课程设计---数字式温度测量控制电路的设计

毕业综合实践文档

课题名称：数字式温度测量控制电路的设计姓名：学号：

系别：电气系

专业：电子工程信息技术

指导老师：专业技术职务副教授

毕业综合实践开题报告

姓名：学号： 09034214 专业：电子信息工程技术

课题名称：数字式温度测量控制电路的设计指导教师：

2011 年12月 19日

课题意义及现状、需解决的问题和拟采用的解决方案

一．课题意义：

温度是工业中非常关键的一项物理量，在农业、工业、各种高新技术的开发和研究中也是一个非常普遍和常用的测量参数。目前，随着信息技术的发展，传感技术的广泛应用，温度的测量与控制已向自动化、智能化方向发展。目前普遍采用数字电路完成。

设计的数字温度计与传统的温度计相比，输出温度采用数字显示，具有读数方便，测温范围广，测温准确等重要特点。

二．课题现状：

本设计采用K型热点偶与核心处理芯片相结合，将温度信号转换为电信号，经过A/D转换变成数字信号，用数字显示。测量、制范围0~800℃。控制精度为0.5级。

三．需解决的问题：

1、能把温度量转换成比例的模拟电信号（电压或电流）。

2、把模拟电信号变换成数字信号。

3、最后通过数字电路（计数、译码和显示）直接指示出温度值。四．解决方案：

这次采用K型热电偶，将温度的变化转换成电信号的变化，如电压和电流的变化，温度变化和电信号的变化有一定的关系，如线性关系，一定的曲线关系等，这个电信号可以使用模数转换的电路即A/D将模拟信号转换为数字信号，在通过数字电路（计数、译码和显示）直接指示出温度值，成为可以显示出来的温度数值，如25.0摄氏度，然后通过显示单元，如LED,LCD或者电脑屏幕等显示出来给人观察。这样就完成了数字式温度的基本测温功能。

指导教师意见：

指导教师：

年月日专业教研室审查意见：

教研室负责人：

年月日

课题摘要

温度是工业中非常关键的一项物理量，在农业、工业、各种高新技术的开发和研究中也是一个非常普遍和常用的测量参数。目前，随着信息技术的发展，传感技术的广泛应用，温度的测量与控制已向自动化、智能化方向发展。目前普遍采用数字电路完成。

设计的数字温度计与传统的温度计相比，输出温度采用数字显示，具有读数方便，测温范围广，测温准确等重要特点。

本设计采用的温度传感器是K型热电偶，将温度的变化转换成电信号的变化，如电压和电流的变化，温度变化和电信号的变化有一定的关系，如线性关系，一定的曲线关系等，这个电信号可以使用模数转换的电路即A/D将模拟信号转换为数字信号，在通过数字电路（计数、译码和显示）直接指示出温度值，成为可以显示出来的温度数值，如25.0摄氏度，然后通过显示单元，如LED,LCD 或者电脑屏幕等显示出来给人观察。在通过控制电路来完成温度的控制，这样就完成了数字式温度的基本测温功能。

关键词：K型热电偶、冷端补偿、线性校正、0-800℃、设定值、A/D转换

目次

1、引言 (1)

1.1、设计任务 (1)

1.2、设计要求 (1)

2、设计方案： (2)

3、温度传感器 (3)

3.1、热电偶的测温原理 (3)

3.2、K型热电偶特点 (4)

4、冷端补偿 (5)

5、放大电路 (6)

5.1、0P07的功能和管脚图 (6)

6、线性校正 (8)

6.1、LM324的管脚图和管脚说明 (9)

7、设定电路 (11)

8、迟滞比较器 (12)

8.1、电路组成 (12)

8.2、门限电压的估算: (13)

8.3、传输特性 (13)

9、驱动电路 (15)

9.1、继电器 (15)

10、A/D转换电路 (17)

10.1、ICL7107的引脚图 (17)

10.2、ICL7107的工作原理 (18)

11、显示 (19)

12、电源 (21)

12.1电源电路的电路图 (21)

12.2电路分析 (21)

结论 (23)

致谢 (25)

参考文献 (26)

附录A (27)

附录B (28)

1、引言

温度是一个基本物理量，也是一个与人们的生活环境、生产活动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，经常需要对某一系统的温度进行测量，并能自动地控制、调节该系统的温度。通过该设计我们可以直观看到温度视数变化，根据实际系统的需要调节系统温度。

1.1、设计任务

进一步熟悉模拟和数字设计方法和规范，并进一步巩固所学模拟电子及相关知识，达到综合应用电子技术的目的，培养设计开发以及动手实践等能力，学会阅读相关科技文献，查找器件手册与相关参数，独立思考分析，完整理总结设计报告。了解温度传感器件的功能，学会在实际电路中应用。进一步熟悉集成运算放大器的线性和非线性应用。了解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、开关等的控制方式也不同。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，提高分析问题和解决问题的能力。

1.2、设计要求

1)能把温度量转换成比例的模拟电信号（电压或电流）；

2)把模拟电信号变换成数字信号；

3)最后通过数字电路（计数、译码和显示）直接指示出温度值；

4)被测温度和控制温度均可数字显示；

5)测量温度为0~8000C，精度为±0．50C；