温度检测与控制电路
pt100温度测量与控制电路设计实例
C1
C2
1
2 R1 fc
1.592
(F)
（4）低通滤波器参数的确定
U1、R1、R2、R3、C1、C2等组成有源低通滤波器， 它们用于滤除工频信号的干扰，同时必须满足ADC 采样定理（即乃奎斯特采样定理）。由于称重信号 为直流信号，AD7798的采样率可设置为33.3Hz，考 虑到滤波效果，取低通滤波器的截止频率均为 fc=10Hz。令C1=C2，则有
C1
C2
1
2 R1 fc
1.592
(F)
取标称值C1=C2=2μF。
为了减少外界温度测温结果的影响，各电阻 （如R1、R2、R3、R4、R5、R6）的温度系数 必须很小。工程应用中，一般采用温度系数 为5ppm的塑封电阻，同时应选用温度系数小 的运算放大器。
（3）ADC与CPU电路
Au
1
2
R1 R2
R6 R4
由PT100的T－RT的关系（即温度与电阻的 关系）可知，当温度变化0.1℃时，RT的变化 值ΔRT约为0.04Ω，电桥测温电路输出电压变 化值ΔV0.1为
V1
(
RT RT RS1 (RT RT )
RS3 RS 2RS
3
)
VCC
注意事项
ADC的注意事项 MCU的注意事项
（4）测温电路的非线性校正
非线性校正的原因 非线性校正的原理
（4）测温电路的非线性校正
分段线性插值校正原理
步骤： 1）获取样本(T1, U1); (T2, U2);…; (Ti, Ui); 2) 利用分段线性插值公式，获得电压输出为 ux时，Pt100测的温度。
温度控制器的工作原理
温度控制器的工作原理温度控制器是一种用于调节、测量和控制温度的设备。
它广泛用于工业生产、电子设备、冷藏、恒温箱等领域。
温度控制器的工作原理基于传感器的温度检测和通过控制电路实现温度控制的两个关键步骤。
1. 温度传感器温度传感器是温度控制器的核心部件，它可以感知温度并将其转化为电信号。
常见的温度传感器包括热电偶、热电阻、半导体温度传感器等。
这些传感器根据材料的热敏特性来检测温度，并通过电信号将温度值传输到控制电路中。
2. 控制电路控制电路是温度控制器的另一个重要组成部分，它接收由温度传感器传输的温度信号并根据预先设定的温度范围来调节工作环境的温度。
控制电路通常由微处理器或专用的控制芯片实现。
温度控制器的工作原理如下：1. 检测温度温度控制器首先需要通过温度传感器检测当前环境的温度。
传感器会将温度转化为电信号，然后传输给控制电路进行处理。
2. 温度信号处理控制电路接收到温度传感器传输的信号后，会将其转化为数字信号以便进行处理。
这个数字信号代表了当前环境的温度值。
3. 温度值与设定值比较控制电路会将当前环境的温度值与预设的目标温度值进行比较。
如果当前温度值超过了目标温度值的上限或下限，则控制电路会触发相应的控制动作。
4. 控制动作根据温度比较的结果，控制电路会触发相应的控制动作来调节环境温度。
常见的控制动作包括开关灯、打开或关闭加热装置、调节风扇速度等。
5. 反馈调整温度控制器通常会引入反馈调整来提高控制精度。
它通过不断地检测温度，并根据目标温度值进行调整，以确保环境温度始终在预设范围内保持稳定。
总结温度控制器的工作原理基于传感器的温度检测和控制电路的温度调节。
传感器负责感知温度并将其转化为电信号，控制电路则接收这些信号并根据预设的温度范围来触发相应的控制动作。
通过持续不断地温度检测和调节，温度控制器可以有效地维持环境温度在所需范围内的稳定性，实现温度控制的目标。
温度控制自动调节电路说明
温度控制自动调节电路（考核部分）原理图7107组成的显示测量电路（了解部分）原理图功能原理介绍一、温度显示及温度控制装置1．功能说明温度显示及温度控制电路可以实现温度显示和温度控制功能。
2．电路功能简介温度控制及温度报警装置由电源、温度设定、温度显示、温度控制、直流电压表电路等组成。
（1）温度设定部分接通电源，调节RP41，RP42可以设定预置温度。
（2）实时温度显示部分本电路采用LM35作为温度传感器，此传感器能产生10mV/℃电信号。
（3）温度控制电路接通电源，RT41发热电阻得电加热，当温度达到设定温度，第一级运放比较器发出信号，经第二级及VT41推动，驱动风扇降温。
当温度降至设定温度以下，风扇停止。
（4）直流电压表电路本电路采用7107构成基本直流电压表，电压信号从31脚输入，由7107直接转换成3.5位数字信号，送至数码管显示。
二、电路主要元件介绍及用法说明(1)3296电位器的结构如下图，用法：电位器有三个接头，两端和引脚2各一个，往哪边转阻值变大，取决于引脚2与哪边端头相连接。
(2) LM35温度传感器结构及接线方法如下图，电压范围3~30V，此传感器能产生10mV/℃电信号。
(3)LM358双运算放大器的结构如下图，用法：可通过配置相应的电阻、电容(如上原理图中的U42)使之构成比较器和放大器。
