傳感器課程設計溫度報警器

1、傳感器課程設計報告題 目： 溫度報警器 學 院： 沈陽工業(yè)大學工程學院 專 業(yè)： 電氣自動化技術(shù) 班 級： 0803 班 姓 名： 崔高飛 指導教師： 趙葵茹 2010年 07月02日目 錄1 設計目的12 設計題目13 課程設計內(nèi)容及要求14 設計總結(jié)、心得 45 參考書目5一、設計目的 通過課程設計使學生對傳感器應用技術(shù)的知識有全面的掌握，加深對該課程知識的理解，培養(yǎng)學生綜合運用所學理論知識分析和解決實際問題的能力，也是對前期理論與實踐教學效果的檢驗。通過課程設計使學生對工程設計有初步的認識，增強學生的識圖、繪圖能力，培養(yǎng)學生獨立工作的能力。通過本次設計使學生熟悉工程設計的思維方式和步驟，

2、并了解如何進一步根據(jù)確定的設計方案選擇元器件，使設計的方案在功能上和經(jīng)濟上均可行。二、設計題目溫度報警器, 當溫度高于某值時，自動發(fā)出聲光報警。三、課程設計內(nèi)容及要求1 設計方案的選定與說明測溫電路報警電路比較放大器 輔助電源結(jié)構(gòu)圖根據(jù)傳感器的原理構(gòu)成和設計需要，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:負溫度系數(shù)熱敏電阻。轉(zhuǎn)換元件：負溫度系數(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溫度上升時，Rt電阻

3、阻值減小，電橋不平衡，輸出電壓量減小，送給比較放大器，當送給比較放大器的電壓量低于給定值時，比較放大器輸出電壓為低電平，晶閘管關斷，原來被短路的報警回路工作，電路燈亮、鈴響，報警電路報警。3 設計方案的圖表；1） 溫度測量當溫度變化時，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 算得輸出電壓U0，送入比較放大器，進行比較。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U0大于負端時，比較放大器高電平導通，當正端電壓低于負端時，比較放大器低電平截止。3） 報警電路R9、R10為

4、分壓電阻，避免晶閘管短路時燒毀電源及元器件。聲光報警元件分別為蜂鳴器、LED，與R9串聯(lián)成報警回路。正常工作時，比較放大器信號送來后，觸發(fā)晶閘管道通，報警回路被短路，當溫度升高時，比較放大器輸出低電平，晶閘管VD截止，報警回路導通，燈和鈴導通，報警。4 編寫設計說明書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、固溶體和火災報警等方面，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0.1，感溫時間至少10秒以下。適用于初始溫度25，升高到某一程度報警的系統(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=10k，電橋平衡

5、，即25時。 R5、R6、R9、R10、為分壓電阻?？赏ㄟ^Rp設置報警溫度。當溫度升高，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行比較，當其值小于比較放大器R8上電壓時，比較放大器輸出截止，報警回路由短路狀態(tài)變?yōu)閷?，燈和鈴導通，報警成功?） 報警溫度的設置與計算Rt為負溫度系數(shù)熱敏電阻，阻值變化如下：溫度C電阻值K溫度C電阻值K-50329.22510-30111.3308.313-1042.45504.61027.28801.6691017.961000.9735將要設定的報警溫度對應的

6、阻值帶入公式中U0=(Ui/4)*(Rt/R1) ，（R1阻值已知，Ui=15/(R5+R6)*R6 ），求出電橋輸出電壓U0 ,然后改變滑動變阻器電阻阻值，使R8的電壓等于U0 ，（UR8=15/RP2+R8），即比較放大器的比較電壓，當溫度高于設置溫度，U0小于UR8 ，比較放大器輸出低電平，VD截至，報警電路報警。5） 誤差分析熱敏電阻會有一定的時間延時，從而間接的影響了整個報警系統(tǒng)的靈敏和準確性能。6） 技術(shù)展望本報警系統(tǒng)只適用于溫度由低升高到某一溫度上限的報警，隨著更多的需求，如某一溫度之間的報警需要，可進一步的改進成上、下限溫度報警系統(tǒng)，同時改進靈敏程度，并進一步的減少誤差量等等。四、設計總結(jié)、心得通過這次課程設計，我的收獲很大。同時也發(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，但在運用到實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所學的東西應用到實際中，理論聯(lián)系實際，運用和鞏固所學習的知識，同時有也培養(yǎng)獨立思考、分析和解決實際問題的能力。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). 西安電子科技大學出版社,