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1、温度测量数显控制仪的 设计实现2012.03题目简介 设计一个可在一定温度范围进行温 度测量与控制的温度测量数显控制仪 该仪器测量温度的范围为-50200 ，能够对温度值进行数字显示（可显示 温度测量值和设定温度值两种），其测 量误差为1。 当超过某一设定温度上限值时（如30 ） 能声光报警，并启动小风扇降温。总体方案设计 设计提示 1、电路可由温度采集、电阻/电压转换器、 A/D转换器、控制电路和显示电路组成。 2、温度采集传感器采用热敏类电阻铂 Pt100 ； 3、A/D转换器用ICL7107（双电源5V供电,适 合驱动发光二极管显示）； 4、采用共阳极数码管显示。 总体方案设计 电路可由
2、温度采集（传感器）、电阻/电压 转换器、A/D转换器、控制电路和显示电路 组成。电路设计一、传感器采用热敏类电阻铂Pt100，它广泛用于化工、冶 金、热电等测温领域。温 度 -50 -25 025507510 012 515 017 520 0电 阻80. 3190. 1910 010 9.7 311 9.4 012 8.9 813 8.5 014 7.9 415 7.3 116 6.6 117 5.8 4二二、电阻/电压转换电路 1、当t=-50时，运放的输出电压为Uo=(1+80.31/33) 0.3=1.03V 2、当t=200时，运放的输出电压为Uo=(1+175.84/33) 0.3
3、=1.90V 3、在-50 200，输出电压在1.01.9V间 。在电阻/电压转换电路后，接一电压跟随器 ，提高带负载的能力。三、A/D转换器 采用美国Harris公司ICL7107（双电源5V供 电），它包含3 1/2位数字A/D转换器，可直接 驱动发光二极管（LED）。 内部设有参考电 压、七段译码器、独立模拟开关、逻辑控制 、显示驱动、自动调零、参考源和时钟系统 等功能。 将高性能、低功耗和低成本很好的结合在 一起，它有低于10V的自动校零功能，零漂 小于1V/，低于10pA的输入电流，极性转 换误差小于一个字。真正的差动输入和差动 参考源广泛用于各种单片测量单元。 可用于组装成各种数字
4、仪表或数控系统 中的监控仪表，广泛用于电压、电流、温度 、压力等各种物理的测量。封装形式有DIP40 、LQFP44或QFP44 三、三、A/D转换器 C1为外接积分电容，R1为外接积分电阻，C2 为自动调零电容，C4为基准电容，C5、R6为 内部时钟振荡器的外接电容、电阻。振荡频率 f=0.45/R6C5R6=100K、C5=100PF,则主振频率为45kHz,采 样时间为每秒3次。IN+为外加信号输入端；IN-为输入基准信号 零点，VREF+为基准信号端子。当基准信号调到02V时，外加信号 的输入也在02V，LED对应显示01999 ，相当于1mV对应1个字。当输入信号超过上限量程时，千位数 码管显示1，而其余三位数码管全无显示 ；当输入信号超过下限量程时，千位数码 管显示-1，而其余三位数码管全不显示。正电源通过R7限流电阻向共阳极数码 管供电，改变R7可改变数码管的亮度。三、四、电压比较器用于控制加热设备或制冷设备的通断 。1、切换开关K置于1挡时，仪表显示 测 量值；2、置于2挡时显示设定温度。3、当测量值低于设定值时，比较器 正饱和，使继电器吸合，反之释放 。4、D用来消除线圈断电时产生的反 电动势。