(4)ICL7107：3位半数字表头芯片。
ICL7107是31/2位双积分型A/D转换器，属于CMOS大规模集成电路，它的最大显示值为1999，最小分辨率为100uV，转换精度为0.05士1个字。
其典型连接应用方式如下图。
(5)使用注意事项：如果LM35温度传感器一直无风扇降温（误操作导致），会导致显示部分输入电压过高溢出，此时应立刻断电，否则显示驱动芯片ICL7107将会烧坏。
三、电路工作原理(1)接通-5V和12V电源，把J3的插针用跳线帽使1(TP2)和2相连，调节RP41，RP42即调节输入电压设置预置温度，电压信号从31脚输入，由7107直接转换成3.5位数字信号，送至数码管显示;(2)把J3的插针用跳线帽使2和3(TP1)相连，水泥电阻RT41逐渐发热导致温度传感器LM35产生电压(10mV/℃)上升，数码管实时显示其温度值，当产生的电压大于(1)中设置的基准电压时，经过比较器LM358 U42A，使得LM358的”1”引脚输出高电平VCC，此电压经过放大器LM358 U42B(可通过调节电位器RP44的电阻值来调节放大倍数)使电压放大即VT41三极管的基极控制端电压升高到导通电压，从而使三极管VT41集电极和发射极导通，从而使风扇J2导通启动，风扇启动后对水泥电阻RT41降温导致温度传感器LM35产生电压(10mV/℃)下降，一段时间后导致产生的电压小于(1)中设置的基准电压，使得比较器的”3”引脚电位小于”2”引脚电位,导致其”1”引脚输出低电平，此时经过放大器LM358 U42B放大的电压(即VT41三极管的基极控制端电压)达不到VT41三极管导通电压，导致三极管VT41关闭，即风扇得不到电压而停止；然后，水泥电阻RT41逐渐发热，如此循环，形成了温度的自动控制。
温度测量与控制电路设计
目录第1章摘要 (1)第2章设计目的与意义 (2)第3章案论证与确定 (3)3.1系统方案的确定 (3)3.1.1方案一 (3)3.1.2方案二 (3)3.2测量显示方案的确定 (4)3.2.1方案一 (4)3.2.2方案二 (5)3.3 温度传感模块 (5)3.3.1方案一 (5)3.3.2方案二 (6)3.4 数字显示与温度范围控制模块 (9)3.4.1 A/D转换部分 (9)3.4.2 控制温度设定与温度超限判断部分有两种方案： (10)第4章系统工作原理分析 (12)4.1 AD转换 (12)4.2 码制的转换 (14)4.3译码显示 (17)4.4 控制温度设定 (18)4.5 温度超限判断 (20)总结 (22)参考文献 (23)第1章摘要温度测量与控制电路是在实际应用中相当广泛的测量电路。
本次设计主要运用基本的测控技术知识及其基本的温度传感器知识，从基本的单元电路出发，实现了温度测量与控制电路的设计。
总体设计中的主要思想：一、达到设计要求；二、尽量应用所学知识；三、设计力求系统简单可靠，有实际价值。
温度传感选用高精度摄氏温度传感器LM35进行数据采集，通过UA741芯片构成同相比例器实现放大。
AD转换部分使用集成芯片AD5740；二进制到8421BCD码的转换用EEPROM 281024实现；显示译码部分用4511和七段数码管实现；温度控制范围设定采用数字设定方式，用十进制加计数器74LS160和锁存器74LS175实现；温度的判断比较通过数值比较器74LS85的级联实现。
声光报警利用555定时器构成多谐振荡器组成。
温度控制执行部分采用继电器控制的加热制冷装置来实现。
此模块的存在，提高了该系统在工业上的实用性。
【关键词】温度测量、A/D转换、温度控制、声光报警、译码显示、555定时器第2章设计目的与意义随着电子技术的高速发展，对电子方面人才的要求越来越高，不仅要求其具备相关的专业理论知识，还要求其具有较强的设计、制作等实践动手能力。
温度测量与控制电路创新实验设计
基金项目： 华南理工大学 电气信 息与控制 国家级教学 实验示 范中心创
新 项 目（ｄ —９ ９ ０ ｗ） ｘ ｘｙ ０ ０ ３
作 者 简 介 ： 锋 （ ９ ６ ） 男 ， 东 汕 头 ， 士 ， 程 师 ， 校 区 电 工 电 张廷 １ ６一 ， 广 硕 工 南
Ｉ Ｓ １ ０２ Ｓ Ｎ ０
－ ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ．
４ ５ ９ ６
—
实
验
技
术
与
管
理
．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．—
第２ ８卷
第１ ２期
２１ 年 １ ０１ ２月
ＣＮ１ —２ ３ ／ １ ０４Ｔ
Ｅｘ ｒｍｅ ｔ ｌＴｅ ｈ ｌ ｇ ｎ ａ ａ ｅ ｅ ｔ ｐｅ ｉ ｎ ａ ｃ ｎｏ ｏ ｙ ａ ｄ Ｍ ｎ ｇ ｍ ｎ
