课程设计（论文）-基于铂电阻的温度测量调理电路设计

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1、燕山大学课程设计说明书燕山大学课程设计说明书题目：基于铂电阻的温度测量调理电路设计学院（系）：电气工程学院年级专业：09级检测1班学号：3学生姓名：指导教师：教师职称：讲师第18页共18页燕山大学课程设计说明书燕山大学课程设计（论文）任务书院（系）：电气工程学院基层教学单位：仪器科学与工程系学号3学生姓名黄海超专业（班级）09检测一班设计题目基于铂电阻的温度测量调理电路设计设计技术参数采用Pt1000作为温度敏感元件和电桥电路，当温度在-10到300摄氏度变化时，输出信号的幅值为0-2.5V。设计要

2、求1：完成题目的理论设计模型；2：给出系统原理图、关键器件的参数及设计依据；3：完成电路的multisim仿真；工作量1：完成一份设计说明书（其中包括理论设计的相关参数以及仿真结果）；2：提交一份电路原理图；工作计划周一上午到周二上午，教室内做理论设计；周二下午到周五上午，自己有计算机的同学在教室内做multisim仿真，没有计算机的同学到实验室进行电路仿真；周五下午，教室内整理设计材料、准备撰写设计说明书参考资料1:基于运算放大器和模拟集成电路的电路设计；2：模拟电子技术；3：电路理论；4：数字电

3、子技术；指导教师签字温江涛基层教学单位主任签字说明：此表一式四份，学生、指导教师、基层教学单位、系部各一份。2012年6月28日第18页共18页燕山大学课程设计说明书目录前言…………………………………………………………………………………41方案简介与论证…………………………………………………………………51.1设计简介……………………………………………………………………51.2热电阻传感器介绍…………………………………………………………51.3总体设计内容…………………………………………………………

4、……62温度测量调理电路设计…………………………………………………………72.1PT1000传感器温度-阻值特性………………………………………………72.2测量电路……………………………………………………………………82.3放大电路…………………………………………………………………102.4系统原理图………………………………………………………………123仿真结果………………………………………………………………………13总结………………………………………………………………………………15参考文献………

5、…………………………………………………………………16第18页共18页燕山大学课程设计说明书前言：温度是过程检测与控制中的重要参量,在要求对温度进行精确测量和控制的条件下,铂热电阻是一种应用广泛的温度传感器,它具有体积小、准确度高、测温范围宽、稳定性好、正的温度系数等特点。本文根据铂电阻(Pt1000)温度与电阻值对照表,提出了一种在-10～300℃范围内利用四臂电桥测量电阻变化从而测温的方案,并对电路原理及效果进行理论分析和计算机模拟仿。本次课设设计出了一个较完整的温度调理电路，通过仿真调试，当温

6、度在-10到300摄氏度变化时，输出信号的幅值为0—2.5V。本设计应用性比较强，设计系统可以作为温度测量系统，如果稍微改装可以做热水器温度调节系统、生产温度监控系统等等。实际应用的意义较大。第18页共18页燕山大学课程设计说明书1方案简介与论证1.1设计简介本次课程设计题目是基于铂电阻的温度测量调理电路设计，要求采用Pt1000作为温度敏感元件和电桥电路，当温度在-10到300摄氏度变化时，输出信号的幅值为0-2.5V。根据课程设计的要求，采用Pt1000作为温度敏感元件，作为输入部件接受温度变化

7、变输出电阻变化。采用采用单臂直流电桥电路作为转换电路，以仪用放大器AD620作为中心原件组成放大电路，当温度在-10到300摄氏度变化时，调节放大倍数和输出偏置，使输出信号的幅值为0-2.5V。电路仿真中，以滑动变阻器模拟温度敏感元件Pt1000的电阻输出，实现电路仿真和调试。1.2热电阻传感器介绍热电阻传感器可分为金属热电阻式和半导体热电阻式两大类，前者简称热电阻，后 者简称热敏电阻。常用的热电阻材料有铂、铜、镍、铁等，它具有高温度系数、高电阻率、化学、物理性能稳定、良好的线性输出特性等，常用的热

8、电阻如PT100、PT1000等热电偶是目前接触式测温中应用也十分广泛的热电式传感器，它具有结构简单、制造方便、测温范围宽、热惯性小、准确度高、输出信号便于远传等优点。非接触式温度传感器主要是被测物体通过热辐射能量来反映物体温度的高低，这种测温方法可避免与高温被测体接触，测温不破坏温度场，测温范围宽，精度高，反应速度快，既可测近距离小目标的温度，又可测远距离大面积目标的温度。目前运用受限的主要原因一是价格相对较贵，二是非接触式温度传感器的输出同样存在非线性的问题，而且