溫度報警器畢業(yè)設(shè)計.docVIP

* * * * * * 學(xué) 院畢 業(yè) 設(shè) 計年級名稱 * 專業(yè)名稱 *專業(yè) 所屬系部 *系 課題名稱 溫度報警器畢業(yè)設(shè)計 學(xué)生名稱 * * * 指導(dǎo)教師 * * * 目錄摘要3關(guān)鍵字3第一章 概述411 前言 412 目的 4第二章 設(shè)計溫度控制報警器的要求和原理42.1 設(shè)計的技術(shù)指標(biāo)要求4 2.2 基本原理5第三章 溫度報警器的具體設(shè)計53.1 溫度報警器的系統(tǒng)框圖53.2 溫度報警器的測溫電橋6 3.3 溫度報警器的差動放大電路73.4 溫度報警器的滯回比較器83.5 溫度報警器的輸出報警器9結(jié)束語12致謝 13主要參考文獻(xiàn) .13摘要在工業(yè)生產(chǎn)過程中，人們需要對各類加熱爐、熱處理爐、反應(yīng)爐和鍋爐中的溫度進(jìn)行檢測和控制;還有特定環(huán)境的溫度檢測。因為橋式測溫電路，差動放大電路，滯回比較器及報警器組成具有低功耗、高性能、可靠性、易已于產(chǎn)品化等特點(diǎn)，因此采用這種電路組成對溫度進(jìn)行控制不僅控制方便、簡單，而且可以提高被控溫度的技術(shù)指標(biāo)，從而能夠大大提高產(chǎn)品的質(zhì)量。本設(shè)計設(shè)計一個環(huán)境溫度監(jiān)測報警器，通過對溫度報警電路的設(shè)計、安裝和調(diào)試，掌握溫度報警電路的工作原理和運(yùn)算放大器在實(shí)際電子電路中的應(yīng)用，設(shè)計過程中，首先進(jìn)行硬件設(shè)計，然后仿真和綜合調(diào)試，最終使得此系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了溫度的采集、顯示和報警設(shè)計。關(guān)鍵字橋式測溫電路、差動放大電路、滯回比較器及報警器組成。第一章 概述1.1 前言 在當(dāng)今社會中，工業(yè)生產(chǎn)快速發(fā)展，在各行各業(yè)需要一種測溫系統(tǒng)，人們需要對各類加熱爐、熱處理爐、反應(yīng)爐和鍋爐中的溫度進(jìn)行檢測和控制;還有特定環(huán)境的溫度檢測。1.2 目的設(shè)計一個環(huán)境溫度監(jiān)測報警電路，通過對溫度報警電路的設(shè)計、安裝和調(diào)試，掌握溫度報警電路的工作原理和運(yùn)算放大器在實(shí)際電子電路中的應(yīng)用，人們需要對各類加熱爐、熱處理爐、反應(yīng)爐和鍋爐中的溫度進(jìn)行檢測和控制;還有特定環(huán)境的溫度檢測。因為橋式測溫電路，差動放大電路，滯回比較器及報警器組成具有低功耗、高性能、可靠性、易已于產(chǎn)品化等特點(diǎn)，因此采用這種電路組成對溫度進(jìn)行控制不僅控制方便、簡單，而且可以提高被控溫度的技術(shù)指標(biāo)，從而能夠大大提高產(chǎn)品的質(zhì)量；還可以在實(shí)踐中鞏固自己的里理論知識。第二章 設(shè)計溫度控制報警器的要求和原理2.1 設(shè)計的技術(shù)指標(biāo)要求溫度報警器的設(shè)計要求有: 當(dāng)溫度在1530范圍內(nèi)（允許誤差1）時，報警器不發(fā)聲;當(dāng)溫度高于30時，報警器發(fā)出兩種頻率交替的“滴嘟、滴嘟”聲響;當(dāng)溫度低于15時，報警器發(fā)出間歇式聲響;可用515V直流穩(wěn)壓電源供電;在保證性能的前提下，盡量減少功耗，降低成本。2.2 基本原理溫度報警器的基本原理是：溫度報警器由感知外部溫度的橋式測溫電路，差動放大電路，滯回比較器及報警器組成。溫度報警器是通過對溫度有一定的感應(yīng)的電阻的阻值的變化，轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的電壓的變化，從而通過一系列的電路產(chǎn)生相應(yīng)信號，輸入報警器，從而報警器發(fā)出不同的聲響。測溫電路由電阻組成，其中有一個就是對環(huán)境溫度有感應(yīng)的熱敏電阻，它和其他電阻組成一個支路，另外還要有兩個支路，都是用定值電阻組成的，事先就把相應(yīng)的溫度轉(zhuǎn)換相應(yīng)的電壓，從而用不同阻值的電阻分壓，這樣就可以產(chǎn)生兩個固定的溫度，可以作為溫度的上下限。然后，把它們的比較結(jié)果作為輸入進(jìn)差動放大電路，進(jìn)行一定倍數(shù)的電壓放大，在把差動電路的輸出作為滯回比較器的輸入，這是為了穩(wěn)定輸出，把穩(wěn)定的信號輸入報警器中。這就是一個完整的溫度報警電路。第三章 溫度報警器的具體設(shè)計3.1 溫度報警器的系統(tǒng)框圖溫度報警器的系統(tǒng)框圖有幾部分組成，分別是橋式測溫電路，差動放大電路，滯回比較器及報警器組成。