温度检测电路
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。
温度检测电路工作原理及各器件的参数
温度检测电路工作原理及各器件的参数在空调整机上,常用到温度传感器检测室内、外环境温度和两器盘管温度,下面根据常用温度检测电路介绍其工作原理及注意事项。
1.电路原理图2. 工作原理简介温度传感器RT1(相当于可变电阻)与电阻R9形成分压,则T端电压为:5×R9/(RT1+R9);温度传感器RT1的电阻值随外界温度的变化而变化,T端的电压相应变化。
RT1在不同的温度有相应的阻值,对应T端有相应的电压值,外界温度与T端电压形成一一对应的关系,将此对应关系制成表格,单片机通过A/D采样端口采集信号,根据不同的A/D值判断外界温度。
3. 各元器件作用及注意事项3.1 RT1与R9组成分压电路,R9又称标准取样电阻,该电阻不可随意替换,否则会影响控温精度。
3.2 D7与D8为钳位二极管,确保输入T端电压不大于+5V、不小于0V;但并不是所有情况下均需要这两个二极管,当RT1引线较短时可根据实际情况不使用这两个二极管。
3.3 E5起到平滑波形的作用, 一般选10uF/16V电解电容,当RT1引线较长时,要求使用100uF/16V电解电容;若E5漏电,T端电压就会被拉低,导致:制冷时压缩机不工作,制热时压缩机不停机。
3.4 R11和C7形成RC滤波电路,滤除电路中的尖脉冲;C7同样会出现E5故障现象。
3.5 电路中,RT1就是我们常说的感温头,实际上它是一个负温度系数热敏电阻,当温度升高时它的阻值下降,温度降低时阻值变大。
50℃时,阻值为3.45KΩ。
25℃时,为10KΩ;0℃时,为35.2KΩ 。
具体温度与阻值的关系见附表。
若RT1开路或短路,空调器不工作,并显示故障代码;若RT1阻值发生漂移(大于或小于标准阻值)则空调器压缩机或关或常开或出现保护代码。
空调温度传感器原理及故障分析空调温度传感器为负温度系数热敏电阻,简称NTC,其阻值随温度升高而降低,随温度降低而增大。
25℃时的阻值为标称值。
NTC常见的故障为阻值变大、开路、受潮霉变阻值变化、短路、插头及座接触不好或漏电等,引起空调CPU检测端子电压异常引起空调故障。
单片机ntc测温电路
单片机ntc测温电路单片机NTC测温电路是一种温度检测系统,利用NTC进行测温,使用单片机进行数据处理和显示。
本文将分步骤介绍单片机NTC测温电路的原理、组成部分以及具体操作方法。
组成部分单片机NTC测温电路主要由单片机、NTC热敏电阻、稳压器、电容、电阻等组成。
其中,NTC热敏电阻是测温的核心部件,其阻值随着温度的变化而变化。
稳压器、电容、电阻等则起到稳定、过滤信号的作用。
原理NTC热敏电阻的阻值与温度成反比,即在温度升高的过程中,其阻值逐渐下降。
利用这一特性,通过串联电路实现电压分压,测量NTC 热敏电阻的阻值,进而反推出温度值。
通过单片机控制LED灯的状态,实现对温度值的显示。
操作步骤1. 连接电路图:将稳压器、电容、NTC热敏电阻和电阻按照电路图连接起来。
2. 程序设计:通过C语言编写单片机程序,实现对温度值的测量、计算和显示。
具体代码的编写可以参考相关教程或者资料。
3. 烧录程序:将编写好的程序通过专业的烧录器烧录进入单片机,使其能够正常运行。
4. 调试电路:连接电源,并连接具备串口通讯功能的终端。
使用终端发送指令,读取设备的数据,观察温度值的变化,进行电路的调试。
注意事项1. 电路连接时,要注意电路图上的连接方式,避免连接发生错误,导致电路无法正常工作。
2. 编写程序时,要注意代码的规范性和实现的准确性,避免出现程序的漏洞,导致系统无法正常运行。
3. 烧录过程中,要注意选择正确的单片机型号和烧录方式,避免烧录失败,影响系统运行。
4. 在电路调试过程中,要进行逐步调试,找出问题出现的位置,一步步解决问题。
总结单片机NTC测温电路具有简单、实用、精准的特点,广泛应用于各种工业、农业、医疗等领域。
本文介绍了单片机NTC测温电路的原理、组成部分和具体操作方法,希望对大家有所帮助。
同时,也提醒大家在使用时要仔细操作,确保系统能够正常运行。
NTC温度监测及控制电路
