傳感器課程設(shè)計(jì)溫度報(bào)警器

1、傳感器課程設(shè)計(jì)報(bào)告題目：溫度報(bào)警器學(xué) 院： 沈陽工業(yè)大學(xué)工程學(xué)院專業(yè)：電氣自動(dòng)化技術(shù)班級(jí)：0803 班姓名：崔高飛指導(dǎo)教師： 趙葵茹2010 年 07月 02 日1 設(shè)計(jì)目的 12 設(shè)計(jì)題目 13 課程設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求 14 設(shè)計(jì)總結(jié)、心得 45 參考書目 5一、設(shè)計(jì)目的通過課程設(shè)計(jì)使學(xué)生對(duì)傳感器應(yīng)用技術(shù)的知識(shí)有全面的掌握， 加深對(duì)該課程 知識(shí)的理解， 培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)理論知識(shí)分析和解決實(shí)際問題的能力， 也是 對(duì)前期理論與實(shí)踐教學(xué)效果的檢驗(yàn)。 通過課程設(shè)計(jì)使學(xué)生對(duì)工程設(shè)計(jì)有初步的認(rèn) 識(shí)，增強(qiáng)學(xué)生的識(shí)圖、繪圖能力，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立工作的能力。通過本次設(shè)計(jì)使學(xué) 生熟悉工程設(shè)計(jì)的思維方式和步驟， 并了

2、解如何進(jìn)一步根據(jù)確定的設(shè)計(jì)方案選擇 元器件，使設(shè)計(jì)的方案在功能上和經(jīng)濟(jì)上均可行。二、設(shè)計(jì)題目溫度報(bào)警器 , 當(dāng)溫度高于某值時(shí)，自動(dòng)發(fā)出聲光報(bào)警。三、課程設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求1 設(shè)計(jì)方案的選定與說明輔助電源根據(jù)傳感器的結(jié)構(gòu)圖原理構(gòu)成和設(shè)計(jì)需要，各部分元件分別選用下列元器件測溫電路由敏感元件、轉(zhuǎn)換元件和測量電路構(gòu)成，測量電路選用電橋，輔助 電源選用直流電源。敏感元件 : 負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻。 轉(zhuǎn)換元件：負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻將溫度轉(zhuǎn)換成電量 。 測量電路的種類：電橋。電橋法方便、準(zhǔn)確。輔助電源的種類： 15 伏特直流穩(wěn)壓電源、 220交流電源2 論述方案的各部分工作原理當(dāng)溫度上升時(shí)， Rt 電阻阻值減小，電

3、橋不平衡，輸出電壓量減小，送給比較 放大器，當(dāng)送給比較放大器的電壓量低于給定值時(shí)， 比較放大器輸出電壓為低電 平，晶閘管關(guān)斷， 原來被短路的報(bào)警回路工作， 電路燈亮、鈴響，報(bào)警電路報(bào)警 3 設(shè)計(jì)方案的圖表；1) 溫度測量+R 1R tR 61 K+ 15 V0R. 55 K0.5 K當(dāng)溫度變化時(shí)， Rt 電阻阻值也隨之變小，電橋?qū)Ρ鄢朔e不等，電橋不平衡， 輸出電量增加，由公式 U0=(Ui/4)*(Rt/R1) ，Ui=15/(R5+R6)*R 6 算得輸出電壓 U0， 送入比較放大器，進(jìn)行比較。2) 比較放大器正端電壓由測量電路送來，即電橋輸出電壓 U0 ，當(dāng) U0 大于負(fù)端時(shí)，比較放大器高