路实验 内容 涵盖 了 电工 电子 技术 中的受 控源 、 电流／ 电
压 变换 、 电压 跟 随器 、 号放 大 、 信 电压 比较 器 、 电接触 继
收稿 日期 ：０ １ ０ — ５ ２ １ — ２ ２
置、 温度显示 、 功率 输 出等组成 。温 度传感 器 的作用是
把温 度值转 换成 电流或 电压信 号 ， 一 变换 器 是 将 绝 Ｋ℃ 对温 度 （ 转 换 成摄 氏温 度 （ ， Ｋ） ℃） 经放 大 后 送 入 比较
Ｅ ｍａｌ ｔ ｈ ｎ ＠ ｓ ｕ ． ｄ ． ｎ ． ｉ： ｚ ａ ｇ ｃ ｔ ｅ ｕ ｃ ｆ
２ ．华 南理 工大 学 电力 学院 ，广 东 广 州 ５ ００ ） １ ０ ６
温度的检测显示和控制器的设计制作
一、实验目的1.学习温度传感器的原理、特性及基本使用方法。
2.熟悉集成运算放大器在测量电路中的实际运用。
3.学习并掌握对非电量信号的检测与控制及其电路的设计与调试。
二、实验原理温度检测电路是由温度传感器、调整放大电路等构成，温度值的数字显示由A/D 转换器级相应的显示电路等构成，检测电路与显示电路构成温度的测量系统。
根据温度的测量值与预先设定的值进行比较，决定被控制对象是否进行加热从而使被控制对象的温度维持在设定值附近就构成了温度控制系统，温度的控制系统由温度设定电路，比较控制电路和驱动加热电路构成。
如下图所示为测量与控制系统的系统原理方框图。
系统原理方框图1、温度传感器本设计采用的是集成温度传感器LM35，LM35是美国国家半导体公司生产的，具有很高的工作精度和较宽的的线性工作范围，工作电压范围为4~30v。
其输出电压与摄氏温度成线性比例关系，非线性温度误差低于 0.25℃，线性的温度系数为+10mv/℃,无需其外部校准或微调。
输出电压与温度的表达式为Uout=10mv/°C×t°CLM35的典型应用如下图，其供电模式有单电源与正负双电源两种模式。
正负双电源模式可提供-55℃到150℃的全程范围测量；单电源供电模式在25℃下的电流约为50uA。
温度传感器LM35测量温度的范围0到100℃，其输出电压范围为0到1v。
LM35两种供电模式2、控制驱动电路系统控制就是为了克服各种扰动的影响，对系统中的某一个或某一物理量进行偏差纠正的运行，已达到预期的系统稳定目标。
最基本的的控制方式就是闭环控制，也称反馈控制。
其要解决的主要问题是系统动态过程和稳态时的性能，归结为三个字：稳、快、准。
自动控制系统简单说是由被控制的装置和被控制的对象组成，就是在无人直接参与的情况下，通过外加的装置（控制器），使被控制对象的某个工作状态或参数（被控量）自动的按照预定的要求运行。
下图为温度自动控制系统的工作原理图。
温度控制电路原理
温度控制电路原理温度控制电路是一种用于控制和调节温度的电路系统，常见于各种电器和工业设备中。
其原理通常基于温度感应器进行温度测量，并通过比较实际温度与设定温度之间的差异来控制相应的输出信号，以达到温度控制的目的。
温度控制电路中最重要的组成部分是温度感应器。
它可以是热电偶、热敏电阻、温度传感器等。
温度感应器将感应到的热量转化为电信号，并将其传递给控制电路。
在温度控制电路中，控制电路通常由比较器和反馈回路组成。
比较器通常由一个操作放大器和一组参考电压组成。
操作放大器将接收到的温度信号与参考电压进行比较，如果实际温度高于设定温度，则输出一个高电平信号，反之则输出一个低电平信号。
比较器的输出信号会被馈入反馈回路，该回路会对输出信号进行处理，并以一定的方式将信号反馈给加热元件或制冷元件，以调整实际温度。
当比较器输出高电平时，表示实际温度高于设定温度，这时反馈回路会控制加热元件的工作，增加热量以提高温度；当比较器输出低电平时，表示实际温度低于设定温度，这时反馈回路会控制制冷元件的工作，降低温度。
此外，温度控制电路还可能包括一个继电器或晶体管开关，用于在温度控制回路中断电源时防止电器过热。
当温度超过设定值时，继电器或晶体管开关将断开电路，以避免电器因过热而损坏。
在某些温度控制电路中，还可能会包括数字温度显示器和控制面板。
数字温度显示器可以实时显示实际温度和设定温度，方便用户监控温度情况。
控制面板可以提供用户设置温度设定值的接口，并根据用户的要求，调整温度控制电路的工作方式。
总之，温度控制电路的原理基于温度感应器、比较器、反馈回路以及继电器或晶体管开关等组成部分。
通过测量实际温度并与设定温度进行比较，控制电路可以调整相应的输出信号来控制加热或制冷元件的工作，以维持恒定的温度。
这些电路在各种电器和工业设备中得到广泛应用，提高了设备的稳定性和可靠性。
NTC温度监测及控制电路