大庆石油学院课程设计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专业自动化姓名李连会学号070601140215 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)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。
(1)、检测电路采用热敏电阻Rt(NTC)作为测温元件。
pt100温度测量电路图(电子发烧友)
PT100与热敏电阻相反,热敏电阻温度越高电阻值越小pt100温度测量电路,温度传感器PT100是一种稳定性和线性都比较好的铂丝热电阻传感器,可以工作在 -200℃ 至650℃ 的范围.本电路选择其工作在 -19℃ 至500℃ 范围.整个电路分为两部分,一是传感器前置放大电路,一是单片机 A/D 转换和显示,控制,软件非线性校正等部分.前置放大部分原理图如下:工作原理:传感器的接入非常简单,从系统的 5V 供电端仅仅通过一支 3K92 的电阻就连接到 PT100 了.这种接法通常会引起严重的非线性问题,但是.由于有了单片机的软件校正作为后盾,因此就简化了传感器的接入方式.按照 PT100 的参数,其在0℃ 到500℃ 的区间内,电阻值为 100 至280.9Ω,我们按照其串联分压的揭发,使用公式:Vcc/(PT100+3K92)* PT100 = 输出电压(mV),可以计算出其在整百℃时的输出电压,见下面的表格:温度℃PT100 阻值Ω传感两端电压 mV0 100.00 124.381 100.39 124.850 119.40 147.79100 138.51 170.64150 157.33 192.93200 175.86 214.68250 194.10 235.90300 212.05 256.59350 229.72 276.79400 247.09 296.48450 264.18 315.69单片机的 10 位 A/D 在满度量程下,最大显示为 1023 字,为了得到 PT100 传感器输出电压在显示 500 字时的单片机 A/D 转换输入电压,必须对传感器的原始输出电压进行放大,计算公式为:(500/1023 * Vcc)/传感器两端电压( mV/℃ ) ,(Vcc=系统供电=5V),可以得到放大倍数为 10.466 。
关于放大倍数的说明:有热心的用户朋友询问,按照 (500/1023 * Vcc)/传感器两端电压不能得到 10.466 的结果,而是得到 11.635的结果。
pt100温度测量电路图(电子发烧友)
PT100与热敏电阻相反,热敏电阻温度越高电阻值越小pt100温度测量电路,温度传感器PT100是一种稳定性和线性都比较好的铂丝热电阻传感器,可以工作在 -200℃ 至650℃ 的范围.本电路选择其工作在 -19℃ 至500℃ 范围.整个电路分为两部分,一是传感器前置放大电路,一是单片机 A/D 转换和显示,控制,软件非线性校正等部分.前置放大部分原理图如下:工作原理:传感器的接入非常简单,从系统的 5V 供电端仅仅通过一支 3K92 的电阻就连接到 PT100 了.这种接法通常会引起严重的非线性问题,但是.由于有了单片机的软件校正作为后盾,因此就简化了传感器的接入方式.按照 PT100 的参数,其在0℃ 到500℃ 的区间内,电阻值为 100 至280.9Ω,我们按照其串联分压的揭发,使用公式:Vcc/(PT100+3K92)* PT100 = 输出电压(mV),可以计算出其在整百℃时的输出电压,见下面的表格:温度℃PT100 阻值Ω传感两端电压 mV0 100.00 124.381 100.39 124.850 119.40 147.79100 138.51 170.64150 157.33 192.93200 175.86 214.68250 194.10 235.90300 212.05 256.59350 229.72 276.79400 247.09 296.48450 264.18 315.69单片机的 10 位 A/D 在满度量程下,最大显示为 1023 字,为了得到 PT100 传感器输出电压在显示 500 字时的单片机 A/D 转换输入电压,必须对传感器的原始输出电压进行放大,计算公式为:(500/1023 * Vcc)/传感器两端电压( mV/℃ ) ,(Vcc=系统供电=5V),可以得到放大倍数为 10.466 。
