模电实验设计-简易温度过高报警器.doc

温度报警器设计 学院：??学院 专业： 学号： 姓名： 起止时间： 一、设计的目的 （1）运用电子技术课程中所学的理论知识独立完成一个实际应用电路的设计。 （2）熟悉常用电子元器件的类型和特性，并掌握合理选用的原则。 （3）掌握电子电路的安装和调试技能。 （4）熟悉使用各类数字式电子仪器的规范使用方法。 二、设计电路内容 ·电路的原理 利用电路中的运算放大器LM358做成的一个电压比较器。所谓电压比较器，就是当它的同相输入端（第3脚）的电位高于反相输入端（第2脚）的电位的时候，其输出端（第1脚）输出为高电平；当同相输入端的电位低于反相输入端的时候，输出端立刻翻转为低电平。根据这个特点，我们在其两个输入端分别建立一个独立的分压回路，其中的固定电阻R1、R2为运放的反相端提供一个固定不变的参考电位。 而运放的同相输入端的电位则由RT、R3及RW共同决定，当温度升高的时候，负温度系数的热敏电阻RT的阻值会明显降低，导致运放同相输入的电位在原来的基础上升高。 调节RW，可以使达到某个设定温度时，运放的同相输入端电位正好高于反相输入端的电位，这时输出端为高电平，这个高电平能够使得一只小功率NPN三极管9014饱和导通，蜂鸣器得电发出高频声响！ LM358中有两个单独的运放，在他的8个引脚中，如图6引脚1-3为一个运放，5-7为第二个运放，其中1脚和7脚为输出端，2脚和6脚为反相输入端，3脚和5脚为同相输入端。 负温度系数热敏电阻是以氧化锰、氧化钴、氧化镍、氧化铜和氧化铝等金属氧化物为主要原料，采用陶瓷工艺制造而成。这些金属氧化物材料都具有半导体性质，完全类似于锗、硅晶体材料，体内的载流子（电子和空穴）数目少，电阻较高；温度升高，体内载流子数目增加，自然电阻值降低。  　·材料准备 　　1. LM358是一种双运放集成电路，在电子元件店很容易能买到。 2.蜂鸣器一只，选用3V驱动的那种，通常在一些小家电上作报警用，在家电配件店亦可买到，它的特点是只要有直流电通过就能发出“尖叫”。 3.电阻R1、R2取10kΩ（10千欧）；R3取5kΩ；RW取47kΩ（即电位器，商店里常见的电位器为50kΩ）。电位器条件依靠其上端白色旋钮进行电阻值得调节。 4.热敏电阻RT选取常温阻值在10kΩ—30kΩ的负温度系数（NTC）热敏电阻。 ←热敏电阻 ←NPN三级管 5.三极管一只，选用9014（如上）。 ·制作过程 首先检查各个元件是否有损坏，然后按照电路图开始焊接。先将集成电路焊接在万用板上，然后将各个电阻及三极管焊上。在焊接电路的时候务必保证不要将集成电路的引脚搞错，所有的电阻无方向性，而三极管的三个引脚则要先区分其极性。不同的三极管有不同的管脚定义规则，9014的管脚顺序电路图所示。　　蜂鸣器也焊接在电路板上，注意蜂鸣器的两个引脚也是有顺序的（长的引脚接正极，短的引脚接负极）。热敏电阻与电路板上对应点相接。电路中的电位器的三个引脚不要焊在一起，需要弄清楚电位器工作原理，正确进行焊接，最后，将电路的电源线接长。 　 焊接完成后，检查有没有错焊，漏焊和虚焊以及有无连接在一起的焊点，还必须一一检查引线有没有出错。检查无误后，接通电源检查前级和后级，最后加热使其达到2临界点，如实现了报警和降温，设计成功。 三、调试电路 将做好的电路接在一个5V~10V的直流电源上，左右调节电位器RW，在正常情况下，当电位器处于最大阻值时蜂鸣器应发声，而最小阻值时应无声。 如果你做好的电路可以调试使得本电路在“危险温度”（测试时可以用装了热水的水杯考上热敏电阻几秒钟）的时候发出报警声。 由于电路对精度要求并不高，“危险温度”的设置为一个大致的温度范围，这个温度范围完全由个人决定，通过改变RW的值起到调节“危险温度”的作用。 四、总结 不仅仅要懂得去选好元件（选材地点：福州市国货西路天丰电子城），还要把这些元件合理地组织起来，所以要学会如何寻找和有哪些信誉好的足球投注网站自己需要的资料。 这一次实验设计，是第一次做设计经历，这短短的时间里，初步掌握了电路元件焊接的一些知识，并对一些电路元件进行了比较深入的了解，第一次完成的电路因为焊接点有鄙陋，电路没有耦合导致蜂鸣器不鸣响，而后参照电路图进行进一步改进。虽然有些困难，但是经过努力，我还是完成了电路的设计。 经过本次的设计，学到了很多的知识，了解了传感器能够把自然界的各种非电量转换为电信号的能量物理理念。从本次的实习设计中，我还意识到，在以后的学习中，要理论联系实际，把我们所学的理论知识运用到实际当中，实践是检验真理的唯一标准。实验设计过程中最最需要的便是一种独立思考能力、解决问题的能力。当遇到问题时，要学会理性的分析，使得问题得到最终解决。 总体来说，通过这次课程设计学习，让我对各种电路都有了大概的了解，初步