系統(tǒng)框圖如圖（一）外界溫度測溫電橋差動放3.1 溫度報警器的系統(tǒng)框圖大電路差動放大電路滯回比較器滯回比較器報警器報警器圖（一） 系統(tǒng)框圖3.2 溫度報警器的測溫電橋 測溫電橋由一個熱敏電阻及若干個用于調(diào)節(jié)電橋平衡的電阻組成。其中R7，R8是分別用于調(diào)節(jié)兩個電橋平衡的滑動變阻器，R2是溫度傳感器。R1,R2,R3,R4及R8組成測溫電橋。其呈現(xiàn)出的阻值與溫度成線性變化關(guān)系且具有負(fù)溫度系數(shù)，而溫度系數(shù)又與流過它的工作電流有關(guān)。為了穩(wěn)定R2的工作電流，達(dá)到穩(wěn)定其溫度系數(shù)的目的，設(shè)置了穩(wěn)壓管D1。測溫電橋的輸出電壓為U=UB-UA。溫度報警器的測溫電橋如圖（二）所示：圖（二 ） 測溫電路3.3 溫度報警器的差動放大電路由集成運(yùn)放及外圍電路組成的差動放大電路，將測溫電橋輸出電壓U 按比例放大。其輸出電壓當(dāng)R10=R11,(R12+RW14)=R13時 Uo1=( R12+RW14)* (UB-UA)/R10可見差動放大電路的輸出電壓Uo1僅取決與兩個輸出電壓之差和外部電阻的比值。RW15用于差動放大器調(diào)零。溫度報警器的差動放大電路如圖（三）所示：溫度報警器的滯回比較器圖（三） 差動放大電路3.4 溫度報警器的滯回比較器差動放大器的輸出電壓Uo1輸入及集成運(yùn)放組成的滯回比較器。設(shè)比較器輸出高電平UoH,輸出低電平UoL,參考電壓Ur加在反向輸入端。門限寬度大小可通過調(diào)節(jié)R2/R3的比值來調(diào)節(jié)。溫度報警器的滯回比較器如圖（四）所示： Ur Ui圖(四) 滯回比較器3.5 溫度報警器的輸出報警器滯回比較器輸出的電壓作為輸入的信號輸入報警器，利用一般的雙音報警器電路來作為報警器。調(diào)節(jié)報警電路的電阻，電容的不同決定頻率的不同值使報警器發(fā)出不同的聲音。報警器電路由兩片555定時器組成。都接成自激多諧振蕩器的工作方式。A3的輸出方波信號由R41去控制A4的5腳電平。當(dāng)A3輸出高電平信號時，A4的振蕩頻率低；當(dāng)A3輸出低電平信號時，A4的振蕩頻率高。因此A4的振蕩頻率被A3的輸出電壓調(diào)制為兩種音頻頻率，使揚(yáng)聲器發(fā)出不同的響聲。溫度報警器的輸出報警器如圖(五)所示：圖（五） 報警器電路溫度報警器的仿真電路如圖（六）所示：如圖（六） 仿真電路結(jié)束語經(jīng)過一個多星期的努力，終于完成了溫度報警器的設(shè)計。這次課程設(shè)計，是到大學(xué)以來最難的一次實(shí)習(xí)。不僅課題很難，而且需要我們?nèi)績?nèi)容都自己完成，雖然有解決不了的問題可以去問老師，但是不像上課時候一直有老師在身旁那樣有依靠，所以心里沒底，對這次課程設(shè)計 充滿恐懼。因此我明白了一個道理，其實(shí)學(xué)校里的我們就像溫室的花朵，根本經(jīng)不起考驗。我們對老師的依賴太大了，離開學(xué)校后我們可能不會適應(yīng)，很難發(fā)揮出我們的水平，很難把我們的知識用于實(shí)踐，甚至一事無成。所以我覺得這次實(shí)習(xí)來得非常合理，非常的有意義，我們太需要這樣的鍛煉了。這次實(shí)習(xí)，我們獨(dú)立的完成全部課程設(shè)計，完成一個實(shí)習(xí)課題，雖然沒有老師的指導(dǎo)，但是可以和組內(nèi)的同學(xué)共同解決問題。所以這次實(shí)習(xí)是對我們的一次考驗也是一次鍛煉，考驗我們對書本上知識的掌握程度，同時也考驗我們獨(dú)立發(fā)現(xiàn)問題處理問題和解決問題的能力，鍛煉我們的團(tuán)隊意識，互助和協(xié)作能力。課程設(shè)計完成了，可是我們的專業(yè)實(shí)踐才剛剛開始，這是一個好的開始。我們就將步入工作崗位，用我們的專業(yè)知識去工作。如果沒有這讓的實(shí)踐活動，我想我將很難和工作接軌，很難把知識運(yùn)用到工作中去。課程設(shè)計過程中，我發(fā)現(xiàn)我在學(xué)習(xí)過程中，對知識掌握得不牢固，有很多知識點(diǎn)都忘記了，不過作設(shè)計的同時，讓我重新回顧了這些知識。這次課程設(shè)計對我受益匪淺，以后我會更急認(rèn)真的完成學(xué)校的實(shí)習(xí)安排，同時自己多進(jìn)行實(shí)踐訓(xùn)練。致謝在本次畢業(yè)設(shè)計中，我從指導(dǎo)老師張老師身上學(xué)到了很多東西。張老師認(rèn)真負(fù)責(zé)的工作態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神和深厚的理論水平都使我收益匪淺。他無論在理論上還是在實(shí)踐中，都給與我很大的幫助，使我得到不少的提高這對于我以后的工作和學(xué)習(xí)都有一種巨大的幫助，感謝他耐心的輔導(dǎo)。在項目開發(fā)過程中張老師也給予我很大的幫助，幫助解決了不少的難點(diǎn)，使得系統(tǒng)能及時開發(fā)完成，感謝在這三年來對我的學(xué)習(xí)和生活有過莫大幫助的王老師，