温度测量仪课程设计

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1、 课 程 设 计 电子电气工程学院 电子信息工程技术 11 级电子二班 目目 录录 第 1 章 绪论 1 第 2 章 温度测量仪的电路设计 3 2.1 温度测量仪总体框图 3 2.2 AD590 集成温度传感器 3 2.3 K变换器 4 2.4 放大器5 2.5 比较器 5 2.6 报警设备6 2.7 电路原理图7 第 3 章 仿真与制作 8 3.1 电路的仿真 8 3.2 仿真结果及其分析12 3.3 温度测量仪的调试 12 第 4 章 总结报告 13 参考文献16 第第 1 1 章章 绪论绪论 1.11.1 电子技术的发展趋势电子技术的发展趋势 电子技术是十九世纪末、二十世纪初开始发展起来

2、的新兴技术，二十世纪发 展最迅速，应用最广泛，成为近代科学技术发展的一个重要标志。进入 21 世纪， 人们面临的是以微电子技术（半导体和集成电路为代表）电子计算机和因特网为 标志的信息社会。高科技的广泛应用使社会生产力和经济获得了空前的发展。现 代子技术在国防、科学、工业、医学、通讯（信息处理、传输和交流）及文化生 活等各个领域中都起着巨大的作用。现在的世界，电子技术无处不在：收音机、 彩电、音响、VCD、DVD、电子手表、数码相机、微电脑、大规模生产的工业流水 线、因特网、机器人、航天飞机、宇宙探测仪，可以说，人们现在生活在电子世 界中，一天也离不开它。 电子管时代（19051948） 。四

3、十年代末世界上诞生了第一只半导体三极管， 它以小巧、轻便、省电、寿 命长等特点，很快地被各国应用起来，在很大范围 内取代了电子管。五十年代末期，世界上出现了第一块集成电路，它把许多晶体 管等电子元件集成在一块硅芯片上，使电子产品向更小型化发展。集成电路从小 规模集成电路迅速发展到大规模集成电路和超大规模集成电路， 从而使电子产品 向着高效能低消耗、高精度、高稳定、智能化的方向发展。 晶体管时代（19481959） 。1947 年 贝尔实验室的巴丁、布拉顿和肖克莱 研制成第一个点接触型晶体管，揭开了晶体管的发展序幕。 集成电路阶段（1960至今） 。自 1958 年第一块集成元件问世以来，集成电

4、 路已经跨越了小、中、大、超大、特大、巨大规模几个台阶，集成度平均每 2 年提高近 3 倍。随着集成度的提高，器件尺寸不断减小。而本实验所研究的温度 测量仪，由于其可靠性高、便携性好、功能齐全、功耗低、适用场合广泛、测温 精度高等特点，广泛应用于温度差测量领域。 第第 2 2 章章 温度测量仪的电路设计温度测量仪的电路设计 2.1 2.1 温度测量仪总体框图温度测量仪总体框图 使用温度测量仪，首先经过 AD590 集成温度传感器的作用，使外界温度转 换为电流用表示。因为上述为绝对温度 K 和电流之间的转换关系，而在设计中我 们需要采用，所以我们必须使其转换成摄氏温度和电流之间的关系，这就要 用

5、到 K变换器。通过 K变换器的作用，我们便得到想要的和电流之间 的直接转换关系。得到的电流再经过放大器的放大，即可直接用电压表读出被测 对象的温度值。然后放大后的电压接一比较器，比较器的输出端接报警设备。报 警设备可由一个发光二极管组成。在设置了预警温度后，由比较器输出端的电压 决定二极管是否发光，从而起到警报作用。基本原理图如图 2.1.1 所示。 图 2.1.1 温度测量仪原理框图 2.2 AD590 集成温度传感器集成温度传感器 AD590是利用PN结正向电流与温度的关系制成的电流输出型两端温度传感 器。这种器件在被测温度一定时，相当于一个恒流源。该器件具有良好的线性和 互换性，测量精度高，并具有消除电源波动的特性。即使电源在 515V 之间变 化，其电流只是在 1A 以下作微小变化. 1、流过器件的电流(A) 等于器件所处环境的热力学温度(开尔文) 度 数。 2、 可测量范围-55至 150. 3、