热电阻测温课程设计报告

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1、 课程设计报告 （模拟部分）（模拟部分） 专业班级： 自动化 学生学号： *I* 学生姓名： * 指导教师： * 设计时间： 2010-7-12 自动化与电气工程学院 热电热电阻阻测温电路测温电路 一、课程设计的内容和基本要求课程设计的内容和基本要求 设计一个热电阻温度测试电路（输入 Pt100，输出 15VDC） ，要求画出原理 图、安装配置电子元件，并做出实际电路。做好实验纪录实际数据，分析误差。 双运放构建一模拟放大电路，LM324(4 运放)或 LM358（2 运放） ，外接 5VDC 供电，也可以自建一稳压电路作为附属电路使用。电阻、电容、接插件，电路板 等自选。 LM324 是四运

2、放集成电路，它采用 14 脚双列直插塑料封装。它的内部包含 四组形式完全相同的运算放大器，除电源共用外，四组运放相互独立。 每一组运算放大器可用图 1 所示的符号来表示， 它有 5 个引出脚， 其中 “+” 、 “-”为两个信号输入端，“V+”、“V-”为正、负电源端，“Vo”为输出端。 两个信号输入端中，Vi-（-）为反相输入端，表示运放输出端 Vo 的信号与该输 入端的相位相反；Vi+（+）为同相输入端，表示运放输出端 Vo 的信号与该输入 端的相位相同。LM324 的引脚排列见图 2 图 1 图 2 二、硬件原理及单元电路分析 框图 1 为一差分放大电路，由 Pt100 构成的桥路输出差

3、压，再经过差分放 大电路后输出 -1V -5V，通过一个反相比例放大器（框图 2）后变为 1V 5V，其具体计算过程如下： 在 R1=R2，R3=R4，Rf=R5的条件下 (U1-U2)/Rg=(V1-V2)/ (R1+ R2+ Rg) (V1-V2)/ (U1-U2)= (R1+ R2+ Rg)/ Rg=1+2 R1Rg V2/ (R4+ R5)* R5 =(V0- V1)/ (R3+ Rg)* R3+ V1 V2/ (R4+ R5)* Rf= (V1 *Rf+ V0* R3)/ (R3+ Rf) V0/ (V2- V1)= Rf/ R3 V0/(U1-U2)=-( 1+2 R1Rg)* (

4、 RfR3) 注意事项：注意事项： (1)注意关键元器件的选取，比如图 2 所示电路，要注意使运放 A1，A2 的特性尽 可能一致；选用电阻时，应该使用低温度系数的电阻，以获得尽可能低的漂移； 对 R3，R4，R5和 R6的选择应尽可能匹配。 (2)要注意在电路中增加各种抗干扰措施，比如在电源的引入端增加电源退 耦电容，在信号输入端增加 RC 低通滤波或在运放 A1，A2 的反馈回路增加高频消 噪电容等，以提高电路的抗干扰能力，最大限度地发挥电路的性能。 三、总原理图及元器件清单 1.总原理图 （1）multisim 仿真图 （2）Protel DXP 原理图及 PCB 图 2.元件清单 元件序号 型号 主要参数 数量 R1,R2,R3,R5,R7,R9,R10,R12,R13 1k 9 R4,R6 10k 2 R8 Pt100 1 R11 103 10k 1 R14 75 1 C1,C2 1uF 2 P1,P2,P3,P4 4 底座