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1、模擬電子技術課程設計報告課程設計名稱：0~100℃溫度測控儀的設計與制作系別：班級：學號：姓名：指導老師：課程設計時間：2011.12.5一、課題名稱：0~100℃溫度測控電路設計二、已知條件1、選通用廉價的4運放LM3242、模擬試驗箱提供±12v、±5v電源，數(shù)字萬用表測量電流、電壓3、自費購置電烙鐵、尖嘴鑷子、儀表螺絲刀（偏平頭）三、主要技術指標1、測量溫度范圍0~100℃，量程10%即~10℃、~+110℃2、量程精度：±1%3、具有JPI總線接口，在0~100℃范圍內電壓電平：0~5v；電流電平4~2
2、0mA4、溫控與報警：在0~100℃范圍內任意溫度可設置完報警或溫控制（Δt=±2℃）四、電路工作原理設計（一）、原理概述本設計用于測量0~100℃的溫度，并可在此范圍內設置溫控點，并給出各信號指示（報警）。由溫度傳感器檢測到的與溫度對應的電壓值Ut，送至由A1a及R4+Rp1組成的靈敏度校正電路，調節(jié)Rp1，整完傳感器靈敏度10mv/℃本設計用于攝氏度測量。當0℃時，探頭輸出Ut≈700mv，A1a放大大約為3.5v。必須設置減法器，當Ut=700mv時測量放大器A1b的輸出U⑦=0。Rp2為調節(jié)電位器。A1
3、c、R13、VT1、Rp3、Rp4組成電流轉換器。VT1的集電極電流Ic=U⑨/R13，LED1做指示用。0℃時，調Rp4，使Ic=4mA。100℃時，調Rp3，時Ic=20mA。A1d、VT2、Rp5組成遲滯比較器。當U（14）為高電平時，VT2導通，由電流流過LED2，作超溫報警，如果在VT2集電極接入繼電器，由繼電器的常開觸點接通或切斷電源，實現(xiàn)定溫控制（二）、電路設計1、在0~100℃（低溫）可選用的溫度傳感器很多：PN結、熱敏電阻、銅、鉑電阻、、、、熱電偶等等。PN結具有靈敏度高、線性好、價廉等優(yōu)點。
4、故本設計采用PN結傳感器，可選用開關二極管（N4148；將9013集—基相連，當二極管用參數(shù)離散性好，自熱效應小，線性優(yōu)良。故本設計取此為免除自熱效應，取較小電流。Ic=(6-0.6)/10k=0.54mA2.靈敏度校正A1a,為同相比例放大器。電壓增益。Au=1+(R4+Rp1)/R3=4+(0~10)/5=5~6Vcc≥U①+(1~1.5)V≥3.5+1.5≥5V…….①3.減法器減法器的作用之一是適應攝氏度測量即0℃，U⑦=0，它的作用2是滿量程ＧＰＩ接的零點?！鱰=100℃.△U①=1000mV.滿度U
5、⑦=5000mV,故此級增益=5.U⑦=（U⑤—U①）R8／R5取R5=R6=20KR8A=R8B=100K4.電壓／電流轉換器該電路的作用是將U⑦的0~5V電壓轉換成4~20mA電路Ic=U-∕R13U-=U+(U⑩),按迭加定理U⑩=（Ua-Ub）/2Ua=0時，調Rp4使Ic=4mAUb=2×4／1000×56=448mA而當U⑦=5V時（即100℃）Ua=(20÷1000×56-448)×2Vcc的選擇取決于恒流負載，如果RL=500Ω則Vcc≥Ue+Uce+ILRL≥1.12V+1.5V+20×500
6、≥12.62V∴當Vcc給定=12VRL＜500Ω本設計選Vcc=12V.主要是為了適應較大的RLLED1用于調試指示，當IC=ID=20mA,VT1PCM=（12-2-1.5)*20*10-3=8.5*20*10-3=170m（LED壓降1.8--2.2V，取平均值2V）而9013ICM=150mA，PCM=450mw（如果U7>5V.Rp3又將調得太高，有可能損壞VT1或LED1）9013滿足需要。五、電路制作探頭制作：將9013的C-B極相連，焊接一根10cm的引線，E極焊接另一根10cm的黑色引線，兩線
7、間隔開2-3mm的距離，在其中一腳套一根3mm的細套管，二引線再套上熱縮套管，加熱套管，將9013的管殼與引線緊縮一起。2、探頭測試0C，Ut0=649(冰水混合液)100C，Ut100=445(沸水)靈敏度（Ut100-Ut0)/100=2.04mv/C【靈敏度校正：αt=10mv/C所以：10mv=2.04*Au1Au1=5.40調Rp1校正：1+（15+Rp1）/5k=5.40Rp1=4.4*5.4-15=7k(!!)Rp1=10k.如果αt<2.047mv/C,則校正后達不到10mv/C】3.線路板安裝
8、焊接第三次使用電烙鐵，我已經(jīng)很熟悉了焊接的方式。（1）電烙鐵需預熱一下，用烙鐵頭沾一點松香。（2）將烙鐵頭刃面接觸焊接處，注意是斜45°接觸焊接處，（3）接觸約半秒鐘后接觸焊錫絲。，焊接結束仍是斜45°方向移開。（4）焊點應成圓錐形。否則容易造成虛焊。成績與不足我覺得這次課程設計給自己良好都有點高了。（1）調試時我把芯片燒了，導致還要重新下下來再重新接上，使得板面不夠整潔。（2）焊接時
