温度测量放大电路设计..doc

《温度测量放大电路设计》 课 程 设 计 报 告 姓名 沈玥 学号Xb1364021 指导教师 葛春亮 陈淼 一．设计题目 设计一个温度测量放大电路 二．设计目的 1、巩固模拟电子技术基础知识，综合运用所学知识设计一个实际温度测量电路。 2、掌握模拟电子线路的调试方法，增强工程实践能力和综合分析问题的能力。 三．设计内容及要求 温度测量采用铂热电阻（PT100）测量，将0oC ~70oC的温度进行测量与放大，转化为0-3V的电压信号输出。具体要求： 1、能对0℃--70℃的温度进行检测，放大转换为0—3V电压输出，测量误差±1℃（设铂热电阻Rt=100(1+At),其中A=3.9684X10-3/ ℃）。 2、温度低于10℃时红灯亮, 室内温度高于25℃时黄灯亮, 室内温度在10℃---25℃范围内绿灯亮。 注意，课程设计当中，用100欧姆电阻串联20欧姆电位器来代替铂热电阻（PT100）进行调试测量。 四、电路设计 1、总体设计 2、各部分电路详解 1、电桥电路 TL431所在的左下部分电路主要是为了提供3脚一个2.5V的电压值，R5和电容的主要作用是滤波。温度的变化可以通过计算Ua和Ub之间的电压差计算得到。 电压放大电路设计 Ｒ６＝１０ｋ，Ｒ７＝２４ｋ，Ｒ８＝４．７ｋ，Ｒｇ＝１ｋ．第一部分的电桥电路的Ua,Ub分别输入到电压放大电路的Ua,U b端口。并在V0处输出一个电压。 温度显示电路设计 用比较器比较10°C、25°C温度值，由74ＬＳ138译码器译码，得到灯的状态 温度小于１０°Ｃ时绿灯亮 温度在１０°Ｃ——２５°Ｃ时黄灯亮 温度大于２５°Ｃ时红灯亮 五、仿真结果 六、焊接结果 调试 首先检查电桥电路OP07的3脚的输出电压是否为2.5V，再通过调节显示电路调节1k的滑动变阻器使得LM324的2脚的电压为0.42V，调节2K的滑动变阻器使得LM324的6脚的电压为1.03V。 通过调节电桥电路中的滑动变阻器，使V0口的电压在0.42--1.03之间变化，观察灯的变化。经过调试可知，小于0.42V时绿灯亮，0.42V——1.03V黄灯亮，大于1.03V，红灯亮。 3、取V0，0.1——1.5的十五组电压值，测量Ua,Ub。并观察灯的颜色 V0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 Ua 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 Ub 2.50 2.51 2.51 2.52 2.52 2.53 2.53 2.54 2.54 灯 绿 绿 绿 绿 黄 黄 黄 黄 黄 V0 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 Ua 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 Ub 2.54 2.55 2.55 2.56 2.56 2.57 灯 黄 红 红 红 红 红 八、调试中出现的问题 1、OP073脚输出电压不为2.5V。原因：TL431焊接不到位，再次焊接后输出成功。 2、放大电路中LM3241脚输出电压为3.8V。原因：4脚未接5V输入，并且多处虚焊。 3、显示电路中三个灯不亮，74ＬＳ１３８接三个灯的15脚，14脚，12脚的电压均为5V。原因：芯片坏掉。 九、心得体会 这次实验让我再次认识到排版布局的重要性，在焊接的过程中要考虑好焊接的方便和可行性而不是一拿到手就盲目的焊接，不求焊接的有多快，但是一定不要忘记某些线路的连接。并且避免虚焊和搭桥，能用引脚的用引脚，方便后面的纠错和分析。这次的电路焊接上我有很大的问题，虚焊情况特别严重，以至于在后面的调试中面临很大的困难，在小伙伴的帮助下，最后成功了。再次让我认识到自己在错误分析这一块的薄弱。希望在接下去的实验中， 我能有所进步。 整体大概结构框图