TOP23【毕业设计】模电课程设计温度控制系统的设计.doc文档免费在线阅读

因控制或测量温度在摄氏度的时候，输出电压为。

温度在摄氏度的时候输出为。

经下面计算得即考虑计算的方便，以及最后输出测量的方便，放大倍数为为宜。

电路如图。

图信号处理单元电路图温度显示单元温度显示单元承担两个主要的任务，主要是显示当前以及控制的温度，如果没有它就不知道自己到哪里了。

温度显示实质上就是电压显示，主要是设计个可以表征温度的电压表。

因低温区的电压比较小，因此为了提高测量和控制的精度，需要设置两个量程。

电阻选择计算已知万用表内阻满量程为所以若使其测量电压，串联电阻需要满足带入数据可算出若使其测量电压，串联电阻需要满足因此可以通过设置个开关来达到改变量程的目的。

另外控制和测量温理后的信号与预订值进行比较，从而决定是否进行加热。

显示部分用来显示所测的密室和所要控制的温度。

传感器接收信号信号处理显示控制加热温度比较单元电路的设计计算元器件选择及电路图测温单元图测温单元电路图温放入欲控制系统中。

收集温度所表征的信号，主要是电压信号。

这个由传感器所采集到的信号是非常微弱的，因此设计了个信号处理单元，主要作用是对信号无损放大。

放大后的信号就可以送到温度比较单元了。

这个单元将处虚断特性，作为比较器时输出可以接近电源电压。

因此通用型的运算放大器便可满足要求。

因此选用通用型的整体电路的工作原理电路设计的总体思想是测温比较控温如图所示图模块框图传感器采用封装形式，将其此选用开启电压为的比较适合。

另外，由于加热部分的电流比较大，所以继电器的承受电流要大，般的加热装置电流为，选择以上的比较适合。

选定运算放大器的论证本设计对放大器的要求只是有较好的虚短和在高温的时候保持得非常好。

因此完全符合设计要求。

选定继电器的论证继电器是低压控制高压的部分，它的开启电压以及稳定性相当重要。

因为选用的电源电压是的，所以继电器的开启电压应当适当低于当接近它，因且具有很好的稳定性。

再结合性能以及价格方面的原因，选择了集成温度传感器。

温度传感器在摄氏度以内是非常稳定的。

当它的工作电压在到之间是可以在每摄氏度变化的时候输出变化。

它的线性度也可以这个电路是不错的。

综合考虑之后，采用方案三作为具体实现方案。

选定方案的论证选定温度传感器的论证根据设计要求，可以测量并控制到室温的温度，精度要达到。

也就是说基本要求为传感器可以测量到室温的温度，并在工作中，所以会造成资源浪费，电路也相对复杂。

方案三可以很好得实现对温度的控制和测量，虽然方案三使用的电子器件较多且繁杂，电路也较复杂，但是对于控制电路来说更加准确，迅速，因为不需要对电路进行加热，则度相近时，灵敏度也降低了。

方案二可行，它将变化的温度信息转变为离散的高电平和低电平，通过功放的作用，从而实现对温度的控制。

但是半导体制冷片直工作在较大功率条件下，耗能较多，且加热器和制冷器始终有其冷片工作，低电平时，加热器工作，这样就可也实现对温度的控制。

其中功放电路采用两个的二级放大电路，且只用正电源。

测温部分方案同方案。

方案的讨论与选择方案可行，可是存在着许多缺点，如反应慢，且温平时加热，从而实现对温度的控制。

其中功放采用乙类双电源互补对称功率放大电路。

测温部分方案同方案。

方案三用半导体制冷片分别实现制冷功能，该方案中同样用比较器将温度信号离散为高电平和低电平，高电平时制转化为相应的温度值。

其中，基准端的电压有事先调试好。

方案二利用集成运放在非线性工作区即饱和区的输出端电压为正负电源电压的特性，构造温度比较器，将温度信号离散成为高电平和低电平，高电平时制冷，低电成运放构成的比例器，把温度传感器获得的信号放大，再将信号传输给功放，带动半导体制冷片工作，从而实现对温度的控制。

功放采用乙类双电源互补对称功率放大电路。

测温部分通过测温度传感器输出端与基准端的电压，在电路就会依照以前的步骤重新来遍，然后对密室进行降温，然后循环往复执行这样个周期性的动作，从而达到把温度控制在定范围内的目的。

选定方案的论证及整体电路的工作原理设计方案选择可行方案方案通过集较。

电路根据比较的结果决定是否对密室空气进行降温，如果需要制冷会自动开启半导体制冷片。

当温度低于所控制的温度后，控制部分要断开制冷电路。

在不制冷的情况下，密室会自动升温，当温度上升到控制温度以下的时候测温和控温范围室温控温精度三发挥部分测温和控温范围室温设计思想本次设计使用温度传感器收集当前密室的温度，然后经过各部分电路处理，与所要控制的电路进行比设计要求设计任务利用温度传感器件集成运算放大器和，即半导体致冷器等设计个温度控制器。

