模拟电子技术课程设计报告

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1、模拟电子技术课程设计报告课程设计名称：0~100℃温度测控仪的设计与制作系别：班级：学号：姓名：指导老师：课程设计时间：2011.12.5一、课题名称：0~100℃温度测控电路设计二、已知条件1、选通用廉价的4运放LM3242、模拟试验箱提供±12v、±5v电源，数字万用表测量电流、电压3、自费购置电烙铁、尖嘴镊子、仪表螺丝刀（偏平头）三、主要技术指标1、测量温度范围0~100℃，量程10%即~10℃、~+110℃2、量程精度：±1%3、具有JPI总线接口，在0~100℃范围内电压电平：0~5v；电流电平4~2

2、0mA4、温控与报警：在0~100℃范围内任意温度可设置完报警或温控制（Δt=±2℃）四、电路工作原理设计（一）、原理概述本设计用于测量0~100℃的温度，并可在此范围内设置温控点，并给出各信号指示（报警）。由温度传感器检测到的与温度对应的电压值Ut，送至由A1a及R4+Rp1组成的灵敏度校正电路，调节Rp1，整完传感器灵敏度10mv/℃本设计用于摄氏度测量。当0℃时，探头输出Ut≈700mv，A1a放大大约为3.5v。必须设置减法器，当Ut=700mv时测量放大器A1b的输出U⑦=0。Rp2为调节电位器。A1

3、c、R13、VT1、Rp3、Rp4组成电流转换器。VT1的集电极电流Ic=U⑨/R13，LED1做指示用。0℃时，调Rp4，使Ic=4mA。100℃时，调Rp3，时Ic=20mA。A1d、VT2、Rp5组成迟滞比较器。当U（14）为高电平时，VT2导通，由电流流过LED2，作超温报警，如果在VT2集电极接入继电器，由继电器的常开触点接通或切断电源，实现定温控制（二）、电路设计1、在0~100℃（低温）可选用的温度传感器很多：PN结、热敏电阻、铜、铂电阻、、、、热电偶等等。PN结具有灵敏度高、线性好、价廉等优点。

4、故本设计采用PN结传感器，可选用开关二极管（N4148；将9013集—基相连，当二极管用参数离散性好，自热效应小，线性优良。故本设计取此为免除自热效应，取较小电流。Ic=(6-0.6)/10k=0.54mA2.灵敏度校正A1a,为同相比例放大器。电压增益。Au=1+(R4+Rp1)/R3=4+(0~10)/5=5~6Vcc≥U①+(1~1.5)V≥3.5+1.5≥5V…….①3.减法器减法器的作用之一是适应摄氏度测量即0℃，U⑦=0，它的作用2是满量程ＧＰＩ接的零点。△t=100℃.△U①=1000mV.满度U

5、⑦=5000mV,故此级增益=5.U⑦=（U⑤—U①）R8／R5取R5=R6=20KR8A=R8B=100K4.电压／电流转换器该电路的作用是将U⑦的0~5V电压转换成4~20mA电路Ic=U-∕R13U-=U+(U⑩),按迭加定理U⑩=（Ua-Ub）/2Ua=0时，调Rp4使Ic=4mAUb=2×4／1000×56=448mA而当U⑦=5V时（即100℃）Ua=(20÷1000×56-448)×2Vcc的选择取决于恒流负载，如果RL=500Ω则Vcc≥Ue+Uce+ILRL≥1.12V+1.5V+20×500

6、≥12.62V∴当Vcc给定=12VRL＜500Ω本设计选Vcc=12V.主要是为了适应较大的RLLED1用于调试指示，当IC=ID=20mA,VT1PCM=（12-2-1.5)*20*10-3=8.5*20*10-3=170m（LED压降1.8--2.2V，取平均值2V）而9013ICM=150mA，PCM=450mw（如果U7>5V.Rp3又将调得太高，有可能损坏VT1或LED1）9013满足需要。五、电路制作探头制作：将9013的C-B极相连，焊接一根10cm的引线，E极焊接另一根10cm的黑色引线，两线

7、间隔开2-3mm的距离，在其中一脚套一根3mm的细套管，二引线再套上热缩套管，加热套管，将9013的管壳与引线紧缩一起。2、探头测试0C，Ut0=649(冰水混合液)100C，Ut100=445(沸水)灵敏度（Ut100-Ut0)/100=2.04mv/C【灵敏度校正：αt=10mv/C所以：10mv=2.04*Au1Au1=5.40调Rp1校正：1+（15+Rp1）/5k=5.40Rp1=4.4*5.4-15=7k(!!)Rp1=10k.如果αt<2.047mv/C,则校正后达不到10mv/C】3.线路板安装

8、焊接第三次使用电烙铁，我已经很熟悉了焊接的方式。（1）电烙铁需预热一下，用烙铁头沾一点松香。（2）将烙铁头刃面接触焊接处，注意是斜45°接触焊接处，（3）接触约半秒钟后接触焊锡丝。，焊接结束仍是斜45°方向移开。（4）焊点应成圆锥形。否则容易造成虚焊。成绩与不足我觉得这次课程设计给自己良好都有点高了。（1）调试时我把芯片烧了，导致还要重新下下来再重新接上，使得板面不够整洁。（2）焊接时