水温测量仪原理图设计

I 课程设计任务书 水温测量仪的设计 （一）设计目的 1、通过对温度测量电路的设计，安装和调试了解温度传感器的性能，学会在实际电路中运用； 2、进一步熟悉集成运放的线性和非线性运用； 3、掌握直流稳压电源的稳压系数和内阻测试方法。 （二）设计要求和技术指标 1、技术指标： 要求设计一个温度测量器件，其主要技术指标如下： （1）测量温度：室温—50℃； （2）被测温度达到50℃时，指示灯亮（或蜂鸣器工作）； （3）由数字电压表实现温度显示，可直接读出温度值。 2．设计要求： (1)设计一个能满足要求的温度测量及报警电路； (2)要求绘出原理图，并用Protel 99 画出印制板图； (3)根据设计要求和技术指标设计好电路，选好元件及参数； (4)在万能板或面包板上安装好电路并调试； (5)拟定测试方案和设计步骤； (6)撰写设计报告，测试总结及使用说明书。 （三）设计提示 1．基本原理： II 2．温度传感器： 建议采用AD590 集成温度传感器进行温度～电流转换。它是一种电流型二端器件，其内部已作修正，具有良好的互换性和线性。有消除电源波动的特性。输出阻抗达10MΩ，转换当量为KA/1。器件采用B－1 型金属壳封装。 温度—电压变换电路如图 1 所示。由图可得： KRRKAuo/10/161  如 R=10K Ω，则KmVuo/101 。 图1 温度—电压转换电路 图2 K—℃变换电路 3、K—℃变换器： 因为 AD590 的温控电流值是对应绝对温度K，而在设计中需要采用℃，由运放组成的加法器可以实现这一转换，参考电路如图 2 所示。 元件参数的确定和－UR 选取的指导思想是：0℃（即 273K）时，Vuo02 。 4、放大器： 设计一个反相比例放大器，使其输出u03 满足 100mV/℃。用数字电压表可实现温度显示。 5、比较器： 由电压比较器组成，如图 3 所示。UREF 为报警时温度设定电压，Rf2 用于改善比较器的迟滞特性，决定了系统的精度。 被测对象 K—℃变换 放大 电压表 比较器 报警设备 III 图3 比较器 图4 驱动电路 6、调试要点和注意事项： 用温度计测传感器处的温度T(℃)如T=27℃（300K）。若取R=10KΩ，则Vuo31 ，调整 UR 的值使mVuo2702，若放大器的放大倍数为－10 倍，则放大器的输出 u03 应为 2.7V。测比较器的比较电压 UREF 值，使其等于所设定的温度乘以 0.1V，如设定温度为 50℃，则值为 5V。比较器的输出可接 LED 指示或蜂鸣器。把温度传感器加热（可...