电气工程及自动化模电课程设计论文.docx
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电气工程及自动化模电课程设计论文
《模拟电子技术》课程设计
设计任务：
小型制冷控制器的设计
《模拟电子技术》课程设计任务书（七）
一、目的意义
“模拟电子技术课程设计”是继“模拟电子技术”理论教学和实验教学之后的重要实践教学环节。
通过课程设计，进一步培养学生理论联系实际的能力；锻炼如何分析工程实际问题、查阅参考文献、撰写设计报告等技能。
通过计算正确地选择相应元器件的数据、参数，具备全面地解决实际问题的能力，为后续课程学习打下坚实的基础。
二、设计时间、地点、班级
时间：
三周；地点：
八教302；班级：
11电气工程及其自动化
小型制冷控制器的设计
1、设计任务
通过制冷器A、B将实际温度
控制在一个合适的范围
内，且中心温度可调。
要求：
１）当
时，制冷器A、B均工作；当
时，制冷器B工作；
当
时，制冷器A、B均停止工作。
（
）
２）电路在
、
温度点不能出现跳闸现象。
范围
比较
电路（滞后比较）
２、设计框架
供电电路
继电器A
制冷器A
放大器
继电器B
制冷器B
温度变送器
温度范围设定
３、设计已知参数
温度控制范围
±2度
中心温度调整范围
30~50度
温度变送器灵敏度
10uV/度
４、主要单元电路设计
温度信号放大器的设计 范围比较电路的设计
系统直流供电电路的设计 元器件参数设计及选择
四、设计任务安排
1、任务安排信息
2、完成任务时间安排：
设计时间：
7天；撰写报告时间：
2天；答辩时间：
2--3天
五、要求及注意事项
1、设计报告内容
要求有封面、目录、摘要、参考文献等；要求步骤清楚，叙述简要明确，语句通顺，书写端正。
字数不少与3000字。
2、设计报告规范
设计报告的书写格式应为国际统一论文发表格式。
设计报告的纸张要求为标准A4幅面，使用文字、符号及图形应符合国家标准要求。
论文的装订要求按封面、目录、摘要、参考文献等顺序，左侧装订。
六、成绩考核
本次设计为3学分，单独计算成绩。
成绩计算依据学生的设计质量，参考平时设计过程中
的遵守纪律和答辩情况综合评定成绩。
设计指导教师：
吴扬刘权
2013年3月5日
附：
设计报告正文格式：
题目（居中）
作者：
*******指导教师：
********
（安徽农业大学工学院合肥230036）
摘要：
*****************************************************************************************
关键词：
*******、*********、*********
正文：
**********************************************************************************************************************************************************************************
结束语：
*********************************************************************************************************************
参考文献：
格式要求：
期 刊：
[序号]作者姓名.文章题目.期刊名称,出版年,卷（期）:
起始页码－终止页码
专著：
[序号]作者姓名.书名.出版地:
出版者,出版年.起始页码－终止页码
论文集：
[序号]作者姓名.文章题目.论文集名称.出版地:
出版者,出版年.起始页码－终止页码
小型制冷控制器的设计
作者：
王贤宇指导教师：
吴扬
（安徽农业大学工学院合肥230036）
摘要：
控制系统一般由温度测量部分和温度控制部分组成。
温度测量部分主要用来接收当前系统中的温度，然后发送到控制部分；温度控制系统主要是用来控制外部降温系统的，它接受来自温度测量部分的信号，然后与所要控制的温度信号进行比较，从而决定是否降温。
本设计同样采用这两大部分，通过对当前与控制温度的对比决定是否进行加热，从而达到控制温度的目的。
关键词：
温度；测量；制冷。
正文
1绪论
冬暖夏凉是人们对温度的第一感觉，而如果要对温度进行精确的测量，则要进行利用仪器进行测量，这就要用到温度测量和控制系统。
温度控制系统在工业生产，生活娱乐，仪器运行等很多方面都有着广泛的应用。
而现今很多的温度控制系统大多数都有很多的缺点，最主要的就是价格昂贵，反应速度慢或者是精度不高等。
这些缺点使得温度控制部分成为整个系统中的一个污点。
本设计通过本人自身的所学知识，以及所考虑到的问题，尽量设计比较完美的温度控制系统，希望通过设计这样一个简单而价格便宜的温度控制系统达到抛砖引玉的目的。
当然，现今应该是存在比我的系统更加完美的设计，如果可能，仅希望提供另外一种设计思路，也许会有某些火花的碰撞。
2设计的技术指标及要求
2.1设计任务及要求
2.1.1设计任务
根据技术要求和所给条件，完成对温度控制系统的设计，装配与调试。