关于放大倍数的说明:有热心的用户朋友询问,按照 (500/1023 * Vcc)/传感器两端电压不能得到 10.466 的结果,而是得到 11.635的结果。
二极管测温电路
二极管测温电路
二极管测温电路是利用二极管的正向压降随温度变化这一特性进行温度检测的。
二极管在室温附近,温度每升高1℃,正向压降会减小2~2.5mV。
这意味着,当温度升高时,二极管的正向压降会下降;反之,当温度降低时,二极管的正向压降会上升。
这种特性使得二极管可以作为一种温度传感器。
一种常见的二极管测温电路是采用4个二极管串联作为温度传感器。
在这个电路中,M9、M10、M11是镜像电流源组成的恒流源,给4个二极管提供电流。
当温度升高时,V点的电压就会下降。
只要检测V点电压就能知道当前的温度状况。
这个电路就完成了把温度信号转变为电压信号的任务。
以上信息仅供参考,建议咨询专业的工程师或者查阅专业的书籍获取更准确的信息。
温度检测电路
第1章绪论1.1 引言温度检测在自动控制系统电路设计中的使用是相当广泛的,系统往往需要针对控制系统内部以及外部环境的温度进行检测,并根据温度条件的变化进行必要的处理,如:补偿某些参数、实现某种控制和处理、进行超温告警等。
因此,对所监控环境温度进行精确检测是非常必要的,尤其是一些对温度检测精度要求很高的控制系统更是如此。
良好的设计可以准确的提取系统的真实温度,为系统的其他控制提供参考;而相对不完善的电路设计将给系统留下极大的安全隐患,对系统的正常工作产生非常不利的影响。
本文结合实践经验给出两种在实际应用中验证过的设计方案。
1.2 设计要求1.确定设计方案画出电路图2.完成所要求的参数计算3.对电路进行焊接与组装4.对电路进行调试5.写出使用说明书1.2.1 设计题目和设计指标设计题目:温度检测电路技术指标:1. 量程:0-30摄氏度2. 两位数码管显示1.2.2 设计功能1. 温度检测2. 信号调理3. 数码显示1.2.3 硬件设计1.传感器可选择LM35(因为热敏电阻的精度不高)。
2.模数转换,译码可选择集成芯片ICL7107芯片。
3.显示电路可以选择数码管三位显示室温。
1.3 需要做的工作1.器件选型2.原理图绘制3.各个流程设计4.仿真之后做出实物第2章电路的方框图2.1 数字温度计电路原理系统方框图数字温度计电路原理系统方框图,如图1-1所示。
图1-1 电路原理方框图2.2 方框图工作流程介绍通过温度传感器采集到温度信号,经过放大电路送到A/D 转换器,然后通过译码器驱动数码管显示温度。
在温度采集过程中我们选择多种传感器进行比较,但我们最终选择LM35温度传感器,因为它校准方式简单,使用温度范围适中。
在A/D转换和译码的过程中,我们选择了ICL7107芯片,因为他集模数转换与译码器于一体,使得外围电路简单,易于焊接,而且抗干扰能力强。
第3章单元电路设计和器件的选择3.1 温度采集电路的设计3.1.1 工作原理传感器电路采用核心部件是LM35AH,供电电压为直流15V 时,工作电流为120mA,功耗极低,在全温度范围工作时,电流变化很小。
pt100温度测量电路图(电子发烧友)
PT100与热敏电阻相反,热敏电阻温度越高电阻值越小pt100温度测量电路,温度传感器PT100是一种稳定性和线性都比较好的铂丝热电阻传感器,可以工作在 -200℃ 至650℃ 的范围.本电路选择其工作在 -19℃ 至500℃ 范围.整个电路分为两部分,一是传感器前置放大电路,一是单片机 A/D 转换和显示,控制,软件非线性校正等部分.前置放大部分原理图如下:GAGGAGAGGAFFFFAFAF传感器的接入非常简单,从系统的 5V 供电端仅仅通过一支3K92 的电阻就连接到 PT100 了.这种接法通常会引起严重的非线性问题,但是.由于有了单片机的软件校正作为后盾,因此就简化了传感器的接入方式.按照 PT100 的参数,其在0℃ 到500℃ 的区间内,电阻值为 100 至280.9Ω,我们按照其串联分压的揭发,使用公式:Vcc/(PT100+3K92)* PT100 = 输出电压(mV),可以计算出其在整百℃时的输出电压,见下面的表格:GAGGAGAGGAFFFFAFAF单片机的 10 位 A/D 在满度量程下,最大显示为 1023 字,为了得到 PT100 传感器输出电压在显示 500 字时的单片机 A/D 转换输入电压,必须对传感器的原始输出电压进行放大,计算公式为:(500/1023 * Vcc)/传感器两端电压( mV/℃ ) ,(Vcc=系统供电=5V),可以得到放大倍数为 10.466 。