4、電平導(dǎo)通，當(dāng)正端電壓低于負(fù)端時(shí)，比較放大器低電平截止3）報(bào)警電路22VR 10 1 K220VR9、R10 為分壓電阻，避免晶閘管短路時(shí)燒毀電源及元器件。聲光報(bào)警元件 分別為蜂鳴器、 LED，與 R9串聯(lián)成報(bào)警回路。正常工作時(shí)，比較放大器信號(hào)送來 后，觸發(fā)晶閘管道通， 報(bào)警回路被短路， 當(dāng)溫度升高時(shí)， 比較放大器輸出低電平， 晶閘管 VD截止，報(bào)警回路導(dǎo)通，燈和鈴導(dǎo)通，報(bào)警。4 編寫設(shè)計(jì)說明書1）該傳感器的技術(shù)性能和使用條件 該傳感器可用于液體、氣體、固體、固溶體和火災(zāi)報(bào)警等方面，使用簡單方 便。通常測量范圍在 25至 100之間。這種測量電路精確可達(dá) 0.1 ，感溫時(shí)間 至少 10 秒以下。

5、適用于初始溫度 25，升高到某一程度報(bào)警的系統(tǒng)。2）最后組成的原理框圖3)工作原理Rt 為熱敏電阻，初始 Rt=R1=R2=R3=10，k 電橋平衡，即 25時(shí)。 R5、R6、 R9、R10、為分壓電阻?？赏ㄟ^ Rp 設(shè)置報(bào)警溫度。當(dāng)溫度升高， Rt 電阻阻值減 小，從而電橋輸出量隨之變化， U 0=(Ui /4)*( Rt /R1) ，Ui =15/(R 5+R6)*R 6 . 輸出量送入比較放大器進(jìn)行比較，當(dāng)其值小于比較放大器R8 上電壓時(shí)，比較放大器輸出截止，報(bào)警回路由短路狀態(tài)變?yōu)閷?dǎo)通，燈和鈴導(dǎo)通，報(bào)警成功。4) 報(bào)警溫度的設(shè)置與計(jì)算Rt 為負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻，阻值變化如下：溫度C電阻值

6、 K 溫度C電阻值 K-50329.22510-30111.3308.313-1042.45504.61027.28801.6691017.961000.9735將要設(shè)定的報(bào)警溫度對(duì)應(yīng)的阻值帶入公式中U0=(Ui /4)*( Rt/R1) ，(R1阻值已知， Ui =15/(R 5+R6)*R 6 )，求出電橋輸出電壓 U0 , 然后改變滑動(dòng)變阻器電阻阻 值，使 R8 的電壓等于 U0 ，(UR8=15/RP2+R8)，即比較放大器的比較電壓，當(dāng)溫度 高于設(shè)置溫度， U0小于 UR8 ，比較放大器輸出低電平， VD截至，報(bào)警電路報(bào)警。5) 誤差分析熱敏電阻會(huì)有一定的時(shí)間延時(shí)， 從而間接的影響了

7、整個(gè)報(bào)警系統(tǒng)的靈敏和準(zhǔn) 確性能。6) 技術(shù)展望 本報(bào)警系統(tǒng)只適用于溫度由低升高到某一溫度上限的報(bào)警，隨著更多的需 求，如某一溫度之間的報(bào)警需要，可進(jìn)一步的改進(jìn)成上、下限溫度報(bào)警系統(tǒng)，同 時(shí)改進(jìn)靈敏程度，并進(jìn)一步的減少誤差量等等。四、設(shè)計(jì)總結(jié)、心得通過這次課程設(shè)計(jì)，我的收獲很大。同時(shí)也發(fā)現(xiàn)了自身存在的不足之處，雖 然感覺理論上已經(jīng)掌握， 但在運(yùn)用到實(shí)踐的過程中仍有意想不到的困惑， 經(jīng)過一 番努力才得以解決， 更重要的是讓我懂得了如何把自己平時(shí)所學(xué)的東西應(yīng)用到實(shí) 際中，理論聯(lián)系實(shí)際，運(yùn)用和鞏固所學(xué)習(xí)的知識(shí)，同時(shí)有也培養(yǎng)獨(dú)立思考、分析 和解決實(shí)際問題的能力。五、參考書目1 李英順 . 現(xiàn)代傳感檢測技術(shù) . 北京 :中國水利水電出版社 , 2009.2 曾芳 . 電力電子技術(shù) . 西安電子科技大學(xué)出版社 , 2004.