大庆石油学院课程设计电子技术课程设题目NTC温度监测及控制电路院系电气信息工程学院自动化系专业班级自动化07-2班学生姓名李连会学生学号070601140215高金兰指导教师徐建军2009年6 月29 日大庆石油学院课程设计任务书课程电子技术课程设计题目NTC温度监测及控制电路学号070601140215 专业李连会自动化姓名主要内容：运用双臂电桥、差动集成运放、滞回比较器设计温度监测及控制电路。
基本要求：（1）、检测电路采用热敏电阻Rt（NTC）作为测温元件。
（2）、用100Ω/2W的电阻元件作为加热装置。
（3）、设计温度检测电路和温度控制电路。
（4）、具有自动指示“加热”与“停止”功能。
（5）、写出完整的设计及实验调试总结报告。
参考资料：[1] 孙淑燕，张青.电子技术教学实践指导书[M].北京：中国电力出版社，2005.10.[2] 刘润华,刘立山.模拟电子技术[M].山东:石油大学出版社,2003.[3] 廖先芸，郝军.电子技术实践教程[M].北京:石油工业出版社,1998.5.[4] 汪学典.电子技术基础实验[M].武汉:华中科技大学出版社,2006.8.[5] 彭介华.电子技术课程设计指导[J].北京:高等教育出版社,1997.完成期限2009.6.29至2009.7.3指导教师专业负责人2009年6 月27 日目录1 设计要求 (1)2方案设计 (1)2.1设计思路 (1)2.2总体方案方框图 (1)2.3基本原理 (2)3总体方案的选择和设计 (2)3.1 PTC温度控制电路 (2)3.2 NTC温度监测及控制电路 (3)4单元电路的设计 (3)4.1含有热敏电阻的桥式放大电路 (3)1、测温电桥 (3)2、差动放大电路 (4)4.2 滞回比较器 (5)4.3 输出警报和控制电路 (6)4.4元件参数的计算及选择 (6)1、差分放大电路 (6)2、桥式测温放大电路 (7)3、滞回比较器 (7)5总电路图 (8)6总结 (8)参考文献 (9)附录 (10)电子技术课程设计（报告）1 设计要求运用双臂电桥、差动集成运放、滞回比较器设计温度监测及控制电路。
温度监测及报警电路(热敏电阻+LM324)
温度监测及报警电路（热敏电阻+LM324）姓名：_孔亮_ 学号：_0928401116一、元件介绍：1、热敏电阻MF53-1：2、LM324LM324是四运放集成电路，它采用14脚双列直插塑料封装，Im324原理图如 图所示。
它的内部包含四组形式完全相同的运算放大器， 除电源共用外，四组运 放相互独立。
每一组运算放大器可用图1所示的符号来表示，它有5个引出脚，其中“ +”、“- ”为两个信号输入端，“ V+”、“V -”为正、负电源端，“ Vo”为输 出端。
两个信号输入端中，Vi-（-）为反相输入端，表示运放输出端 Vo 的信号 与该输入端的相位相反；Vi+ （ +）为同相输入端，表示运放输出端 Vo 的信号与 该输入端的相位相同。
Im324引脚图见图2。
由于LM324四运放电路具有电源电压范围宽，静态功耗小，可单电源使用, 价格低廉等优点，因此被广泛应用在各种电路中。
3、LED 发光二极管LED （Light-Emitti ng-Diode 中文意思为发光二极管，是一种能够将电能转化为可见光的半导体，它改变了白炽灯钨丝发光与节能灯三基色粉发光的原理， 而采用电场发光。
据分析，LED 的特点非常明显，寿命长、光效高、无辐射与低 功耗。
LED 的光谱几乎全部集中于可见光频段， 其发光效率可超过150lm/W （2010 年）。
一般LED 工作时，加10mA 足以使之正常工作，故电阻值为 Vo/10mA 即为 外加电阻的值，如+5V 的电压下可以使用500欧姆的电阻。
二、设计原理：检测电路采用热敏电阻RT （MF53-1）作为测温元件；采用LM324（乍比较电路; 用发光二极管实现自动报警。
报警分三级：温度＞20°C, —个灯亮； 温度＞40°C,二个灯亮； 温度＞60°C,三个灯亮。
1]V- LM324V+[L1 2T J 4；6 •14 13 12 11 109 8三、MUItisim 仿真:仿真电路设计图说明：该仿真电路图以5k Q的电位器模拟热敏电阻MF5—1在不同温度下的阻值，并利用分压电路将不同温度下热敏电阻下方的电位送入LM324与事先计算好的电位进行比较，当其电位大于事先计算好的电位时，运放输出高电平，点亮LED达到报警的效果。
温度监测及报警电路(热敏电阻+LM324)
温度监测及报警电路（热敏电阻+LM324）姓名：_____孔亮______ 学号：____0928401116____一、元件介绍：1、热敏电阻MF53-1：2、LM324：LM324是四运放集成电路，它采用14脚双列直插塑料封装，lm324原理图如图所示。
它的内部包含四组形式完全相同的运算放大器，除电源共用外，四组运放相互独立。
每一组运算放大器可用图1所示的符号来表示，它有5个引出脚，其中“+”、“-”为两个信号输入端，“V+”、“V-”为正、负电源端，“Vo”为输出端。
