簡(jiǎn)易溫度傳感器設(shè)計(jì)報(bào)告1

1、溫度傳感器設(shè)計(jì)報(bào)告機(jī)制091 詹杭羽前言：在機(jī)電一體化系統(tǒng)中,傳感器處系統(tǒng)之首,其作用相當(dāng)于系統(tǒng)感受器官,能快速、精確地獲取信息并能經(jīng)受?chē)?yán)酷環(huán)境考驗(yàn),是機(jī)電一體化系統(tǒng)達(dá)到高水平的保證。如缺少這些傳感器對(duì)系統(tǒng)狀態(tài)和對(duì)信息精確而可靠的自動(dòng)檢測(cè),系統(tǒng)的信息處理、控制決策等功能就無(wú)法談及和實(shí)現(xiàn)。一、設(shè)計(jì)原理： 常溫下，開(kāi)關(guān)二極管IN4148的管壓降為0.7V左右，其值隨溫度的變化而變化，其關(guān)系曲線如下圖所示：即溫度每上升1正向壓降降低2mV，利用此關(guān)系即可對(duì)溫度信號(hào)進(jìn)行捕獲，然后經(jīng)運(yùn)放進(jìn)行放大即可在相關(guān)儀器上顯示溫度的變化情況。二、總電路圖： 三、設(shè)計(jì)分析： 總電路可分為兩部分，前置部分與后面的放大大

2、電路。1、 恒流源部分：經(jīng)查資料得知，二極管的管壓降與溫度構(gòu)成線性關(guān)系需其處于一個(gè)恒流狀態(tài)下。如圖所示： 通過(guò)R2與R3的分壓，運(yùn)放輸入端可獲得約0.3V的電壓，根據(jù)虛短原理，R1兩端獲得4.7V的電壓，然后根據(jù)虛斷原理，可得流過(guò)二極管的電流約為1mA，其值恒定不變，因而達(dá)到恒流的目的。另C1的作用是濾去前置電路中的交流成分，提高電路的穩(wěn)定性。2.放大部分：可變電阻用來(lái)調(diào)節(jié)輸出電壓的值，在設(shè)定的起始溫度下（如0）調(diào)節(jié)可變電阻使運(yùn)放兩輸入端電壓相等，此時(shí)輸出為零，對(duì)應(yīng)于外接電壓表的零刻度?？紤]到恒流源中運(yùn)放輸出電阻的影響，R4取值不宜過(guò)小，應(yīng)設(shè)計(jì)要求，取放大倍數(shù)為50，即溫度每升一度輸出的值變化為0.1V，故在0100輸出電壓對(duì)應(yīng)的范圍為010V。V1為模擬電壓源，模擬二極管的壓降變化。為增加電路的穩(wěn)定性，加入C2濾波。四、仿真結(jié)果及分析：T(溫度變化量)/ V2(模擬電壓源變化量)/mVV0（輸出電壓）/V000120.1000255100.5001271020115301.520402.00125502.50130603.00135703.50140804.00145904.501501005.001從表中數(shù)據(jù)可看出，輸出電壓與模擬電