模电课程设计---温控装置设计

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1、山东科技大学电子课程设计报告温控装置设计山东大学电子课程设计报告温控装置设计姓名:专业:班级:学号:指导教师:2013-6-613山东科技大学电子课程设计报告温控装置设计摘要本设计以LM358电压比较器和热敏电阻为核心，让热敏电阻、10K电阻来组成的分压电路，接LM358的反相输入端。当环境温度大于或等于5℃时，热敏电阻阻值减小，使反相输入端电压小于正向输入端的参考电压，从而使LM358输出端输出参考电压，令LED发光,蜂鸣器发出响声报警，提醒用户及时采取措施。关键词：热敏电阻温度电压比较器参考电压13山东科技大学电子课程设计报告温控装置设计目录山东科技大学I温控装置设计

2、I摘要II目录III第一章课题背景51.1引言51.1.1背景51.1.2设计目的与意义51.2技术指标51.3主要工作6第二章元件介绍62.1电压比较器LM35862.1.1电压比较器的工作原理62.1.2LM358的特点72.1.3LM358参数功能特性72.1.4LM358内部功能框图82.2热敏电阻82.2.1热敏电阻原理8第三章方案论述113.1设计简介113.2总体思路113.3电路图113.4说明123.5结论12参考文献1313山东科技大学电子课程设计报告温控装置设计第一章课题背景1.1引言1.1.1背景温度是一个十分重要的物理量，对它的测量与控制有十分重

3、要的意义。随着现代工农业技术的发展及人们对生活环境要求的提高，人们也迫切需要检测与控制温度。温度控制电路在工农业生产中有着广泛的应用。日常生活中也可以见到，如电冰箱的自动制冷，空调器的自动控制等等。利用热敏电阻器制作一个温度报警器，可通过调节微调电位器的阻值，改变电压比较器正向输入端的参考电压，可以改变电路报警时的温度。1.1.2设计目的与意义本文通过采用热敏电阻作为敏感元件的温度报警器的设计与制作，阐明了该装置进行设计与制作的具体过程及方法。这种温度报警器结构简单，由温度控制部件和报警器两部分组成，可操作性强，应用广泛。工作时，温度测量范围为-30℃～110℃。当温度达

4、到预定值时，利用热敏电阻的特性，采集电压信号，驱动报警装置，立刻发出报警信号，从而防止因温度升高而带来的不必要的损失。1.2技术指标1）输入电压范围为5-7V2）输入参考电压为0-4.6V3)输出电压为2.2V4）温度测量范围为-30℃～110℃1.3主要工作1）根据指标设计温度控制报警电路。13山东科技大学电子课程设计报告温控装置设计1）完成设计的焊接以及调试工作第二章元件介绍2.1电压比较器LM3582.1.1电压比较器的工作原理简单地说，电压比较器是对两个模拟电压比较其大小(也有两个数字电压比较的，这里不介绍)，并判断出其中哪一个电压高，如图1所示。图1(a)是比较

5、器，它有两个输入端：同相输入端(“+”端)及反相输入端(“-”端)，有一个输出端Vout(输出电平信号)。另外有电源V+及地(这是个单电源比较器)，同相端输入电压VA，反相端输入VB。VA和VB的变化如图1(b)所示。在时间0～t1时，VA>VB；在t1～t2时，VB>VA；在t2～t3时，VA>VB。在这种情况下，Vout的输出如图1(c)所示：VA>VB时，Vout输出高电平(饱和输出)；VB>VA时，Vout输出低电平。根据输出电平的高低便可知道哪个电压大。13山东科技大学电子课程设计报告温控装置设计2.1.2LM358的特点LM358内部包括有两个独立的、高增益、

6、内部频率补偿的双运算放大器，适合于电源电压范围很宽的单电源使用，也适用于双电源工作模式，在推荐的工作条件下，电源电流与电源电压无关。它的使用范围包括传感放大器、直流增益模块和其他所有可用单电源供电的使用运算放大器的场合。LM358的封装形式有塑封8引线双列直插式和贴片式。　　2.1.3LM358参数功能特性　内部频率补偿直流电压增益高(约100dB)单位增益频带宽(约1MHz)电源电压范围宽：单电源(3—30V)　　13山东科技大学电子课程设计报告温控装置设计双电源(±1.5一±15V)低功耗电流，适合于电池供电2.1.4LM358内部功能框图图1内部功能框图2.2热敏电

7、阻2.2.1热敏电阻原理NTC是NegativeTemperatureCoefficient的缩写，意思是负的温度系数，泛指负温度系数很大的半导体材料或元器件，所谓NTC热敏电阻器就是负温度系数热敏电阻器。它是以锰、钴、镍和铜等金属氧化物为主要材料，采用陶瓷工艺制造而成的。这些金属氧化物材料都具有半导体性质，因为在导电方式上完全类似锗、硅等半导体材料。温度低时，这些氧化物材料的载流子（电子和孔穴）数目少，所以其电阻值较高；随着温度的升高，载流子数目增加，所以电阻值降低。NTC热敏电阻器在室温下的变化范围在10O～欧姆，温度系数