关于放大倍数的说明:有热心的用户朋友询问,按照(500/1023 * Vcc)/传感器两端电压不能得到 10.466 的结果,而是得到 11.635的结果。
实际上,500 个字的理想值GAGGAGAGGAFFFFAFAF是无法靠电路本身自然得到的,自然得到的数字仅仅为 450 个字,因此,公式中的500℃ 在实际计算时的取值是 450 而不是 500 。
450/1023*5/(0.33442-0.12438)≈10.47 。
pt温度检测电路完整版
p t温度检测电路
HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】
温度检测电路
温度检测电路主要检测的是Pt100传输的电压信号,采用三线制接法,可分为恒流源电路、桥式检测电路及放大输出电路,其电路图如图3所示。
图3 温度检测电路
为调高电路的抗干扰能力,采用恒流源为温度检测电路供电,其电路图如图4所示。
该电流源利用了稳压管的特性,可通过调节电阻R1获得~的恒定电流。
而由于
Pt100在2mA情况下线性度较好,此处调节R1使得恒流源输出2mA。
图4 恒流源电路
桥式检测电路如图5所示。
Pt100在2mA条件下有较好的线性度且温度在
0~150℃范围内每升高1℃阻值增加Ω。
另外,通过调整电阻R5使Pt100在0℃输出为0V,这样即可根据输出电压值求出相应温度。
图5 桥式检测电路
由于桥式检测电路输出信号较小,需通过放大电路进行信号放大,其电路如图6所示。
根据电路图可知最终输出电压为2mA×0.3908Ω×20k/1k×(1k+R12)=
15.632×(1k+R12)。
由于单片机读取模拟量信号范围为0~3V,在假定量程为
0~150℃的情况下,温度每增加1℃输出电压增大20mA,因此调节R12为279Ω即可。
图6 放大输出电路。
基于LM35的温度测量电路
基于LM35的温度测量系统王景景(青岛科技大学信息学院山东青岛266061)本文介绍了一种温度传感器选用LM35、单片机选用AT89C52的温度测量系统。
该系统的温度测量范围为0~99℃,可以精确到一位小数,可适用于工业场合及日常生活中。
1 系统结构本测温系统由温度传感器电路、信号放大电路、A/D转换电路、单片机系统、温度显示系统构成。
其基本工作原理:温度传感器电路将测量到的温度信号转换成电压信号输出到信号放大电路,与温度值对应的电压信号经放大后输出至A/D转换电路,把电压信号转换成数字量送给单片机系统,单片机系统根据显示需要对数字量进行处理,再送温度显示系统进行显示。
2 硬件电路设计2.1 温度传感器电路温度传感器采用的是NS公司生产的LM35,他具有很高的工作精度和较宽的线性工作范围,他的输出电压与摄氏温度线性成比例,且无需外部校准或微调,可以提供±1/4℃的常用的室温精度。
LM35的输出电压与摄氏温度的线形关系可用下面公式表示,0℃时输出为0 V,每升高1℃,输出电压增加10 mV。
其电源供应模式有单电源与正负双电源两种,其接法如图3与图4所示。
正负双电源的供电模式可提供负温度的测量,单电源模式在25℃下电流约为50 mA,非常省电。
本系统采用的是单电源模式。
2.2 信号放大电路由于温度传感器LM35输出的电压范围为0~0.99 V,虽然该电压范围在A/D转换器的输入允许电压范围内,但该电压信号较弱,如果不进行放大直接进行A/D转换则会导致转换成的数字量太小、精度低。
系统中选用通用型放大器μA741对LM35输出的电压信号进行幅度放大,还可对其进行阻抗匹配、波形变换、噪声抑制等处理。
系统采取同相输入,电压放大倍数为5倍,电路图如图5所示。
2.3 A/D转换电路A/D转换电路选用8位AD转换器ADC0809。
ADC0809是CMOS单片型逐次逼近式A/D转换器,可处理8路模拟量输入,且有三态输出能力。
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。
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。
温度检测电路工作原理
温度检测电路工作原理
嘿,朋友们!今天咱就来唠唠温度检测电路的工作原理,这可有意思啦!
