传感器课程设计报告书课题名称热敏电阻控制温度上下限报警装置姓名xxx学号xxx院、系、部电气工程系专业电气工程及其自动化指导教师xxx2013年1月3日※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※2009级传感器课程设计热敏电阻控制温度上下限报警装置xxxxxxxxxx一、设计目的1.掌握热电式传感器工作原理并了解热敏电阻与温度变化的关系；2.熟练应用直流电桥，比较器等基本电路；3.学习和掌握传感器在实际生活中的应用和设计技术，充分认识理论知识对应用技术的指导性作用，进一步加强理论知识与应用相结合的实践和锻炼。二、设计要求利用NTC热敏电阻制作一个简单的可以控制温度上下限的装置1.实现基本功能，画出设计电路图；2．制版；3．提示：（1）：将热敏电阻接到桥式电路中，常温下输出电压为0，LED不发光；（2）：当把热敏电阻加到一定的热水或冷水中，（即温度升高或降低）桥式电路不平衡，导致后续的晶体管出现导通，对应的LED亮；（3）：在接三极管前先需要对桥式电路的输出电压信号放大，放大倍数约100倍；4．完成3000字设计报告三、硬件电路设计3.1电路设计结构框图温度上下限的确定：根据热敏电阻对于不同温度有不同的电阻值的特性来得到。通过实际侧量，得到所要求温度上下限对应的电阻值（本次使用的热敏电阻为负温度系数即温度越高阻值越低）。电路的实现：主要通过NTC传感器的作用，将温度引起的阻值变化转化为电势的变化，再经过集成运算放大器来控制输出，从而得到对温度上下限的控制。最后经过后续电路，完成亮灯和报警系统。电路整体的组成如图所示：3.2传感器的选择我们使用的热敏电阻为负温度系数热敏电阻，特别适用于-100~300℃之间测温，在较小的温度范围内，其电阻-温度特性曲线是一条指数曲线，即随着温度的升高阻值不断减小。热敏电阻有正温度系数，临界温度系数与负温度系数之分，本实验所用的101为负温度系数（NTC）,RT为温度为T时的电阻值，与β为与半导体性能有关的常数，T为热敏电阻的热力学温度。经实际测量，25摄氏度时热敏电阻阻值达到100欧姆。我们采用了LM358n运放集成电路。它采用8脚双列直插塑料封装，其内部包含两组形式完全相同的运算放大器，除电源共用以外，两组运放相互独立。每一组运放都可以用图一所示的符号来表示，它共有3个引出脚，其中“+”、“-”为两个信号出入端，8脚接电源端，4脚接地。LM358n的引脚排列如下图。当去掉运放的反馈电阻，或者说反馈电阻趋于无穷大时（即开环状态），理论上认为运放的开环放大倍数也为无穷大，此时运放变成、形成一个电压比较器其输出如不是高电平（V+），就是低电平（V-）。当正输入端电压高于负输入端电压时，运放输出高电平。我们选择了第一组运放进行温度的比较：当环境温度高于25℃时，3管脚电位高于2管脚电位，1管脚输出高电平，C9012导通，红灯亮且蜂鸣响，否则红灯不亮蜂鸣不响；当环温度低于25℃时，3管脚电位低于2管脚电位，1管脚输出为低电平，C9013导通，绿灯亮，否则输出绿灯不亮。3.3信号处理电路在25摄氏度时，电桥平衡（操作时，调节为室内温度）放大器输出为零，VT1，VT2均不导通，LED均不发光。当温度降低时，电桥输出a点电压低于b点电压，并使放大器输出电压低于-0.7V时，VT2导通，LED2发光。当温度升高时，电桥输出a点电压高于b点电压，并使放大器输出电压高于0.7V，VT1导通，LED1发光。放大倍数约为100，因此电桥的输出电压上下限约为+7mv和-7mv，由此可推出上下限。3.4报警装置：我们采用了红色发光二极管和绿色发光二极管作为上下限指示标志，当红色二极管亮时，实现高温报警，即温度上限报警；绿色二极管发光时，实现低温报警即温度下限报警。四、制作使用在焊接的过程中，为保证焊接点牢固,接粗良好与美观，不存在虚焊，假焊，在焊接前要用刀，断锯条或砂纸刮去或打光引脚线上的油污，氧化膜或漆，直至露出光亮干净的表面。之后涂上松香溶液，其上搪一层锡。焊接时应掌握好温度及时间，焊接时间一般在3—5秒。若焊接时间过短，焊锡未与焊件充分侵熔易产生虚焊，假焊；时间过长，则将烫坏印制板的铜箔或元件。电烙铁温度低，焊点表面粗糙，无光泽，呈豆腐渣状。焊...
