二极管传感器的温度测控电路设计报告要求.docx
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二极管传感器的温度测控电路设计报告要求
扬州大学能源与动力工程学院
课程设计报告
题目:
基于测温二极管传感器的温度测控电路设计
课程:
传感器与测控电路课程实习
专业:
测控技术与仪器
班级:
测控07
姓名:
学号:
总目录
第一部分:
任务书
第二部分:
课程设计报告
第三部分:
设计电路图
第一部分
任
务
书
《传感器与测控电路课程实习》课程设计任务书
课题:
基于测温二极管传感器的温度测控电路设计
温度是一个与人们的生活环境、生产活动密切相关,也是仪器科学和各类工程设计中必须精确测定的重要物理量。
随着科学技术的发展,使得测温技术迅速发展,测温范围不断拓宽,测温精度不断提高,新的温度传感器不断出现,如光纤温度传感器、微波温度传感器、超声波温度传感器等。
由于检测温度的传感器种类不同,采用的测量电路和要求不同,执行器、开关等的控制方式不同,所以相应的硬件和软件也就不同。
但对于初次涉足电子产品的设计、制作来说,了解并实践一下传感器选择与测控电路的设计、制作的基本过程是很有必要的。
由于所涉及的知识面很广,相应的具体内容请参考本文中提示的《传感器原理及应用》,《测控电路》,《模拟电子技术基础实验与课程设计》,《电子技术实验》等书的有关章节。
一、基于测温二极管传感器的温度测量控制电路设计简介
应用1N4148二极管的温度传感器与集成运放设计温度测量与控制控电路,测量温度的范围为-65℃~200℃,工作电路输出二值输出;电路输出控制继电器工作,实现加热与制冷的转换控制,把控制对象温度控制在要求的范围之内(40℃~60℃)。
要求测控电路具有加热和制冷的指示功能。
二、基于测温二极管传感器的温度测控电路设计的工作原理
本课题中测量控制电路组成框图如下所示:
电路工作过程为:
由二极管IN4148作为温度传感器采集温度信号,经差动放大后,送到预先调试好的相关温度控制比较电路进行比较,当温度低于控制温度下限值时,红色发光二极管亮,继电器1动作,控制加热器开始加热。
当温度高于控制温度上限值时,绿色发光二极管亮,继电器2动作,控制制冷器开始制冷。
当温度在设定温度上下限之间时,红色和绿色发光二极管全熄灭,继电器全断开,不加热也不制冷。
因此从以上不同的状态显示就可以知道温度情况及温度控制情况。
注意事项
为避免测温二极管本身通电产生的温度升高对测温的影响,电路设计时注意不要使通过
测温元件的电流超过1mA。
三、设计目的
通过设计了解如何运用电子技术来实现温度测量和控制任务,完成温度测量和控制电路的连接和调试,学会对电子电路的检测和排除电路故障,进一步熟悉常用电子仪器的使用,提高分析电路设计、调试方面问题和解决问题的能力。
1、掌握传感器选择的一般设计方法;
2、掌握模拟IC器件的应用;
3、掌握测量电路的设计方法;
4、培养综合应用所学知识来指导实践的能力。
四、设计要求及技术指标
1、设计、组装、调试测控电路;
2、温度控制范围:
40~60℃;
3、使用环境温度:
常温
4、输出信号:
二值输出控制继电器工作;
5、温度范围控制,制热和制冷指示功能;
6、非线性误差:
±1%。
五、设计所用仪器及器件
1.直流稳压电源
2.万用表
3.运放LM324
4.电阻、电容若干、红、绿发光二极管
5.温度传感器1N4148
6.万能电路板
7.电烙铁等
六、日程安排
1.布置任务、查阅资料,方案设计; (2天)
根据设计要求,查阅参考资料,进行方案设计及可行性论证,确定设计方案,画出电路图。
2.上机用EDA软件对设计电路进行模拟仿真调试;(2天)
要求在虚拟仪器上观测到正确的波形并达到规定的技术指标。
3.电路的装配及调试; (3天)
在万能板上对电路进行装配调试,使其全面达到规定的技术指标,最终通过验收。
4.总结撰写课程设计报告。
(1天)
七、课程设计报告内容:
总结设计过程,写出设计报告,设计报告具体内容要求如下:
1.课程设计的目和设计的任务
2.课程设计的要求及技术指标
3.总方案的确定并画出原理框图。