你想想看啊,温度检测电路就像是一个特别会感知温度的小精灵。
它能敏锐地察觉到周围温度的变化,然后把这个信息传递出来。
那它是咋做到的呢?这就得从那些小小的元器件说起啦。
比如说热敏电阻,这家伙可神奇了,温度一变,它的电阻值就跟着变。
就好像是一个特别敏感的孩子,天气一热就满头大汗,天气一冷就瑟瑟发抖。
还有热电偶呢,它能把温度差转化成电信号。
就好比是一个翻译官,把温度的语言翻译成电路能懂的语言。
温度检测电路工作的时候啊,就像是一个勤劳的小蜜蜂,一刻不停地采集着温度信息。
然后这些信息会顺着电路这条“高速公路”,快速地传递到需要它们的地方。
比如说在一些设备里,温度检测电路能告诉机器是不是太热啦,要不要休息一下;或者在一些环境监测中,它能让我们知道这里的温度适不适合人类待着。
你说这温度检测电路是不是很重要?要是没有它,那很多事情可就乱套啦!就好像你不知道自己发烧了,还在外面瞎跑,那多危险呀!
温度检测电路就像是我们生活中的隐形守护者,默默地工作着,保障着一切的正常运行。
我们每天享受着它带来的便利,却很少有人会去特意关注它。
所以啊,大家可别小看了这小小的温度检测电路,它的作用可大着呢!它让我们的生活更加安全、舒适、便捷。
下次再看到那些有温度检测功能的东西,你就可以想想,这里面是不是也有一个聪明的温度检测电路在努力工作呢?这难道不神奇吗?不有趣吗?。
温度检测电路
温度检测电路温度检测电路1、电路图:优选电路: 图(a) 、图(b)。
温度传感器有一特性,即在不同的温度时有不同的电阻值,利用传感器的这一特性,可设计温度检测电路:图(a)为常见电路,图(b)在两个分压电阻上分别加了个稳压二极管,用于防静电箝位,主要用在大功率分体机、移动空调、抽湿机等容易产生静电的机型。
以前使用过的温度检测电路还有很多种,如图(c)是23常规机所用电路,C1与C2起到同样的滤波作用:柜机的电路是图(d),它的电容C1用的是47μF;变频机所用电路又有区别,如36变频为图(e),没有用C1,它的C2为223,45变频为图(f),R2为1K,50变频为图(g)。
空调器所用的温度检测电路中还有一种为排气温度检测电路,电路基本相同,如50变频所用的图(h)。
2、工作原理及电子元器件在电路中的作用:所有温度检测电路原理大致相同,现以空调器中常用的电路图(a)为例进行分析: 电路中,温度传感器RT(相当于可变电阻)与电阻R1形成分压,则A端电压为:5R1/(RT +R1),随着外界温度的变化,温度传感器RT的电阻值跟着变化,则A端的电压相应变化。
因为RT在不同的温度有相应的阻值,则不同的外界温度在A端有相应的电压值,外界温度与A端电压形成一一对应的关系,可以把此对应关系制成表格。
因此单片机可根据不同的电压值检测外界温度。
电路中,RT与R1组成分压电路,C1、C2和R2形成Π型RC滤波,C1对分压电路输出电压进行第一次滤波(平滑滤波),随后C1两端余下的交流杂波又被R2和C2分压。
这余下的交流成分大都降在R2上,而C2两端余下的交流成分就极小,于是起到了第二次滤波(高频滤波)的作用。
但是R2的阻值不能太大,它会使输出直流电压损失,通常取1K或2K, 所以这种滤波器多用于负载电流较小的场合。
此温度检测电路,RT与R1可互换,此时A端电压为5 RT /(RT +R1),C1亦可用47μF电容替代,在有些电路中,也把C1省去不用,考虑到性能可靠、规范性及编程方便,通常用图(a)所示电路,取R1为8.06K、R2为2K, C1为10μF、C2为贴片电容103或104(即0.01μF或0.1μF)。
电路温度检测标准
电路温度检测标准概述
电路温度检测标准根据不同的应用场景和设备类型会有所不同。
一般来说,电路温度检测标准应符合以下要求:
