传感器课程设计--基于传感器的温控报警器

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1、基于传感器的温控报警器基于传感器的温控报警器 一温控报警器的需求和意义一温控报警器的需求和意义 随着社会的发展特别是工业的发展，人民生活水平的提高，安全问题变 得尤其重要。目前，许多工农业生产中，都对环境的温度有限定，包括人的 生活工作环境、仪器设备的正常工作环境以及动植物的生长环境等。如果环 境温度不符合要求，随着社会的发展特别是工业的发展，人民生活水平的提 高，安全问题变得尤其重要。目前，许多工农业生产中，都对环境的温度有 限定，包括人的生活工作环境、仪器设备的正常工作环境以及动植物的生长 环境等。如果环境温度不符合要求，必定对所处环境的人或设备造成不良影 响，甚至给个人、企业甚至社会造成

2、巨大的损失。 因此，在某些特定环境内使用自动温度报警器来对温度进行实时监测并 做到超温报警很有必要，而使用单片机来实时控制温度报警系统则是其中的 一种重要方式。 必定对所处环境的人或设备造成不良影响，甚至给个人、企业甚至社会 造成巨大的损失。因此，在某些特定环境内使用自动温度报警器来对温度进 行实时监测并做到超温报警很有必要，而使用单片机来实时控制温度报警系 统则是其中的一种重要方式。 二设计方案的选定与说明设计方案的选定与说明 1.结构图如下： 2.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

3、电阻。 转换元件：负温度系数热敏电阻将温度转换成电量 。 测量电路的种类：电桥。电桥法方便、准确。 辅助电源的种类：15 伏特直流稳压电源、220 交流电源。 3.论述方案的各部分工作原理 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，当送给比较放大器的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，原来被短路的报警回路工作，电路灯亮、铃响，报警电路报警。 1） 温度测量 测温电路 报警电路 比较放大器 辅助电源 R 1R t R 2R 3 R 6 1 K + - R 5 0.5 K + 15 V 当温度变化时，Rt 电阻阻值也随之变小，电桥对臂

4、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 R 8 1K R p 3 2 1 84 A + 15V 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 220V22V BELL R 9 0.5 K R 10 1 K LAMP 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，

5、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)最后整合后总电路图如下： R 1R t R 2R 3 R 6 1 K R 8 1K R 7 2 K 220V22V R p 3 2 1 84 A BELL + 15V R 5 0.5 K R 9 0.5 K + 15 V R 10 1 K LAMP 三三工作原理及主要的性能和使用条件工作原理及主要的性能和使用条件 1）工作原理 Rt 为热敏电阻，初始 Rt=R1=R2=R3=10k，电桥平衡时。 R5、R6、R9、R10、 为分压电阻。

6、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。 2）该传感器的技术性能和使用条件 该传感器可用于液体、气体、固体、固溶体和火灾报警等方面，使用简单方 便。通常测量范围在 25 至 100之间。这种测量电路精确可达 0.1，感温时间 至少 10 秒以下。适用于初始温度25，升高到某一程度报警的系统。 四四 可行性分析及技术展望可行性分析及技术展望 本人觉得这个传感器报警器很好的运用了我们以前所学的模拟电子电路以 及电路两门课程所学的内容。分析后与我在网上查阅更多的温控报警器的相 关比较，相对先进的温控报警器更多的是用单片机与 dsp 设计的，当然也更 加完善，不仅有温度测量显示，而且还有报警的时间长度。当然他们的报警 器也做得不错值得肯定。如果运用于实际生活中，我想还需要更多的测量检