两个信号输入端中，Vi-（-）为反相输入端，表示运放输出端Vo的信号与该输入端的相位相反；Vi+（+）为同相输入端，表示运放输出端Vo的信号与该输入端的相位相同。
lm324引脚图见图2。
图一图二由于LM324四运放电路具有电源电压范围宽，静态功耗小，可单电源使用，价格低廉等优点，因此被广泛应用在各种电路中。
3、LED——发光二极管LED(Light-Emitting-Diode中文意思为发光二极管，是一种能够将电能转化为可见光的半导体，它改变了白炽灯钨丝发光与节能灯三基色粉发光的原理，而采用电场发光。
据分析，LED的特点非常明显，寿命长、光效高、无辐射与低功耗。
LED的光谱几乎全部集中于可见光频段，其发光效率可超过150lm/W（2010年）。
一般LED工作时，加10mA足以使之正常工作，故电阻值为V o/10mA，即为外加电阻的值，如+5V的电压下可以使用500欧姆的电阻。
二、设计原理：检测电路采用热敏电阻RT(MF53-1)作为测温元件；采用LM324作比较电路；用发光二极管实现自动报警。
报警分三级：温度>20O C，一个灯亮；温度>40O C，二个灯亮；温度>60O C，三个灯亮。
三、M ultisim仿真：仿真电路设计图说明：该仿真电路图以5kΩ的电位器模拟热敏电阻MF53—1在不同温度下的阻值，并利用分压电路将不同温度下热敏电阻下方的电位送入LM324与事先计算好的电位进行比较，当其电位大于事先计算好的电位时，运放输出高电平，点亮LED，达到报警的效果。
电路温度传感与测量如何测量和控制电路中的温度
电路温度传感与测量如何测量和控制电路中的温度在电子设备的运行过程中，温度的控制是非常重要的。
过高的温度会导致电路的故障和损坏，而过低的温度则可能影响电子元件的正常工作。
因此，电路温度的测量和控制就显得尤为重要。
本文将介绍电路温度传感与测量的原理，以及如何控制电路中的温度。
一、电路温度传感与测量的原理电路温度传感与测量的原理一般是利用热敏电阻或热电偶等传感器来实现。
其中，热敏电阻是一种随温度变化而改变电阻值的元件，而热电偶则是利用两个不同金属导线的热电效应来测量温度变化。
这些传感器的特性使得它们能够将温度变化转换成电信号输出。
在电路中，一般会借助运算放大器等电路来将传感器的电信号放大，并通过模数转换器将其转换成数字信号。
然后，再通过微处理器或单片机进行信号处理和数据显示。
整个过程中需要注意的是，要根据具体的传感器特性和测量要求来选择合适的电路元件和参数。
二、电路温度传感与测量的方法1. 热敏电阻法热敏电阻法是一种常见且简单的电路温度测量方法。
它利用热敏电阻的温度特性，通过测量电阻值的变化来推算温度的变化。
具体使用该方法时，需要将热敏电阻安装在需要测量温度的位置上，然后通过电路将电阻与电源相连。
当环境温度发生变化时，热敏电阻的电阻值也会随之发生变化。
通过测量电阻值的变化，可以推算出对应的温度变化。
2. 热电偶法热电偶法是另一种常用的电路温度测量方法。
它利用两个不同金属导线形成的热电偶，在温度变化下产生的热电效应，通过测量热电偶的输出电压来推算温度的变化。
使用该方法时，需要将热电偶的焊点部分安装在需要测量温度的位置上，然后通过电路将热电偶的两个导线与电压测量电路相连。
当环境温度发生变化时，热电偶的焊点处会产生一定的温差，进而在两个导线之间产生电势差。
通过测量这个电势差，可以推算出对应的温度变化。
三、控制电路中的温度除了测量电路温度外，还需对电路的温度进行控制，以确保电路的正常运行。
常见的控温方法有以下几种：1. 风扇散热风扇散热是一种简单有效的控温方法。
温度控制电路的原理
温度控制电路的原理
温度控制电路是根据输入的温度信号，通过对电路中的电流、电压或频率进行调节，以达到控制目标的一种电子设备。
温度控制电路通常由传感器、比较器、开关元件以及反馈环路等组成。
其工作原理大致如下：
1. 传感器：温度控制电路首先要使用传感器来感知环境温度，常见的传感器包括热敏电阻、热电偶和温度传感芯片等。
传感器将环境温度转化为相应的电信号，并输入到比较器中。
2. 比较器：比较器是温度控制电路中的核心部件，它根据传感器输入的电信号和设定的温度阈值进行比较，产生一个输出信号。
如果温度信号超过设定的阈值，则输出高电平，否则输出低电平。
3. 反馈环路：比较器的输出信号经过反馈环路返回给开关元件，用于控制开关元件的状态。
反馈信号通过比较器输出信号的正负逻辑判断，可以实现温度升高时的加热与降温时的冷却等控制行为。
4. 开关元件：开关元件负责根据比较器的输出信号控制温度控制电路中的加热或冷却设备。
常见的开关元件包括晶体管、继电器和可控硅等。
当比较器输出高电平时，开关元件闭合，电流通过加热设备实现加热控制；当比较器输出低电平时，开关元件断开，停止加热。