1. 准确性:温度检测器应能够准确测量电路的实际温度,误差应在可接受的范围内。
2. 响应时间:温度检测器应在电路温度变化时迅速做出响应,以便及时采取措施防止过热或损坏。
3. 可靠性:温度检测器应能够在恶劣的环境条件下稳定运行,不易出现故障或误差。
4. 安全性:温度检测器应能够在电路温度过高时及时发出警报或采取措施,以防止过热引起火灾或其他安全事故。
5. 可维护性:温度检测器应易于维护和更换,以便在需要时能够快速恢复其功能。
6. 经济性:温度检测器的成本应相对较低,以便在广泛应用时不会增加过多成本。
具体标准可能因不同的行业和应用而有所差异。
因此,建议查阅相关的行业标准和规范,以获取更具体和准确的信息。
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第1章绪论1.1 引言温度检测在自动控制系统电路设计中的使用是相当广泛的,系统往往需要针对控制系统内部以及外部环境的温度进行检测,并根据温度条件的变化进行必要的处理,如:补偿某些参数、实现某种控制和处理、进行超温告警等。
因此,对所监控环境温度进行精确检测是非常必要的,尤其是一些对温度检测精度要求很高的控制系统更是如此。
良好的设计可以准确的提取系统的真实温度,为系统的其他控制提供参考;而相对不完善的电路设计将给系统留下极大的安全隐患,对系统的正常工作产生非常不利的影响。
本文结合实践经验给出两种在实际应用中验证过的设计方案。
1.2 设计要求1.确定设计方案画出电路图2.完成所要求的参数计算3.对电路进行焊接与组装4.对电路进行调试5.写出使用说明书1.2.1 设计题目和设计指标设计题目:温度检测电路技术指标:1. 量程:0-30摄氏度2. 两位数码管显示1.2.2 设计功能1. 温度检测2. 信号调理3. 数码显示1.2.3 硬件设计1.传感器可选择LM35(因为热敏电阻的精度不高)。
2.模数转换,译码可选择集成芯片ICL7107芯片。
3.显示电路可以选择数码管三位显示室温。
1.3 需要做的工作1.器件选型2.原理图绘制3.各个流程设计4.仿真之后做出实物第2章电路的方框图2.1 数字温度计电路原理系统方框图数字温度计电路原理系统方框图,如图1-1所示。
图1-1 电路原理方框图2.2 方框图工作流程介绍通过温度传感器采集到温度信号,经过放大电路送到A/D 转换器,然后通过译码器驱动数码管显示温度。
在温度采集过程中我们选择多种传感器进行比较,但我们最终选择LM35温度传感器,因为它校准方式简单,使用温度范围适中。
在A/D转换和译码的过程中,我们选择了ICL7107芯片,因为他集模数转换与译码器于一体,使得外围电路简单,易于焊接,而且抗干扰能力强。
第3章单元电路设计和器件的选择3.1 温度采集电路的设计3.1.1 工作原理传感器电路采用核心部件是LM35AH,供电电压为直流15V 时,工作电流为120mA,功耗极低,在全温度范围工作时,电流变化很小。
LM35 AH具有很高的工作精度和较宽的线性工作范围,该器件输出电压与摄氏温度线性成比例,0 ℃时输出为0V,每升高1℃,输出电压增加10mV。
因而,从使用角度来说,LM35与用开尔文标准的线性温度传感器相比更有优越之处,LM35无需外部校准或微调,可以提供±1/4℃的常用的室温精度。
LM35具有以下特点:(1)工作电压:直流4~30V;(2)工作电流:小于133μA(3)输出电压:+6V~-1.0V(4)输出阻抗:1mA 负载时0.1Ω;(5)精度:0.5℃精度(在+25℃时);(6)漏泄电流:小于60μA;(7)比例因数:线性+10.0mV/℃;(8)非线性值:±1/4℃;(9)校准方式:直接用摄氏温度校准;(10)封装:密封TO-46 晶体管封装或塑料TO-92 晶体管封装;(11)使用温度范围:-55~+150℃额定范围。
