1、扬州大学能源与动力工程学院课程设计报告题 目： 基于测温二极管传感器的温度测控电路设计 课 程： 传感器与测控电路课程实习 专 业： 测控技术与仪器 班 级： 测控07 姓 名： 学 号： 总 目 录第一部分：任务书 第二部分：课程设计报告第三部分：设计电路图第 一 部 分任务书传感器与测控电路课程实习课程设计任务书课题：基于测温二极管传感器的温度测控电路设计温度是一个与人们的生活环境、生产活动密切相关，也是仪器科学和各类工程设计中必须精确测定的重要物理量。随着科学技术的发展，使得测温技术迅速发展，测温范围不断拓宽，测温精度不断提高，新的温度传感器不断出现，如光纤温度传感器、微波温度传感器、超
2、声波温度传感器等。由于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、开关等的控制方式不同，所以相应的硬件和软件也就不同。但对于初次涉足电子产品的设计、制作来说，了解并实践一下传感器选择与测控电路的设计、制作的基本过程是很有必要的。由于所涉及的知识面很广，相应的具体内容请参考本文中提示的传感器原理及应用，测控电路，模拟电子技术基础实验与课程设计，电子技术实验等书的有关章节。一、基于测温二极管传感器的温度测量控制电路设计简介应用1N4148二极管的温度传感器与集成运放设计温度测量与控制控电路，测量温度的范围为-65200，工作电路输出二值输出；电路输出控制继电器工作，实现加热与制冷的
3、转换控制，把控制对象温度控制在要求的范围之内（4060）。要求测控电路具有加热和制冷的指示功能。二、基于测温二极管传感器的温度测控电路设计的工作原理本课题中测量控制电路组成框图如下所示：电路工作过程为：由二极管IN4148作为温度传感器采集温度信号，经差动放大后，送到预先调试好的相关温度控制比较电路进行比较，当温度低于控制温度下限值时，红色发光二极管亮，继电器1动作，控制加热器开始加热。当温度高于控制温度上限值时，绿色发光二极管亮，继电器2动作，控制制冷器开始制冷。当温度在设定温度上下限之间时，红色和绿色发光二极管全熄灭，继电器全断开，不加热也不制冷。因此从以上不同的状态显示就可以知道温度情况
4、及温度控制情况。注意事项 为避免测温二极管本身通电产生的温度升高对测温的影响，电路设计时注意不要使通过 测温元件的电流超过1mA。三、设计目的 通过设计了解如何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，提高分析电路设计、调试方面问题和解决问题的能力。1、掌握传感器选择的一般设计方法；2、掌握模拟IC器件的应用；3、掌握测量电路的设计方法；4、培养综合应用所学知识来指导实践的能力。四、设计要求及技术指标1、设计、组装、调试测控电路； 2、温度控制范围：4060；3、使用环境温度：常温 4、输出信号：
5、二值输出控制继电器工作；5、温度范围控制，制热和制冷指示功能；6、非线性误差：1。五、设计所用仪器及器件1直流稳压电源2万用表3运放LM3244电阻、电容若干、红、绿发光二极管5温度传感器1N41486万能电路板7电烙铁等六、日程安排1布置任务、查阅资料，方案设计；（2天）根据设计要求，查阅参考资料，进行方案设计及可行性论证，确定设计方案，画出电路图。2上机用EDA软件对设计电路进行模拟仿真调试； （2天）要求在虚拟仪器上观测到正确的波形并达到规定的技术指标。3电路的装配及调试；（3天）在万能板上对电路进行装配调试，使其全面达到规定的技术指标，最终通过验收。4总结撰写课程设计报告。 （1天）七