通过以上的工作原理，温度控制电路可以实现对加热或冷却设备的精确控制，使得环境温度稳定在所设定的范围内。
温度检测控制与报警电路原理
温度检测控制与报警电路原理
温度检测控制与报警电路是一种电子设计方案，用于检测和控制温度，并在达到预设阈值时触发报警信号。
其基本原理如下：
1. 温度传感器：温度传感器是温度检测控制与报警电路的核心部件，用于检测环境温度。
常用的温度传感器有热敏电阻、热电偶、半导体温度传感器等。
2. 示波器：示波器用于观察温度信号的波形，以判断传感器测量是否准确。
示波器通常连接在温度传感器输出信号的前端。
3. 放大器：放大器用于放大传感器输出的微弱信号，增强信号的幅度，以便后续的信号处理和控制。
4. 控制开关：控制开关用于根据温度值控制电路，如触发报警器、控制加热器或制冷器等。
5. 报警器：报警器用于在温度超过预设阈值时发出报警信号，以便及时采取措施。
报警器通常采用声光结合的方式，如蜂鸣器和LED灯等。
温度检测控制与报警电路可应用于许多领域，如智能家居、医疗设备、汽车电子等，为人们提供更加便捷和安全的生活和工作环境。
温控电路的工作原理
温控电路的工作原理
温控电路是一种能够自动调节温度的电子装置。
它通常由温度传感器、比较器、控制元件和执行元件组成。
温度传感器是温控电路的关键部分，它能够感知周围环境的温度，并将所测得的温度信息转换成电信号。
常见的温度传感器有热电偶、热敏电阻和温度传感器芯片等。
传感器将温度转化为电信号后，将信号传送给比较器。
比较器是温控电路的核心部分，它用于将传感器输出的电信号与预设的参考电压进行比较。
比较器将传感器信号与参考电压进行比较后，会产生一个开关信号，用于控制执行元件的工作状态。
控制元件根据比较器输出的开关信号来决定执行元件的工作状态。
控制元件可以是继电器、场效应管或三极管等。
当比较器输出高电平时，控制元件会通电，执行元件开始工作；而当比较器输出低电平时，控制元件断电，执行元件停止工作。
执行元件是温控电路中实际执行调节温度的部分。
常用的执行元件是电热丝或风扇等，它们能够根据控制元件的开关信号来提供加热或散热功能，从而调节温度。
当温度传感器检测到温度高于或低于设定温度时，比较器会发送一个开关信号给控制元件，控制元件则相应地启动或关闭执行元件，以达到调节温度的目的。
反之，当温度达到设定温度时，比较器将不再发送开关信号，控制元件停止通电，执行元
件停止工作。
总的来说，温控电路通过温度传感器感知温度，比较器对传感器输出的信号与参考电压进行比较，然后根据比较结果控制执行元件的工作状态，以实现自动调节温度的功能。
温度报警器的工作原理
温度报警器的工作原理
温度报警器的工作原理是通过感知环境温度的变化，当温度超过设定的阈值时，触发报警信号。
温度报警器通常包含以下组成部分：
1. 温度传感器：它能够感知环境的温度，并将温度变化转化为电信号。
2. 控制电路：控制电路接收温度传感器的电信号，并与预设的温度阈值进行比较。
一旦温度超过阈值，控制电路会触发报警信号。
3. 报警器：报警器是报警系统的输出部分，它可以是声音报警器、闪光报警器或者其他形式的报警器。
一旦控制电路触发报警信号，报警器会发出相应的警报。
当温度传感器检测到环境温度升高时，它会将这个信息传输给控制电路。
控制电路会将温度信号与预设的阈值进行比较，如果当前温度超过了阈值，控制电路会触发报警信号。
报警信号会激活报警器，发出相应的警报声或警示信号，以便提醒人们温度超过正常范围。
这样，温度报警器就可以及时发现并提示异常温度，帮助人们采取必要的措施，以避免潜在的危险或损失。
测温控温电路
测温控温电路温度测量, 温度采集, 温控电路, 温度检测, 温控本测温控温电路适用于家用空调、电热取暖器、恒温箱、温床育苗、人工孵化、农牧科研等电热设备。
其使用温度范围是0~50℃，测控温精度为±（0.2~0.5）℃. 2.2.1 原理电路本测温控温电路由温度检测、显示、设定及控制等部分组成，见图2.2.1。
图中D1~D4为单电源四运放器LM324的四个单独的运算放大器。
RT1~RTn为PTC感温探头，其用量取决于被测对象的容积。
RP1用于对微安表调零，RP2用于调节D2的输出使微安表指满度。
S为转换开关。
图2.2.1 测温控温电路由RT检测到的温度信息，输入D1的反馈回路。
该信息既作为D2的输入信号，经D2放大后通过微安表显示被测温度；又作为比较器D4的同相输入信号，与D3输出的设定基准信号，构成D4的差模输入电压。
当被控对象的实际温度低于由RP3预设的温度时，RT的阻值较小，此时D4同相输入电压的绝对值小于反相输入电压的绝对值，于是D4输出为高电位，从而使晶体管V饱和导通，继电器K得电吸合常开触点JK，负载RL由市电供电，对被控物进行加热。