2.1.2设计要求
一、设计任务
温度变送器、集成运算放大器、继电器和制冷器等设计一个温度控制器。
二、要求
１）当
时，制冷器A、B均工作；当
时，制冷器B工作；
当
时，制冷器A、B均停止工作。
（
）
２）电路在
、
温度点不能出现跳闸现象。
2.2设计思想
本次设计使用温度变送器收集当前密室的温度，然后经过各部分电路处理，与所要控制的电路进行比较。
电路根据比较的结果决定是否对密室空气进行降温，如果需要制冷会自动开启制冷机。
当温度低于所控制的温度后，控制部分要断开制冷电路。
在不制冷的情况下，密室会自动升温，当温度上升到控制温度以下的时候电路就会依照以前的步骤重新来一遍，然后对密室进行降温，然后循环往复执行这样一个周期性的动作，从而达到把温度控制在一定范围内的目的。
3选定方案及整体电路的工作原理
3.1设计方案选择
温度变送器将温度信号变为电信号，经过运算放大器放大过后将电信号传入滞回比较器，经过与设定数值的比较，产生电流驱动继电器开关，使得制冷器开关。
3.2选定方案的论证
3.2.1温度变送器
根据设计要求，可以测量并控制30℃-50℃的温度，精度要达到±2℃。
也就是说基本要求为传感器可以测量30℃-50℃的温度，并且具有很好的稳定性。
3.2.2滞回比较器
本设计要求电路在
、
温度点不能出现跳闸现象，因此选用滞回比较器以达到滞回变化的效果。
3.2.3选定继电器的论证
继电器是低压控制高压的部分，它的开启电压以及稳定性相当重要。
本设计使用继电器以达到用12V电压控制220V电源的作用，继电器的开启电压应低于12V。
3.2.4系统直流供电电路
系统供电电路是提供图中的直流电源Vcc的电压，本次电路中直流供电电路是采用桥式全控整流电路。
3.3整体电路的工作原理
电路设计的总体思想是测温——比较——控温如图3.1所示
制冷
温度比较
图3.3.1模块框图
温度变送器是感应温度的元件，将温度变送器放入欲控制系统中。
收集温度所表征的信号，主要是电压信号。
这个由传感器所采集到的信号是非常微弱的，因此设计了一个信号处理单元，主要作用是对信号无损放大。
放大后的信号就可以送到滞回比较器了。
这个单元将处理后的信号与预订值进行比较，从而决定是否进行制冷。
3.4单元电路的设计计算、元器件选择及电路图
图3.4.1电路原理图
图3.4.2滞回原理示意图
图3.4.3直流供电电路示意图
原理说明：
中心温度：
t
温变范围绝对值：
a
温变敏感度：
b
VT：
晶闸管
VD：
续流二极管
L：
电感
电路中参数，Uom=12VR1=R1’=10
R2=R2’=1000
其中:
Ux1=
V
Ux2=
V
根据图示的原理：
Ux1=Un1
Up1=
根据虚短虚断，
Un1=Up1
所以，
Ut1
Ut1
同理可得：
Ut2
其中：
Ux1和Ux2是由用户自己设定的中心温度根据温变范围变化的范围值
当t=40℃时，对于Ut1和Ut2
Ut1：
Ut1+=3.958V
Ut1-=30718V
Ut2:
Ut2+=4.362V
Ut2-=4.122V
4元件及器件明细
元件及器件明细
器件元件：
温度变送器，运算放大器，滑动变阻器，滞回比较器，继电器，制冷器，电阻、导线、电源若干
5设计心得
5.1成果的评价
模电课程设计是我第一次真正开始自己设计实用电路，我想做类似的作业就为我们提供了良好的实践平台。
在做本次课程设计的过程中，我感触最深的当属查阅了很多次设计书和指导书。
为了让自己的设计更加完善，更加符合工艺标准，一次次翻阅热处理方面的书籍是十分必要的，同时也是必不可少的。
通过这次课程设计我也发现了自身存在的不足之处，虽然感觉理论上已经掌握，但在运用到实践的过程中仍有意想不到的困惑，经过一番努力才得以解决。
在电路的设计和制作中，使我无形中加深了对模拟电子技术基础的理解和运用能力，对课本及以前学过的知识有了一个更好的总结。
在电路的实物连接中出现了一些问题，需要不断的解决，所以这几周下来，我对问题的排查能力有了很大的提高；再次，通过此次课程设计，我对设计所用到的集成块有了更加深刻地了解，这对我们以后的工作和学习的帮助都很有用处。
通过这次设计，我懂得了学习的重要性，了解到理论知识与实践相结合的重要意义，学会了坚持、耐心和努力，这将为自己今后的学习和工作铺展了道路。
另外，课堂上也有部分知识不太清楚，于是我又不得不边学边用，时刻巩固所学知识，这也是我作本次课程设计的一大收获。
整个设计我基本上还满意，由于水平有限，难免会有错误，还望老师批评指正。
5.2存在的问题和改进的意义
温度的调控能力和传感器的反应速度有非常大的关系。
如果温度传感器对温度的敏感速度非常低，控制器就无法及时得在欲控制温度处停止降温，这样就起不到控制温度的目的了。
因此，这次实验中更应该选择灵敏度更高的温变传感器，这样就会在更苛刻的条件下也可以有较大的精度了。
课程设计成绩评定表
姓名
性别
专业、班级
课程设计题目：
课程设计答辩或质疑记录：
成绩评定依据：
最终评定成绩（以优、良、中、及格、不及格评定）
指导教师签字：
年月日
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