4.各组成单元电路设计,及电路的原理、工作特性(结合设计图写)
5.总原理图,工作原理、工作特性(结合框图及电路图讲解)。
6.电路安装、调试步骤及方法,调试中遇到的问题,及分析解决方法。
7.实验结果分析,改进意见及收获。
8.体会。
八、电子电路设计的一般方法:
1.仔细分析产品的功能要求,利用互连网、图书、杂志查阅资料,从中提取相关和最有价值的信息、方法。
(1)设计总体方案。
(2)设计单元电路、选择传感器、测量电路元器件、根据需要调整总体方案
(3)计算电路(元件)参数。
(4)绘制总体电路初稿
(5)上机在EDB(或EDA)电路实验仿真。
(6)绘制总体电路。
2.明确电路图设计的基本要求进行电路设计。
并上机在EDB(或EDA)上进行电路实验仿真,电路图设计已有不少的计算机辅助设计软件,利用这些软件可显著减轻了人工绘图的压力,电路实验仿真大大减少人工重复劳动,并可帮助工程技术人员调整电路的整体布局,减少电路不同部分的相互干扰等等。
3.掌握常用元器件的识别和测试。
电子元器件种类繁多,并且不断有新的功能、性能更好的元器件出现。
需要通过互连网、图书、杂志查阅它们的识别和测试方法。
对于常用元器件,不少手册有所介绍。
4、熟练使用仪表,了解电路调试的基本方法。
通过排除电路故障,提高电路性能的过程,巩固理论知识,提高解决实际问题的能力。
5、独立撰写课程设计报告。
第二部分
课
程
设
计
报
告
(另起一页)(正文)
1课题简介
*********
(格式:
宋体5号,首行缩进2格,单倍行距,下同)
***********
(另起一页)2设计要求及技术指标
(格式同上)
………………
课程设计的目的和设计的任务
课程设计的要求及技术指标
总方案及原理框图
各组成部分的工作原理
电路的设计、电路各部分工作特性及元件的作用
总原理图
电路安装、调试步骤及方法
实验结果分析
改进意见、收获、体会、设计总结
仪器仪表清单
(另起一页)参考文献
(列出你所利用的参考文献。
格式参见下。
)
(列出你所利用的参考文献。
格式参见下。
)
[1]童诗白主编.《模拟电子技术基础》(第三版)·高教出版社.2001
[2]杨素行主编.《模拟电子线路基础简明教程》杨素行(第二版)·高教出版社.1998
[3]王成华主编.《电子线路基础教程》.科学出版社.2000
[4]李万臣主编.《模拟电子技术基础实验与课程设计》(第一版)·哈尔滨工程大学出版社·2001
[5]孙梅生主编.<<电子技术基础课程设计>>.高教出版社.1989
[6]电子电路百科全书(卷).科学出版社
[7]电子技术类杂志、报刊
设计报告格式及要求
设计报告格式:
1、设计报告(或计算说明书)文本内容及要求:
文本内容包括:
1)、封面;2)、任务书;3)、目录;4)、正文;5)、致谢;6)、参考文献;7)、附录设计有关图纸
2、目录:
按三级目录标题编写,层次要清晰,且与正文标题一致。
主要包括正文主体、主要参考文献及附录等。
3、正文:
正文部分要层次清楚,文字简练、通顺,突出重点。
题序层次大致种类及格式要求:
第一种
第二种
第三种
第四种
字体及位置要求
一、
第一章
第一章
1.
黑体小二号,居中
(一)
一、
第一节
黑体小三号,靠左顶格
1.
(一)
一、
1.1.1
黑体四号,靠左顶格
(1)
1.
(一)
号黑体小四,靠左顶格 (以下层次题序及标题同)
4、参考文献:
参考文献附于文末,应包含以下项目:
期刊文献的格式:
作者、文章题目名、期刊名、年份、卷号、期数、页码
图书文献的格式:
作者、书名、年份、版次、出版单位、页码
会议文献的格式:
作者、文章题目名、会议名(论文集)、年份、卷号、页码
著录格式可参考GB7714-87《文后参考文献著录规则》。
5、设计报告打印要求
统一采用A4纸单面打印,正文内容一律采用小四号宋体字,外文字母及阿拉伯数字采用TimesNewRoman小四号字型。
章节题目间、每节题目与正文间空一个标准行(单倍行距)。
页面设置为:
上边距,下边距,左边距为,右边距为2CM,装订线,页眉,页脚,倍行距.
页眉设置:
居中,以宋体小五号字键入“模拟电子技术课程设计”;
页脚设置:
插入页码,居
第三部分
设
计
电
路
图