6、、课程设计报告内容：总结设计过程，写出设计报告，设计报告具体内容要求如下：1课程设计的目和设计的任务2课程设计的要求及技术指标3总方案的确定并画出原理框图。4各组成单元电路设计，及电路的原理、工作特性(结合设计图写) 5总原理图，工作原理、工作特性（结合框图及电路图讲解）。6电路安装、调试步骤及方法，调试中遇到的问题，及分析解决方法。7实验结果分析，改进意见及收获。8体会。八、电子电路设计的一般方法：1仔细分析产品的功能要求，利用互连网、图书、杂志查阅资料，从中提取相关和最有价值的信息、方法。（1）设计总体方案。（2）设计单元电路、选择传感器、测量电路元器件、根据需要调整总体方案（3）计算电路
7、（元件）参数。（4）绘制总体电路初稿（5）上机在EDB（或EDA）电路实验仿真。（6）绘制总体电路。2明确电路图设计的基本要求进行电路设计。并上机在EDB（或EDA）上进行电路实验仿真，电路图设计已有不少的计算机辅助设计软件，利用这些软件可显著减轻了人工绘图的压力，电路实验仿真大大减少人工重复劳动，并可帮助工程技术人员调整电路的整体布局，减少电路不同部分的相互干扰等等。3掌握常用元器件的识别和测试。电子元器件种类繁多，并且不断有新的功能、性能更好的元器件出现。需要通过互连网、图书、杂志查阅它们的识别和测试方法。对于常用元器件，不少手册有所介绍。4、熟练使用仪表，了解电路调试的基本方法。通过排除
8、电路故障，提高电路性能的过程，巩固理论知识,提高解决实际问题的能力。5、独立撰写课程设计报告。 第 二 部 分课程设计报告目 录（另起一页）(正文)1课题简介1.1 * （格式：宋体5号，首行缩进2格，单倍行距，下同）1.2 *（另起一页）2设计要求及技术指标（格式同上）课程设计的目的和设计的任务课程设计的要求及技术指标总方案及原理框图各组成部分的工作原理电路的设计、电路各部分工作特性及元件的作用总原理图电路安装、调试步骤及方法实验结果分析改进意见、收获、体会、设计总结仪器仪表清单（另起一页）参 考 文 献（列出你所利用的参考文献。格式参见下。）（列出你所利用的参考文献。格式参见下。）1 童诗
9、白主编.模拟电子技术基础(第三版)高教出版社.20012 杨素行主编.模拟电子线路基础简明教程杨素行(第二版)高教出版社.19983 王成华主编.电子线路基础教程.科学出版社.20004 李万臣主编.模拟电子技术基础实验与课程设计(第一版)哈尔滨工程大学出版社20015 孙梅生主编.高教出版社.19896 电子电路百科全书（1.2.3.4.卷）.科学出版社 7 电子技术类杂志、报刊设计报告格式及要求设计报告格式：1、设计报告（或计算说明书）文本内容及要求：文本内容包括：1）、封面；2）、任务书； 3）、目录；4）、正文；5）、致谢；6）、参考文献；7）、附录设计有关图纸2、目录：按三级目录标题
10、编写，层次要清晰，且与正文标题一致。主要包括正文主体、主要参考文献及附录等。3、正文：正文部分要层次清楚，文字简练、通顺，突出重点。题序层次大致种类及格式要求：第一种第二种第三种第四种字体及位置要求一、第一章第一章1.黑体小二号，居中（一）一、第一节1.1黑体小三号，靠左顶格1.（一）一、1.1.1黑体四号，靠左顶格（1）1.（一）号黑体小四，靠左顶格（以下层次题序及标题同）4、参考文献：参考文献附于文末，应包含以下项目：期刊文献的格式：作者、文章题目名、期刊名、年份、卷号、期数、页码图书文献的格式：作者、书名、年份、版次、出版单位、页码会议文献的格式：作者、文章题目名、会议名（论文集）、年份、卷号、页码著录格式可参考GB771487文后参考文献著录规则。5、设计报告打印要求统一采用A4纸单面打印，正文内容一律采用小四号宋体字，外文字母及阿拉伯数字采用Times New Roman小四号字型。章节题目间、每节题目与正文间空一个标准行（单倍行距）。页面设置为：上边距2.2CM，下边距2.2CM，左边距为2.5CM，右边距为2CM，装订线0.5CM，页眉1.2CM，页脚1.5CM，1.5倍行距.页眉设置：居中，以宋体小五号字键入“模拟电子技术课程设计”；页脚设置：插入页码，居第 三 部 分设计电路图