二要求控制密闭容器内空气温度容器容积设计要求设计任务利用温度传感器件集成运算放大器和，即半导体致冷器等设计个温度控制器。

二要求控制密闭容器内空气温度容器容积测温和控温范围室温控温精度三发挥部分测温和控温范围室温设计思想本次设计使用温度传感器收集当前密室的温度，然后经过各部分电路处理，与所要控制的电路进行比较。

电路根据比较的结果决定是否对密室空气进行降温，如果需要制冷会自动开启半导体制冷片。

当温度低于所控制的温度后，控制部分要断开制冷电路。

在不制冷的情况下，密室会自动升温，当温度上升到控制温度以下的时候电路就会依照以前的步骤重新来遍，然后对密室进行降温，然后循环往复执行这样个周期性的动作，从而达到把温度控制在定范围内的目的。

选定方案的论证及整体电路的工作原理设计方案选择可行方案方案通过集成运放构成的比例器，把温度传感器获得的信号放大，再将信号传输给功放，带动半导体制冷片工作，从而实现对温度的控制。

功放采用乙类双电源互补对称功率放大电路。

测温部分通过测温度传感器输出端与基准端的电压，在转化为相应的温度值。

其中，基准端的电压有事先调试好。

方案二利用集成运放在非线性工作区即饱和区的输出端电压为正负电源电压的特性，构造温度比较器，将温度信号离散成为高电平和低电平，高电平时制冷，低电平时加热，从而实现对温度的控制。

其中功放采用乙类双电源互补对称功率放大电路。

测温部分方案同方案。

方案三用半导体制冷片分别实现制冷功能，该方案中同样用比较器将温度信号离散为高电平和低电平，高电平时制冷片工作，低电平时，加热器工作，这样就可也实现对温度的控制。

其中功放电路采用两个的二级放大电路，且只用正电源。

测温部分方案同方案。

方案的讨论与选择方案可行，可是存在着许多缺点，如反应慢，且温度相近时，灵敏度也降低了。

方案二可行，它将变化的温度信息转变为离散的高电平和低电平，通过功放的作用，从而实现对温度的控制。

但是半导体制冷片直工作在较大功率条件下，耗能较多，且加热器和制冷器始终有其在工作中，所以会造成资源浪费，电路也相对复杂。

方案三可以很好得实现对温度的控制和测量，虽然方案三使用的电子器件较多且繁杂，电路也较复杂，但是对于控制电路来说更加准确，迅速，因为不需要对电路进行加热，则这个电路是不错的。

综合考虑之后，采用方案三作为具体实现方案。

选定方案的论证选定温度传感器的论证根据设计要求，可以测量并控制到室温的温度，精度要达到。

也就是说基本要求为传感器可以测量到室温的温度，并且具有很好的稳定性。

再结合性能以及价格方面的原因，选择了集成温度传感器。

温度传感器在摄氏度以内是非常稳定的。

当它的工作电压在到之间是可以在每摄氏度变化的时候输出变化。

它的线性度也可以在高温的时候保持得非常好。

因此完全符合设计要求。

选定继电器的论证继电器是低压控制高压的部分，它的开启电压以及稳定性相当重要。

因为选用的电源电压是的，所以继电器的开启电压应当适当低于当接近它，因此选用开启电压为的比较适合。

另外，由于加热部分的电流比较大，所以继电器的承受电流要大，般的加热装置电流为，选择以上的比较适合。

选定运算放大器的论证本设计对放大器的要求只是有较好的虚短和虚断特性，作为比较器时输出可以接近电源电压。

因此通用型的运算放大器便可满足要求。

因此选用通用型的整体电路的工作原理电路设计的总体思想是测温比较控温如图所示图模块框图传感器采用封装形式，将其放入欲控制系统中。

收集温度所表征的信号，主要是电压信号。

这个由传感器所采集到的信号是非常微弱的，因此设计了个信号处理单元，主要作用是对信号无损放大。

放大后的信号就可以送到温度比较单元了。

这个单元将处理后的信号与预订值进行比较，从而决定是否进行加热。

显示部分用来显示所测的密室和所要控制的温度。

传感器接收信号信号处理显示控制加热温度比较单元电路的设计计算元器件选择及电路图测温单元图测温单元电路图温度传感器需要放入水中，所以应该在电路中引出个出口来接温度传感器。

有三个引脚，其中接正电源，接地，这样在脚就会输出随温度而现行变化的电压。

具体是每变化摄氏度，输出电压变化。

信号采集单元电路如图所示。

信号处理单元输出端的电压因温度改变摄氏度而改变，很难检测。

所以必须经过定的处理方可成为测量以及控制部分所使用的信号。

处理方法也就是将它无损的放大定的倍数。

因控制或测量温度在摄氏度的时候，输出电压为。

温计对放大器的要求只是有较好的虚短和虚断特性，作为比较器时输出可以接近电源电压。

因此通用型的运算放大器便可满足要求。

因此选用通用型的整体电路的工作原理电路设计的总体思想是测温比较控温如图所示图模块框图传感器采用封装形式，将其放入欲控制系统中。

收集温度所表征的信号，主要是电压信号。

这个由传感器所采集到的信号是非常微弱的，因此设计了个信号处理单元，主要作用是对信号无损放大。

放大后的信号就可以送到温度比较单元了。

这个单元将处理后的信号与预订值进行比较，从而决定是否进行加热。