当被控对象的实际温度升到预设值时，D4同相输入电压的绝对值大于反相输入电压的绝对值，D4的输出为低电位，从而导致V截止，K失电释放触点JK至常开，市电停止向RL供电，被控物进入恒温阶段。
如此反复运行，达到预设的控温目的。
2.2.2 主要元器件选择本测温控温电路选用PTC热敏电阻为感温元件，该元件在0℃时的电阻值为264Ω，制作成温度传感器探测头，按图2.2.2线化处理后封装于护套内，其电阻-温度特性见图2.2.3.图2.2.2 线化电路线化后的PTC热敏电阻感温探头具有良好的线性，其平均灵敏度达16Ω/℃左右。
如果采用数模转换网络、与非门电路及数码显示器，替代本电路的微安表显示器，很容易实现远距离多点集中的遥测。
继电器的选型取决于负载功率。
为便于调节，RP1~RP4选用线性带锁紧机构的微调电位器。
温度测量与控制电路
温度是一个与人们生活和生产密切相关的重要物理量。
温度的测量和控制技术应用十分广泛。
在工农业生产和科学研究中，时常需要对某一系统的温度进行测量，并能自动的控制、调节该系统的温度。
本设计主要结合摹拟电子技术和数字电子技术的基本知识来实现温度测量与控制，温度测量电路运用铂热电阻温度传感器，控制电路是通过两个电压比较电路来实现，声光报警装置采用 LED 和蜂鸣器构成。
工作原理主要是利用温度传感器把系统的温度通过A\D 转换电路将电信号转换成数字信号，并通过与之连接的译码电路中显示出来，译码显示部份应用有内置译码器的四输入数码管完成，而 8 位二进制数到 8421BCD 码的转换由 74185 来实现。
同时电压信号通过电压比较器与输入电压比较决定输出是高电平或者是低电平，进而控制下一个电路单元的工作状态。
调温控制电路中，测量温度大于设定温度时，控制电路接通降温设备对其降温，测量温度小于设定温度时，控制电路接通加热设备对其加热。
报警系统是将测量温度与上下限温度通过电压比较器比较。
温度传感器差动放大电路二阶低通有源滤波器 A/D 转换电压比较器控制温度声光报警1. 测量温度范围为 20℃~165℃，精度 0.50℃；2. 被测量温度与控制温度均可数字显示；3. 控制温度连续可调；4. 温度超过设定值时，产生声光报警。
1．方案比较方案一：系统方框图如图 1 所示， 温度传感器测量被测量的温度， 转换成电压信号后经过滤波消 除干扰信号， 放大电路将所测信号幅度与后续电路的工作范围做一匹配， 所得实用信号经过 A/D 转换专职转换成数字信号。
此数字信号经三条路径：其一，进入超限报警装置与所设定 的温度范围进行比较，若超限则发出声光报警;其二，经过码制转换后进入数码管显示当前 所测温度； 其三， 进入数字比较器与输入的控制温度进行比较， 产生温度控制机构的工作信 号， 同时显示输入的控制温度。
此系统可以对被测体的温度进行实时跟踪测量， 并进行有效 控制，总体上实现了温度的测量与控制。
温控电路原理
温控电路原理
温控电路的原理是通过感知环境温度变化，并根据设定的温度范围来控制电路的工作状态。
一般来说，温控电路由传感器、比较器、控制器和执行器等组成。
传感器是温控电路中的重要组件之一，它能够感知环境温度的变化，并将温度信号转换为电信号。
常用的温度传感器包括热敏电阻、热电偶和半导体温度传感器等。
比较器是用来比较传感器输出的温度信号与设定的目标温度范围之间的关系。
当传感器输出的温度信号超出设定的上下限时，比较器会产生相应的输出信号。
控制器是温控电路中的核心部分，它接收比较器输出的信号，并根据信号的状态来控制执行器的工作。
控制器一般采用微处理器、单片机或逻辑电路等来实现。
在控制器中，可以设置目标温度范围，并根据传感器输出的信号与目标温度范围之间的关系来控制执行器的工作。
执行器根据控制器的指令来执行相应的动作。
在温控电路中，常用的执行器包括继电器、电磁阀和风扇等。
当控制器判断传感器输出的温度信号超出设定的范围时，执行器会被触发，以改变环境温度。
总体来说，温控电路的原理就是通过传感器感知环境温度的变化，并通过比较器和控制器来控制执行器的工作，以维持环境
温度在设定的范围内。
这种温控电路常用于家电、工业设备和温室等应用中，以实现温度的稳定控制。
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第9组开题报告
设计课题：温度检测与控制电路
学院名称：电气信息工程学院
专业班级：自动化一班
学生姓名：何继尧，何源远，何健
学号： 200910503021，200910503023，200910503022
一．设计要求
运用双臂电桥、差动集成运放、滞回比较器、继电器等设计温度监测与控制电路, 检测电路中用热敏电阻Pt100（或热电偶）作为测温原件，对实时温度进行监控采集，当温度超过设定值（如60±2˚C)时，能自动停止加热，否则将继续加热，具有自动指示“加热”与“停止”功能(不设计加热电路)，并用单片机控制A/D转换和实时温度显示。
