水温测量仪 模电课程设计.docxVIP

2012~2013学年 第 二学期

《模拟电子技术基础》课程设计报告

题

目：

水温测量仪

专

业：

自动化

班

级：

2011级一班

姓

名：洪凯

高蓝旭龚志强郭二杰

韩小胜胡秋皇甫趁心

指导教师： 倪琳

电气工程系

2013年3月28日

1

1、任务书

课题名称

指导教师（职称）

执行时间

水温测量仪倪琳老师

学生姓名

学号

承担任务

高蓝旭

1109111009

温度传感器的设计和分析

龚志强

1109111010

报警电路及电路组合的设计和分析

郭二杰

1109111011

转换、比较电路的设计和分析

韩小胜

1109111012

K—℃变换电路设计和分析

洪凯

1109111013

水温测量仪的仿真

胡秋

1109111014

放大电路的设计和分析

皇甫趁心

1109111015

调试与误差分析

通过对温度测量电路的设计、安装和调试了解温度传感器的性能，学会在实际电路中应用；

设计目的

进一步熟悉集成运放的线性和非线性应用。

设计要求

技术指标

要求设计一个温度测量器件，其主要技术指标如下：

测量范围：室温~50℃；

被测温度达到50℃时，指示灯亮（或蜂鸣器响）；

由数字电压表实现温度显示，可直接读出温度值。

设计要求

设计一个能满足要求的温度测量及报警电路；

要求绘出原理图；

根据设计要求和技术指标设计好电路，选好元件及参数；

拟定设计步骤；

撰写设计报告。

设计扩展要求

能显示输出温度；

摘 要

现在的生活中，传感器越来越普遍了,有了温度传感器，对温度的控制就很容易了，由温度传感器为主要核心的水温测量仪就是一个例子，我们可以较为简便的控制水温达到想要的程度。在对其进行设计的时候，要能很好的掌握通过对温度测量电路的设计、安装和调试了解温度传感器的性能，学会在实际电路中应用。

关键词：

水温测量仪、温度传感器、放大器电路

目录

第1章 绪论

水温测量仪的发展 1

水温测量仪的用途 1

第2章 水温测量仪电路的设计

总体结构框图设计 1

温度传感器电路的设计 2

2.2.1 AD590简介 2

2.2.2 AD590的应用 3

K—℃变换器电路的设计 4

K—℃变换减法电路 4

电压的放大 5

比较器电路的设计 5

报警器电路的设计 6

水温测量仪运作过程总析 7

水温测量仪的扩展功能 8

第3章 仿真

EWB仿真软件简介 9

仿真电路建立 9

仿真结果及其分析 11

第4章结束语 12

参考文献13元件列表 14

第1章 绪论

水温测量仪的发展

一般来说，水温测量仪大都采用温度传感器（如AD590）与其附加控制电路构成。其利用温度传感器将温度变化转化为电信号，进而输出具体所需电信号。但此类产品中测量误差偏大、功能单一。必威体育精装版科技有设计采用单片机，实现灵活配置多种测温传感器，对温度进行高精度测量的低功耗便携式测温仪，特别适合高炉热负荷水温差测量领域，或者连续多点温度和温差的测量场合。采用分段（每十度分段）对温度一热电势间非线性关系的线性化，提高了系统的测温精度。实际使用证明，该测量仪具有可靠性高、便携性好、功能齐全、功耗低、适用场合广泛、测温精度高等特点。然温度传感器水温测量仪仍不失为重要的水温测量工具。

水温测量仪的用途

水温测量仪在国防工程、空间技术、冶金、电子、食品、医药和石油化工等领域都有广泛应用，其主要用于报警设备。如在地质探测上，其可以读

出地下水温，进而给地质工作者提供地质状况判断依据。在海水检测领域，可以

时时刻刻监测水温，给出洋流预测参考数据。水温测量仪的作用渗透我们生活的各个方面，给我们带来了极大的便利。

1

第2章 水温测量仪电路的设计

总体结构框图设计

制作水温测量仪，首先利用温度传感器获取被测量对象的温度，将温度转换为电压表示。然而上述表示的为绝对温度与电压的转换关系，因此还需将绝对

1

被测对象K—℃变换放大电压表报警设备

被测对象

K—℃变换

放大

电压表

报警设备

比较器

图2.1.1基本原理图

温度传感器电路的设计

13V+V-

1

3

V+

V-

AD590简介

图2.2.1集成温度传感器AD590

2

AD590是AD公司利用PN结正向电流与温度的关系制成的电流输出型两端温度传感器，如图2.2.1所示。这种器件在被测温度一定时，相当于一个恒流源。该器件具有良好的线性和互换性，测量精度高，并具有消除电源波动的特性。即使电源在5～15V之间变化，其电流只是在1μA以下作微小变化。其主要参数

如表2.2.1所示：

表2.2.1AD590参数表