工业系统测量

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1、工业系统测量温度测量及超限报警电路指导老师:周垛电信学院计算机8308055059薛景安一.实验题目及要求题目：设计一个工业系统中的温度测量及超限报警电路。温度测量范0-100°C如果超过80°C就会启动报警电路。温度传感器使用AD590,报警用蜂鸣器。要求：1、根据上述功能要求，画出系统的实现框图，并注明各个环节的输入和输出。2、简要阐述系统的工作原理或过程。3、列出所用的主要元器件和仪器设备。4、设计完成测温电路和启动报警装置的电路，给出各个元器件参数。二、设计思路因为在一定的量程内AD590输出电流正比于热力学温度，具有良好的线性特性，因此可以利用

2、它将温度信号转化为电流信号。再利用差动放大器实现将电流信号转换为电压信号，通过零度和满度校准,实现在0°C时放大器输出0V,100°C时放大器输出5V电压。再将差动放大器的输出端与报警电路相连接o报警电路选择用比较器来完成，当输入电压大于某个基准电压的时候，比较器输出端有电压，带动蜂鸣器报警；小于某个基准电压的时候，输出端无电压，蜂鸣器不工作。三.实现框冷动酬=〉判断是否超出出电蹄基准电压［：＞黜朋雜娜四、实验仪器定值电阻2500x1、10KQx2、10KQxl、47KQxl、可变电阻：20KQxl、10KQxk（参数按照电路图标注的匹配）AD590温度

3、传感器一个、0P07运算放大器一个、导线若干、BL-PBZ2095D05YA蜂鸣器一个、磁电式电压表、运算放大器324—个五、实验原理（一）温度信号到电流信号的转换原理该转换过程利用AD590型温度传感器。它是一种电流型的半导体集成温度传感器，可以看做一个温控电流源。在一定的量程内AD590输出电流正比于热力学温度，具有良好的线性特性。理论上，在热力学温度为0K时，AD590输出电流为OuA。当两端电压在4-30V范围内变化时，其输出电流与温度的关系是luA/Ko由此可以得出输出电流与被测温度的关系式,1二T+273.2（T单位是摄氏度，I单位是uA）・

4、（-）差动放大原理这个电路的输出电压表达式为“心躯2（T为温度，V为电源正极的电压）这个电路的测温量程是0~100。C,信号调理电路的输出电压范围为0~+5V,电源电压土Vcc二土10V。可以计算出R1和R2的值。（经计算，R1为36.6KKQ,R2为53KQ）由于AD590传感器在0。C时输出一个273.2uA的电流，要使0。C时放大器输出电压为零，就要在0。C时提供一个273.2uA的电流，抵消AD590的输出电流。这个电流是+V“电源经过R1提供的，因此调节RP1可以调节电路的零点。RP1固定时，改变RP2可以改变放大器的输出电压。为实现在0。C时

5、放大器输出0V,要求将AD590置于0。C的环境中，调节RP1,使放大器输出电压为0V。（零点校准）为实现在100°C时放大器输出5V,将AD590置于100°C的环境中，调节运算放大器的反馈电阻RP2,使输出电压为5V。（满度校准）在80。C时输出电压是4V。由于选定型号蜂鸣器的工作电压范围是2-7V,最大电流30毫安，所以保护电阻R=250Q。（三）报警电路部分（比较器）运算放大器的开环应用方式可以构成比较器，Vr由R3和R4对电源电压分压得到，为4V.比较器的理想的输入输出特性曲线可以看出，当温度高于80。C时，报警电路的输入电压大于4V,输出10

6、V,带动蜂鸣器报警；当温度低于80。C时，电路输入电压小于4V,输出0V,蜂鸣器没有反应。达到报警目的。六.实验电路七.实验小结该实验用到了运算放大器的知识，考察对测温系统的一个简单认识。通过实验复习了课本，回顾了一学期的上课内容，有很大的收获。感谢老师耐心负责的教导！