短接）接成二极管来做PN结温度传感器。这种传感器有较好的线性，尺寸小，其热时间常数为0.2—2秒，灵敏度高。测温范围为-50—+150℃。典型的温度曲线如图1所示。同型号的二极管或三极管

4、特性不完全相同，因此它们的互换性较差。3.2电路的分析与计算负相输入端比正向端电压小时，输出为高电平，三极管导通，线圈通电，灯那边的开关在常闭触点，灯亮；负相输入端比正向端电压大时，输出为0，三极管未导通，线圈没电，灯那边的开关在常开触点，灯没亮。41.电路设计4.1电路原理图温控原理：由LM324的IC1构成的基本测温电路，VT1接成二极管形式，利用9031发射结的温度系数约为：—2.5mV/°C（即每上升1°C，发射结电压下降2.5mV）。这一特点作为温度传感器，经IC1将检测到信号放大后输出，即温度上升UBE下降U3下降U1下降。电路原理图如图2所示：图2：电

5、路原理图4.2电路实物图经过小组组员的努力，大家齐心协力焊接出电路，电路整体上美观大方，布局合理，焊点无虚焊。电路实物图如图3所示；图3电路实物图45.测试方案与测试结果5.1测试条件与仪器测试条件：检查多次，仿真电路和硬件电路必须与系统原理图完全相同，并且检查无误，硬件电路保证无虚焊。测试仪器：高精度的数字毫伏表，数字万用表5.2测试结果(数据)实验测试结果如下表1所示：表1：测试结果（单位/V）初始值24°C26°C28°C30°C32°C35°C38°C42°CBC端0.5920.5880.5830.5770.5700.5610.5600.5550.547引

6、脚12.942.912.892.862.832.812.782.762.724