1 1 模拟电路基础课程设计报告 温度报警电路的设计与仿真 姓名：FD 学号：----- 背景与简介： 本项目的目标是设计一个温度监测与报警电路。人们的生活与坏境温度息息相关，物理、化学、生物等科学都离不开温度，太阳能热水器、电力、石油、农业大棚经常需要对环境温度进行检测，并根据实际的要求对温度进行控制。例如，在醋和酒等的酿造生产中必须对发酵过程的温度进行检测与控制；许多太阳能热水器中，需要通过温度检测来控制其水泵运作；在农业大棚中，通过温度检测来判断 2 2 是否合适农作物种植与生长；许多电子设备都有额定温度单位，没有合适的温度会使电子产品造成故障等等。 已知条件： 1．温度传感器 温度为25℃时，所有电阻的阻值为400Ω 温度每上升1℃，Rt 的阻值下降0.01Ω 2．数字电压表：2V 满量程，3 位半 3．发光二极管：正常发光时正向电流为2~10mA 设计要求： 1．温度为0℃时，数字电压表的指示为0.000V 2．温度为100℃时，数字电压表的指示为1.000V 3．温度低于30℃或高于40℃时，点亮发光二极管报警 4．温度监测与报警误差<±2℃ 分析： 1.由已知条件知：Rt 与温度T 的关系为： Rt=400.25Ω-0.01T ; 3 3 由于Multisim12.0 软件里面没有热敏电阻，根据上面的关系式，把Rt 替换成一只399.25Ω与一个1Ω的电位器串联，从而模拟由于温度改变引起的Rt 的阻值变化。 2.根据设计要求1 和2： 温度为0℃时，数字电压表的指示为0.000V,即Rt=400.25Ω时，电压表示数为0.000V;温度为100℃时，数字电压表的指示为 1.000V,即Rt=399.25Ω时，电压表示数为1.000V； 3.根据设计要求3： 温度低于30℃或高于40℃时，点亮发光二极管报警，即电压小于0.3V 或大于0.4V 时，输出逻辑高电平，使发光二极管应导通；则此时显然因选用的比较器为窗口比较器。 4.根据设计要求4： 温度监测与报警误差<±2℃，则所选用运放应具有低失调。 系统方案设计与仿真： 一：系统框图 二：单元电路 传感器 信号放大部分 信号采集 比较器 电压表显示 报警 4 4 1．传感器 分析得到：热敏电阻的阻值： Rt=400.25Ω-0.01T ; 用一只 399.25Ω与一个 1Ω的电位器串联来代替，从而模拟由于温度改变引起的Rt 的阻值变化。 图 1 传感器部分 2．信号放大电路 由于采样信号为双端输入，共模量大，差模量小的信号，而系统需要的信号为差模信号，所以应采取 CMR 高的差分放大电路，并且应具有低失调，零点...
