温度报警器的设计Word文件下载.docx

1、指导教师学生姓名课题名称内容及任务一、设计任务利用集成温度传感器、集成运放等设计一个温度报警装置。当被测温度达到测量上限值时，可通过LED或蜂鸣器实现声（光）报警。电路设计方案自行确定。二、设计内容1、电路设计方案比较；2、电路参数分析计算和选择；3、 单元电路设计并进行分析；4、实物制作；5、系统调试（使用的仪器、测试数据表）；6、撰写设计报告。三、设计要求及技术指标1、检测范围：室温50；2、被测温度达到50时，指示灯亮（熄灭）或蜂鸣器工作；3、测量精度1；四、扩展要求与指标1、用数字电压实现温度显示，电压表满刻度对应50；主要参考资料1 康华光编.模拟电子技术（第5版）.北京:高等教育出

2、版社,20122 童诗白编, 模拟电子技术基础（第4版）.北京:清华大学出版社,20093 华成英编, 模拟电子技术基础（第4版）.北京:清华大学出版社,2011教研室意见教研室主任：（签字）年 月 日直流稳压电源设计一个直流稳压电源，当输入为有效值220V的交流电压时，能产生12V、5V三组直流电压输出。1、要求输入电压为有效值220V、50HZ的市电交流电压，电源输出电压为5V。2、最大输出电流为Iomax=500mA，纹波电压VOP-P5mV，稳压系数Sr5%。1、能显示电源输出电压值，00.0-12.0V； 2、要求有短路过载保护。 摘 要随着技术的不断开发和应用，电子技术的发展十分迅

3、速，不断运用到生活的各个方面。设计结合温度传感器技术，集成运算放大器，以及电压比较器，和发光二极管组成的非常灵敏的温度报警器。设计采用热敏电阻作为温度传感器，相比传统的热传感器更具抗干扰能力，利用电压比较技术，更加强了电路的稳定性。附带LED发光二极管报警技术，使报警效果更明显，在被测温度大于50度时，发光二极管被点亮，可实现其报警功能，完全能满足设计要求。稳压直流电源采用变压器降压电路，二极管整流桥整流，滤波电路和稳压电路组成，可稳定输出+5V和-5V，+12V和-12V的直流电压。关键词：热敏电阻；集成运算放大器；二极管整流桥；二极管报警1 温度报警器的设计1.1温度报警器的设计方案设计一

4、个温度在室温至50范围内时不报警，当温度超过50时，报警器能精确报警的温度报警器。温度传感器应将温度的变化转化为电压的变化，集成放大电路将得到的电压信号进行放大，电压比较器电路将放大的电压信号与参考电压进行比较，然后再接报警电路。报警电路压比较器放大热敏阻图1温度报警器的方案图电路采用热敏电阻作为温度传感器，把变化的温度转化为电压信号，再经过集成运算放大电路，把得到的电压信号放大，再经电压比较器的比较，把得到的电压信号输给发光二极管报警电路从而实现温度的报警。1.2热敏电阻传感电路的设计设计一个当温度大于50时报警的温度报警器，需要用电压变化来代表温度的变化，设计的原理如图2所示：在热敏电阻传

5、感电路里，选择（在室温下）电阻值为10k的热敏电阻R1作为温度传感器，在25度时，电源电路输出给集成运放放大器的电压为454mv，温度每升高1度，该热敏电阻阻值就下降256，输出电压下降11.2mv，因此，当温度从25度升高到50度时，温度报警器的电阻降为3.6k，经计算，理论输出电压从454mv降为174mv。R8选用10k的电位器，便于电路的调节；R6选用100k的电阻，是为了得到输出为毫伏级的电压；R1是热敏电阻（电阻值随温度的升高而降低）。 图2 热敏电阻传感器电路1.3 放大电路的设计为了得到更大的电压，把热敏电阻采集到的电压信号加到电压放大倍数为28倍的正向比例放大器（如图3），经

6、过放大，可以得到输出电压12.7v4.9v。（R4取25k，电位器R7取10k，便于增益的调节，结合电路的需要，最后把R7调到2k左右，R2取1k；增益Au=R2+（R7+R4）/R2=1+（2+25）/1=28）图3 放大电路 1.4比较电路和报警电路的设计然后把放大的电压加到选择电压为5v的反向电压比较器上面去（如图4），当温度到50度时，比较器输入电压4.9v（4.9v=（3-5）T/2 （1）T=1/f=0.02s （2）RL=VL/IL=12V/500MA=24（3）C=（3-5）T/2*RL=1250uf2083uf（4）考虑到电网电压的波动，则电容器承受的最高电压VCMVCM=*

7、（12/1.2）*1.1=15.5V根据计算数据可取，C2=C10=2200uf，C1=C3=C7=C8=0.1uf（是为了防自激）。4）整流桥和稳压管的选择稳压管正向输出选择LM7812和LM7805系列，反向输出选择LM7912和LM7905系列，因为三端固定式集成稳压管W7812和W7805的最大输出电流IOMAX为1.5A，因此每个二极管流过的平均电流ID=0.5Iomax=0.51.5=0.75A，整流管的参数IF应该比平均值ID大（0.52）倍，在此选择1A50V的整流桥堆。3电路的仿真（Multisim） 图10 12v直流稳压源仿真输出电压波形图 图11 5v直流稳压源仿真输出电压波形图 图12 温度为50度时发光二极管发光电路图4 实物测试与调试 图13 温度报警器调试图 图14 温度报警器测试图 图15 +12v输出电压图16 +5v输出电压图17 +5v输出电压 图18 -12v输出电压表一 直流稳压电源数据理论值实测值误差+12v+12.06v0.005-12v-12.08v0.