Op-07芯片是一种低噪声,非斩波稳零的单运算放大器集成电路。
由于OP-07具有非常低的输入失调电压,所以OP-07在很多应用场合不需要额外的调零措施。
OP-07同时具有输入偏置电流低(OP-07A为±2nA)和开环增益高(对于OP-07A为300V/mV)的特点,这种低失调、高开环增益的特性使得OP-07特别适用于高增益的测量设备和放大传感器的微弱信号等方面。
温度采集电路如图3-1所示。
图3-1 温度采集电路3.1.2 内部电路框图及引脚功能LM35引脚功能如图3-2。
图3-2 LM35引脚功能图OP-07芯片引脚功能说明:1和8为偏置平衡(调零端),2为反向输入端,3为正向输入端,4接地,5空脚 6为输出,7接电源+。
它的引脚图如图3-3所示18273 64 5图3-3 OP-07引脚图3.2 A/D转换以及数码管驱动电路的设计3.2.1 工作原理ICL7107是高性能、低功耗的三位半A/D转换器,同时包含有七段译码器、显示驱动器、参考源和时钟系统。
ICL7107可直接驱动共阳极LED数码管。
ICL7107将高精度、通用性和真正的低成本很好的结合在一起,它有低于10uV的自动校零功能,零漂小于1uV/℃,低于10pA的输入电流,极性转换误差小于一个字。
真正的差动输入和差动参考源在各种系统中都很有用。
在用于测量负载单元、压力规管和其它桥式传感器时会有更突出的特点。
ICL7107转化器原理图如图3-4所示。
图3-4 ICL7107转化原理图3.2.2 内部电路框图及芯片各引脚功能ICL7107A\D转换器的管脚排列及其各管脚功能如图3-5所示。
图3-5 ICL7107管脚排列3.3 温度显示电路的设计数码管可以分为共阳极与共阴极两种,在本次设计当中,由于ICL7107的特点,它只能驱动共阳极数码管,故我们要选用共阳极七段数码管,在连接数码管时,我们要注意数码管各个管脚,而且在管脚之前要接上电阻,以免烧坏芯片和数码管。
如图3-6共阳极数码管内部结构。
图3-6 共阳极数码管内部结构第4章整机电路的工作原理介绍通过温度传感器LM35采集到温度信号,经过放大电路送到A/D转换器,然后通过译码器驱动数码管显示温度。
ICL7107集A/D转换和译码器于一体,可以直接驱动数码管,省去了译码器的接线,使电路精简了不少,而且成本也不是很高。
ICL7107只需要很少的外部元件就可以精确测量0到200mv电压,LM35本身就可以将温度线性转换成电压输出。
综上所述,采用LM35采集信号,用ICL7107驱动数码管实现信号的显示。
第5章电路的组装调试5.1 合理布局在制作电路的过程中,信号线能完成各种功能,如信号输入、反馈、输出以及提供基准信号等。
因此,对于不同的应用,信号线都必须以各种方式进行优化。
但是,有一个公认的准则就是在所有模拟电路中,信号线应尽可能的短,这是因为信号线越长,电路中的感应和电容耦合就越多,这是不希望看到的。
所以在此电路的布线时采用直线最短的距离,以减少产生的干扰和损耗。
此电路有数字部分和模拟部分,对数字电路部分的布局以模拟部分为例尽量以最短的距离进行连接。
对不可避免要交叉的地方采用跳线的方式连接。
电路以方框的布局连接,先是温度采集传感器紧接着是反向比例放大器和A/D转换、数码管驱动。
对数码管显示部分采用直立式的焊接方式,这样的焊接方式虽然麻烦,但容易观察测量结果。
5.2 电路的调试与所用工具5.2.1 电路的调试在电路焊接完ICL7107、数码管及外围电路后,短接30和31脚观察数码管显示,若显示的数字在95到105之间说明ICL7107工作正常,实测显示97。
