哈理工学年设计研讨.doc

铂电阻温度测量系统设计、 制作及其精度分析 学院：测控技术与通信工程学院 班级: 测控10-3班 组别: 第二组 姓名：王雅铭 学号：1005010304 不要删除行尾的分节符，此行不会被打印目录 第1章 绪论 1 1.1 课程设计目的、意义 1 1.2 课程设计任务 1 1.2.1设计要求 1 1.2.2设计任务 1 1.3 课程设计时间安排 1 第2章 总体方案设计 3 2.1 工作原理 3 2.2 系统组成 3 2.2.1 电路图组成框图 3 2.2.2 电路各组成部分的工作原理 3 2.3本章小结 4 第3章 硬件电路设计 5 3.1 传感器设计 5 3.2 放大电路设计 6 3.3 调制解调电路设计 7 3.3.1 调制电路 7 3.3.2 解调电路 8 3.4滤波电路设计 8 3.5 仿真实验 9 3.6 本章小结 11 第4章 PCB板设计、安装与调试 13 4.1传感器PCB板的设计 13 4.1.1 传感器和前置放大电路部分的原理图 13 4.1.2 传感器和前置放大电路部分的PCB板 13 4.2调制解调及滤波电路部分 13 4.2.1 调制解调及滤波电路部分原理图 13 4.2.2 调制解调和滤波电路部分的PCB板 14 4.3本章小结 14 第5章 系统标定、测试与精度分析 15 5.1系统标定 15 5.2 测试温度表 15 5.3 误差分析 15 5.4 本章小结 17 结论 18 致谢 19 参考文献 20 心得体会 21 附录 22 千万不要删除行尾的分节符，此行不会被打印。在目录上点右键“更新域”，然后“更新整个目录”。打印前，不要忘记把上面“Abstract”这一行后加一空行第1章 绪论 课程设计目的、意义 1、掌握传感器的设计方法； 2、掌握测量电路的设计方法； 3、掌握Multisim 及Altium Designer仿真软件的使用； 4、培养综合应用所学知识来指导实践的能力。 课程设计任务 1.2.1设计要求 1、设计、仿真、组装、调试； 2、温度测量范围：0～100℃； 3、温度测量误差≤±5％； 4、输出电压：0～5V； 5、电路的非线性误差：±0.5％； 1.2.2设计任务 1、设计传感器：根据传感器的工作原理，设计铂电阻温度传感器，包括传感器结构设计和参数设计，画出传感器的结构图。 2、采用分立元件设计铂电阻温度传感器的转换电路及调理电路，给出各元件参数，并画出电路的原理图 3、仿真已设计的电路，调节改进。 4、设计并加工制作PCB板，并完成电路板的调试，输出要求的直流信号。 5、对所设计的温度测量系统进行标定。 6、用所设计温度测量系统对某几个温度进行测量，给出测量结果及其测量不确定度。 7、撰写课程设计报告。 课程设计时间安排 1、布置任务，查阅资料，方案设计；（3天） 根据设计要求，查阅资料，进行方案设计及可行性论证，确定传感器类型，转换电路，调制解调电路。画出电路图。 2．软件仿真；（1天） 用multisim 软件对设计电路进行模拟仿真调试，在虚拟仪器上观测电路的各部分是否输出预期的结果并达到规定的技术指标，修改及确定各个元件参数，最终确定原理图。 3．电路的装配及调试；　　（2天） 在网孔板上组装电路，测量一些温度值，调试，使其达到规定的技术指标。 用Altium Designer生成PCB板图样，制作PCB板。（1天） 在PCB板上焊接最终电路，得到成品。（1天） 6.对所设计的温度测量系统进行标定，进行精度测量，给出测量不确定度。（2天） 7.总结，撰写课程设计报告。 （2天） 第2章 总体方案设计 2.1工作原理 温度是过程检测与控制中的重要参量,在要求对温度进行精确测量和控制的条件下,铂热电阻是一种应用广泛的温度传感器,它具有体积小、准确度高、测温范围宽、稳定性好、正温度系数等优点,但它同时也存在非线性的缺点,因此在利用铂热电阻进行精确温度测量时,除要克服测量电路自身的噪声干扰外,还要对铂热电阻的非线性进行矫正. Pt100是铂热电阻，Pt后的100即表示它在0℃时阻值为100欧姆，它的阻值会随着温度上升而增长，在100℃时它的阻值约为138.5欧姆。 铂电阻传感器是由Pt100和3个电阻组成一个直流电桥，直流电桥将铂电阻的阻值变化转换成电压变化，即Pt100的电阻值为100-138.5欧姆时，电桥电路的输出电压经放大器输出得到0-5V电压。因为实际运用中，温度是缓慢变化的模拟量，经转换电路得到低频电压，对其进行调制解调，然后经滤波电路滤除高频噪声，最后利用输出电压与温度的对应关系，即得当前温度。 2.2系统组成 2.2.1电路图组成框图