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...