整机电路焊接结束后测量LM35的2脚对地电压,观察电压是否随着温度的变化而变化,实测数值符合要求。
电路上电观察数码管显示的数值和酒精温度计的数值进行比较,若数值的的波动比较大而快,调节ICL7107的35脚和36脚的R9,一面调节一面观察数值,直到数码管稳定显示,其数值和酒精温度计的显示一致。
5.2.2 调试所用工具:一字螺丝刀,酒精温度计,电源箱,万用表等。
结论采用LM35温度传感器、ICL7107芯片。
通过温度传感器LM35采集到温度信号,再将采集到的温度信号送入OP-07放大电路,再到A/D转换器,进行模数转换,然后通过译码器驱动数码管显示温度。
在这次设计当中,初步了解了AD转换器的工作原理以及数码管的连接方法,整个设计题目中信号采集电路比较重要,要对电路中各个元件数值进行精确的计算,防止电路输出变化太大,对测量不利。
心得和体会课程设计是培养我们综合运用所学知识,能够和同学一起团结协作解决实际问题,锻炼我们把书本知识付诸实践的一个关键环节,是对我们实际动手能力的具体训练和考察过程。
回想起近三周的课程设计,我想每个人都有万千感慨,从老师的动员会到选题到定稿,从理论到实践,我们发现、提出、解决过许多问题,在解决的过程中,可以说是遇到许多困难,但是我并不抱怨,因为在此过程中我们不仅可以巩固以前所学过的知识,还可以学到很多在书本上没有的知识。
通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的,只有理论知识是远远不够的,只有把所学的理论知识与实践相结合起来,从理论中得出结论,从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。
我想不论是谁在这个学习的过程中都会遇到各种各样的问题,但只要我们认真努力、谦虚求教,就一定会把困难排除,也会从中发现自己的不足之处,比如我个人了解到自己对以前所学过的知识理解得不够深刻,掌握得也不够扎实。
古语说:“路漫漫其修远兮,吾将上下而求索。
”求知的路上就是这样,我们总会“欲渡黄河冰塞川,将登太行雪满山”。
可是汗水见证着每个人的收获,我们只要坚持不懈定会“长风破浪会有时,直挂云帆济沧海”。
通过实习,我才真正的意识到到老一辈电子设计为我们的社会做出了多大的贡献。
就我们的课程设计,我想说的是电子设计真的很辛苦,但这种苦的背后也有每个人心中的乐。
本次课程设计是一个团队的任务,是考验我们相互帮助,配合默契的特殊时刻,大学不像高中大家每天都要坐在一起上课,因此和同学接触的比较少,可是这些天的合作,使得我和同学们之间的距离拉近了许多。
当我们看到自己亲手焊接好的实物实现了应有的功能时,我们一起相拥,享受那一刻的快乐。
通过这次课程设计使我了解到理论与实际相结合是很重要的仅仅学会理论知识是远远不够的,只有把所学的理论知识与实践相结合起来,从理论中得出结论,才真正算是学到了知识,掌握了本领,也提高自己的实际动手能力和独立思考的能力以及团队协作能力。
致谢首先,感谢学校为我们搭建此次课程设计的平台,使我们能够拥有这样的机会来实践课本知识,增强自己的动手能力。
其次,我想对我的指导老师王振立老师说一句谢谢,因为从课程设计的最初以及设计的过程中,是他帮助我们解决了许多我们不懂的问题,由于老师的帮助,我们才能将一些困难迎刃而解。
最后,我想感谢我同组的伙伴们,是他们让自己在学习中成长,也深刻的体会到团结合作的重要性。
参考文献[1] 郭红数字电子基础人民邮电出版社 A/D译码部分[2] 王立新、杨少卿温度检测方法与温度传感器[3] 杨素行模拟电子技术基础第三版高等教育出版社放大器部分附录1 电路原理图附录2 元件清单。