1、根据要求设计温度检测电路和温度控制电路的原理图；
2、运用multisim仿真软件对所设计的电路进行仿真，并确定连接实物时所需采用的原件，连接实物图；
3、制作PCB电路板图；
4、编写用单片机控制A/D转换和温度显示的程序，并在单片机实验箱上进调试；
5、分析实验现象，记录实验结果。
一. 设计的作用、目的
学习运用双臂电桥、差动集成运放、滞回比较器设计温度监测及控制电路的方法，学会电子电路的组装、调试和测量方法；同时掌握运用单片机试验箱即时显示温度的原理和单片机试验箱的使用。
二.设计的具体实现
1．系统概述
运用双臂电桥、差动集成运放搭建温度采集电路，Pt100热电阻作为双臂电桥的一个桥臂，当温度变化时，Pt100对应的阻值也会发生变化，电桥会产生差压，通过差动集成运放对差压信号进行放大，并送给滞回比较器进行电压比较，从而决定滞回比较器的输出电位（“高”或者“低”），控制二极管的亮灭。
同时将放大的信号送入单片机，通过温度与阻值，阻值与电压值的对应关系编写程序来实现温度显示。
系统结构框图：
用multisim 仿真电路图如下：
3. 用Protel 绘制电路原理图和PCB 电路板图
用Protel 绘制的电路原理图：
电气规则检查：
PCB电路板图：
4．电路的安装与调试
①设计实现
根据multisim仿真原理图连接实物图
连接时，首先要注意电路设计板的导通方式，窄条的插孔为横向导通、较宽条的插孔则为纵向导通；其次，因为电路元件较多，插线较为复杂，所以要注意设计板上元件的分布，切勿杂乱无章，这样有利于在出现故障时检查电路；再次，由于此实物连接只是插板，并没有制板焊接，因此电路连接可能不稳，导线连接时要注意露出端不要和电路的其他部分接触，防止电路发生短路，损坏元件。
受实验条件的限制，无法准确采集热电阻在某一温度值时的电阻值，只能用温度源给定大致的温度，粗略测量一下热电偶对应的电阻值，并与查表所得的热电阻阻值进行比较校正（查表结果如下）。
通过滑动变阻器得到下表中的不同温度条件下的电阻值，以此来代替热电阻接入电路中采集不同温度时电路输出电压值。
其中输出电压包括送入滞回比较器的比较电压和送入A/D转换器的显示电压。
通过上表可以看出，热电阻Pt100的温度与阻值之间近似呈线性关系。
送入滞回比较器的比较电压是指当温度恰好达到设定值（60o C）时，一级差动集成运放的输出电压。
当加热热电阻达到60o C时，发光二极管刚好由亮转灭。
因为缺少稳定的温度源，故我们调节滑动变阻器阻值为Pt100在60o C时的阻值，并将其接入电路中，此时调节控制滞回比较器的正端电压值的滑动变阻器，使发
光二极管刚好由亮转灭，固定此时滑动变阻器的位置，便于以后使用方便。
(因不方便得到0 o C，故从室温20 o C开始测量)
温度与电压的对应关系：U= 0.048T + 0.360 （1）
通过查阅相关的资料，我们了解到TLC549是一种逐次逼近式A/D转换器，可以和单片机直接接口。
TLC549的八位输出口以255个精度来显示。
可将参考电压设定为4V，这样就使输入电压范围为0-4V，显示精度为4/255=0.0158V，由温度与电压的关系可知，温度变化每1 o C，电压变化0.0485V，即显示误差不到1/3V，满足了精度要求。
需要将TLC549转化出的数字电压信号与相应的温度对应上。
不做调整的情况下，数显值：
x=U*255/4 （2）将（2）代入（1，）数显值转化为温度显示值，关系如下：
T=（x-25）/3 （3）（3）式就是单片机显示转换的对应关系，这样就实现了温度的显示。
TLC549每隔128us采集一次数据，即每隔128us采集显示一次温度值。
这样也就实现了温度的及时采集显示。
（在实际的实验中对温度信号的采集显示存在滞后现象）
②仪器设备
温度源（只用于电路调试和关系确定，不用于实验演示）、不同阻值电阻、电容等（参考元件清单）。
③实验结果
开启电源，将程序写入单片机，此时数码显示管上显示室温（18o C），将Pt100放入热水中使其温度升高，数码显示管显示温度值逐渐升高。
此时，二极管始终处于发光状态，即加热；当数码显示管显示温度值60o C，发光二极管开始不停的闪烁直至熄灭，之后继续升温，二极管始终熄灭。
取出Pt100，放入冷水中，当温度降至60o C时，二极管开始闪烁直至放光，当温度在60o C以下时，二极管始终发光。
五．附录
六．参考文献
1.单片机/微机实验系统使用说明及实验指导书·北京精仪达盛科技有限公司
2.李良荣·电子设计技术·机械工业出版社·2007.8
3.清源科技·Protel 99 SE 电路原理图与PCB 设计与仿真·机械工业出版社·2007.7
4.康华光·电子技术基础（模拟部分）·高等教育出版社·2006.1。