傳感器課程設(shè)計(jì)--基于傳感器的溫控報(bào)警器

1、.基于傳感器的溫控報(bào)警器 小組人員： 1040302118 時(shí)春良 1040302209 崔樂樂1040302114 李競(jìng)博 ;一溫控報(bào)警器的需求和意義隨著社會(huì)的發(fā)展特別是工業(yè)的發(fā)展，人民生活水平的提高，安全問題變得尤其重要。目前，許多工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，都對(duì)環(huán)境的溫度有限定，包括人的生活工作環(huán)境、儀器設(shè)備的正常工作環(huán)境以及動(dòng)植物的生長(zhǎng)環(huán)境等。如果環(huán)境溫度不符合要求，隨著社會(huì)的發(fā)展特別是工業(yè)的發(fā)展，人民生活水平的提高，安全問題變得尤其重要。目前，許多工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，都對(duì)環(huán)境的溫度有限定，包括人的生活工作環(huán)境、儀器設(shè)備的正常工作環(huán)境以及動(dòng)植物的生長(zhǎng)環(huán)境等。如果環(huán)境溫度不符合要求，必定對(duì)所處環(huán)境的人或設(shè)備

2、造成不良影響，甚至給個(gè)人、企業(yè)甚至社會(huì)造成巨大的損失。因此，在某些特定環(huán)境內(nèi)使用自動(dòng)溫度報(bào)警器來對(duì)溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)并做到超溫報(bào)警很有必要，而使用單片機(jī)來實(shí)時(shí)控制溫度報(bào)警系統(tǒng)則是其中的一種重要方式。必定對(duì)所處環(huán)境的人或設(shè)備造成不良影響，甚至給個(gè)人、企業(yè)甚至社會(huì)造成巨大的損失。因此，在某些特定環(huán)境內(nèi)使用自動(dòng)溫度報(bào)警器來對(duì)溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)并做到超溫報(bào)警很有必要，而使用單片機(jī)來實(shí)時(shí)控制溫度報(bào)警系統(tǒng)則是其中的一種重要方式。二設(shè)計(jì)方案的選定與說明1.結(jié)構(gòu)圖如下：測(cè)溫電路報(bào)警電路比較放大器 輔助電源2.各部分元件分別選用下列元器件：測(cè)溫電路由敏感元件、轉(zhuǎn)換元件和測(cè)量電路構(gòu)成，測(cè)量電路選用電橋，輔助電源選用直

3、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(cè)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。3.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。1） 溫度測(cè)量當(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)*R6 算得輸

4、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(cè)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R9、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)最后整合后總電路圖如下：3 工作原理及主要的性能和使用條件1）工作原理Rt為熱敏電阻，初始Rt=R1=R2=R3=10k，電橋平衡時(shí)。

5、R5、R6、R9、R10、為分壓電阻。可通過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 U0=(Ui/4)*(Rt/R1) ，Ui=15/(R5+R6)*R6 . 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。2）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(jiǎn)單方便。通常測(cè)量范圍在25至100之間。這種測(cè)量電路精確可達(dá)0.1，感溫時(shí)間至少10秒以下。適用于初始溫度25，升高到某一程度報(bào)警的系統(tǒng)。四 可行性分析及技術(shù)展望本人覺得這個(gè)傳感器報(bào)警器很好的運(yùn)用了我們以前所學(xué)的模擬電子電路以及電路兩門課程所學(xué)的內(nèi)容。分析后與我在網(wǎng)上查閱更多的溫控報(bào)警器的相關(guān)比較，相對(duì)先進(jìn)的溫控報(bào)警器更多的是用單片機(jī)與dsp設(shè)計(jì)的，當(dāng)然也更加完善，不僅有溫度測(cè)量顯示，而且還有報(bào)警的時(shí)間長(zhǎng)度。當(dāng)然他們的報(bào)警器也做得不錯(cuò)值得肯定。如果運(yùn)用于實(shí)際生活中，我想還需要更多的測(cè)量檢驗(yàn)，我想好的產(chǎn)品應(yīng)該需要絕對(duì)的穩(wěn)定性。技術(shù)展望：1） 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