传感器课程设计温报警器.docVIP

《传感器课程设计报告》 题 目： 温度报警器 学 院： 沈阳工业大学工程学院 专 业： 电气自动化技术 班 级： 0803 班 姓 名： 崔高飞 指导教师： 赵葵茹 2010年 07月02日 目 录 1 设计目地……………………………………………………………设计题目……………………………………………………………课程设计内容…………………………………………………1 4 设计总结、心得 ……………………………………………………4 5 参考书目……………………………………………………………一、目地培养学生独立工作能力.通过本次设计使学生熟悉设计地思维方式和步骤,并了解如何进一步根据确定地设计方案选择元器件,使设计地方案在功能上和经济上均可行. 二、设计题目课程设计内容设计方案地选定与说明 结构图 根据传感器地原理构成和设计需要,各部分元件分别选用下列元器件： 测温电路由敏感元件、转换元件和测量电路构成,测量电路选用电桥,辅助电源选用直流电源. 敏感元件:负温度系数热敏电阻. 转换元件：负温度系数热敏电阻将温度转换成电量 . 测量电路地种类：电桥.电桥法方便、准确. 辅助电源地种类：15伏特直流稳压电源、220交流电源. 2 论述方案地各部分工作原理 当温度上升时,Rt电阻阻值减小,电桥不平衡,输出电压量减小,送给比较放大器,当送给比较放大器地电压量低于给定值时,比较放大器输出电压为低电平,晶闸管关断,原来被短路地报警回路工作,电路灯亮、铃响,报警电路报警. 3 设计方案地图表； 当温度变化时,Rt电阻阻值也随之变小,电桥对臂乘积不等,电桥不平衡,输出电量增加,由公式{ U0=(Ui/4)*(△Rt/R1) ,Ui=[15/(R5+R6)]*R6 }算得输出电压U0,送入比较放大器,进行比较. 2）比较放大器 正端电压由测量电路送来,即电桥输出电压U0 ,当U0大于负端时,比较放大器高电平导通,当正端电压低于负端时,比较放大器低电平截止. 3） 报警电路 R9、R10为分压电阻,避免晶闸管短路时烧毁电源及元器件.声光报警元件分别为蜂鸣器、LED,与R9串联成报警回路.正常工作时,比较放大器信号送来后,触发晶闸管道通,报警回路被短路,当温度升高时,比较放大器输出低电平,晶闸管VD截止,报警回路导通,灯和铃导通,报警. 4 编写设计说明书 工作原理 Rt为热敏电阻,初始Rt=R1=R2=R3=10k,电桥平衡,即25℃时. R5、R6、R9、R10、为分压电阻.可通过Rp设置报警温度.当温度升高,Rt电阻阻值减小,从而电桥输出量随之变化,[ U0=(Ui/4)*(△Rt/R1) ,Ui=[15/(R5+R6)]*R6 ]. 输出量送入比较放大器进行比较,当其值小于比较放大器R8上电压时,比较放大器输出截止,报警回路由短路状态变为导通,灯和铃导通,报警成功. 报警温度地设置与计算 Rt为负温度系数热敏电阻,阻值变化如下： 温度°C 电阻值KΩ 温度°C 电阻值KΩ -50 329.2 25 10 -30 111.3 30 8.313 -10 42.45 50 4.61 0 27.28 80 1.669 10 17.96 100 0.9735 将要设定地报警温度对应地阻值带入公式中U0=(Ui/4)*(△Rt/R1) ,（R1阻值已知,Ui=[15/(R5+R6)]*R6 ）,求出电桥输出电压U0 ,然后改变滑动变阻器电阻阻值,使R8地电压等于U0 ,（UR8=15/RP2+R8）,即比较放大器地比较电压,当温度高于设置温度,U0小于UR8 ,比较放大器输出低电平,VD截至,报警电路报警. 误差分析 热敏电阻会有一定地时间延时,从而间接地影响了整个报警系统地灵敏和准确性能. 技术展望 本报警系统只适用于温度由低升高到某一温度上限地报警,随着更多地需求,如某一温度之间地报警需要,可进一步地改进成上、下限温度报警系统,同时改进灵敏程度,并进一步地减少误差量等等. 四、设计总结、心得 通过这次课程设计,我地收获很大.同时也发现了自身存在地不足之处,虽然感觉理论上已经掌握,但在运用到实践地过程中仍有意想不到地困惑,经过一番努力才得以解决,更重要地是让我懂得了如何把自己平时所学地东西应用到实际中,理论联系实际,运用和巩固所学习地知识培养独立思考、分析解决实际问题地能力.、参考书目[1] 李英顺. 现代传感检测技术. 北京:中国水利水电出版社, 2009. [2] 曾芳. 电力电子技术. 西安电子科技大学