电子技术课程设计-小型温度控制电路的设计

《电子技术课程设计-小型温度控制电路的设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电子技术课程设计-小型温度控制电路的设计（10页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、淮海工学院课程设计报告书 课程名称： 电子技术课程设计（一） 题 目： 小型温度控制电路设计 系 （院）： 电子工程学院 学 期： 10-11-2 专业班级： 电子091 姓 名： 学 号： 评语：成绩：签名：日期：一、绪论电子技术是根据电子学的原理，运用电子器件设计和制造某种特定功能的电路以解决实际问题的科学，包括信息电子技术和电力电子技术两大分支。信息电子技术包括 Analog (模拟) 电子技术和 Digital (数字) 电子技术。电子技术是对电子信号进行处理的技术，处理的方式主要有：信号的发生、放大、滤波、转换。电子技术是当今高新技术的“龙头”，各先进国家无不把它放在优先的发展的地位

2、。电子技术是电类专业的一门重要的技术基础课，课程的显著特点之一是它的实践性。要想很好的掌握电子技术，除了掌握基本器件的原理，电子电路的基本组成及分析方法外，还要掌握电子器件及基本电路的应用技术，课程设计就是电子技术教学中的重要环节。本课程设计就是针对模拟电子电路这门课程的要求所做的，同时也将学到的理论与实践紧密结合。本设计是设计的直流稳压电源。直流稳压电源一般是由电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路四部分组成。在电子电路和电气设备中，通常都需要电压稳定的直流电源供电，直流电源可分为两大类，一类是化学电源，如各种各样的干电池、蓄电池、充电电池等电源；其优点是体积小、重量轻、携带方便等，缺点是

3、成本高，易污染。另一类是稳压电源，它是把交流电网220V的电压降为所需要的数值，然后通过整流、滤波和稳压电路，得到稳定的直流电压，这是现实生活中应用比较广泛的一类。二、设计的目的和任务1、课程设计的目的（1）巩固加深对模拟电子技术基础知识的理解，提高综合运用所学知识的能力。（2）通过查找资料、选方案、设计电路、仿真和调试、写报告等环节的训练，培养学生独立分析问题、解决问题的能力。（3）了解电子线路设计的过程、工艺技术规范，学会书写设计说明书。（4）培养学生严肃、认真的科学态度和工作作风。2、课程设计任务电子技术课程设计是一门十分重要的实践基础课，学生不仅需要有较高的理论素养，同时也要掌握基本的

4、设计知识和技能，为今后各课程的学习打下坚实的基础。通过此设计使学生达到以下目的：1.巩固加深对电子技术基础知识的理解，培养学生独立分析问题、解决问题，提高综合运用所学知识的能力。2.通过查找资料、选方案、设计电路、安装调试、写报告等环节的训练，熟悉设计的过程、步骤。为以后从事电子电路设计、研制电子产品打下基础。3.了解电子线路设计的工程、工艺技术规范，学会书写设计说明书。 4.了解与掌握常用电子仪器的使用方法，及简单的制版、焊接、组装、调试工艺过程。5.培养学生严肃、认真的科学态度和工作作风。三、 小型温度控制电路的设计的基本要求1、设计一个输出直流+5V，电流为300mA的稳压电源，作为系统

5、的供电电源。2、小型温度控制电路适用于液体温度，恒温箱等温度的控制，要求温度控制范围为10100,静态功率约为5W，可控2KW以下的加热器。3、（1）给出系统的设计原理，最佳方案。（2）画出设计的单元电路图，总电路图。（3）进行单元电路参数的计算（4）列出系统所采用的元器件的型号，特性。（5）分析系统的优缺点，创新点。四、温度控制电路设计思路（1）利用直流电源稳压电源为系统提供电源。（2）利用温度传感器将感知温度转换为电信号电压，将电压输入检测桥路。（3）检测桥路检测电压，并把信号输入电压比较器。（4）通过电压比较器将最终电压输入驱动电路，再由继电器使加热器工作。五、温度控制电路设计原理 设计

6、原理图如下图所示+5V直流供电电源温度 传感器检测 桥路电压 比较器驱动 电路加热显示电路J加热器图一：设计原理图六、设计的电路图1、直流稳压电源直流稳压电源作为系统的供电电源，它一般由电源变压器，整流滤波电路及稳压电路所组成，整流器把交流电变为直流电。经滤波后，稳压器再把不稳定的直流电压变为稳定的直流电压输出。图二：直流稳压电源2、温度传感器温度传感器有四种主要类型：热电偶、热敏电阻、电阻温度检测器(RTD)和IC温度传感器。IC温度传感器又包括模拟输出和数字输出两种类型。接触式温度传感器的检测部分与被测对象有良好的接触，又称温度计。非接触式温度传感器的敏感元件与被测对象互不接触，又称非接触

7、式测温仪表。图三：温度传感器3、检测桥路一般地，被测量是非常微弱的，必须用专门的电路来测量这种微弱的变化，最常用的电路就是各种电桥电路，主要有直流和交流电桥电路。图四：检测桥路图电桥电路的作用：把电阻片的电阻变化率R/R转换成电压输出，然后提供给放大电路放大后进行测量。直流测量电桥分析如下图所示，电桥各臂的电阻分别为R1、R2、R3、R4，U为电桥的直流电源电压。当四臂电阻R1=R2=R3=R4=R时，称为等臂电桥；当R1=R2=R,R3=R4=RR时，称为输出对称电桥；当R1=R4=R，R2= R3=RR时，称为电源对称电桥。图五：直流测量电桥4、电压比较器电压比较器是集成运放非线性应用电路

8、，他常用于各种电子设备中，它将一个模拟量电压信号和一个参考固定电压相比较，在二者幅度相等的附近，输出电压将产生跃变，相应输出高电平或低电平。图六：电压比较器5、停电报警电路图七：停电报警电路报警电路由可控硅3CT1组成的电子开关和晶体管3DG6、3AX81组成的音响告警器组成。因2CW4稳压值为10V，当电网电压有电时，可控硅3CT1的控制极和阴极之间的电压VCT0，3CT1导通，音响告警电路工作，发出断电报警。 6、总电路图图八：总电路图该电路由测温电路、控温电路和停电报警电路等组成。测温电路为一个非平衡式电桥，并用50A的表头进行指示。电桥的一臂是具有负温度系数、且灵敏度高的热敏电阻MF5

9、1。随着感应温度的不同，MF51的阻值也随着变化，相应桥上A、B两点间的电位也随之变化通过50ttA表头的指针变化来反映温度的变化。若采用分度值为0.1的标准水银温度计测量感应温度，在50A的表头的刻度盘上标明与电流相对应的温度值，则可由表头的电流指示来判断感应温度。控温电路包括电压比较器F007和功率驱动器3DG12。电位器W1用来设定温度，调节W1即可改变C点的电压。温度较低时，MF51对应的阻值很大，相应B点电压高于C点电压，即VBC0。此时运算放大器F007输出正电压，使晶体管3DG12导通，继电器吸合，接通加热器电源，进行加热，温度升高。随着温度的上升，MF51的阻值减小，相应B点电

10、位降低，当降到VBC0时，又重复加温，这样周而复始，把温度控制在设定值上。报警电路由可控硅3CT1组成的电子开关和晶体管3DG6、3AX81组成的音响告警器组成。因2CW4稳压值为10V，当电网电压有电时，可控硅3CT1的控制极和阴极之间的电压VCT0，3CT1导通，音响告警电路工作，发出断电报警。七、系统所需的元器件1可调交流电源 2万用表3电流表4滑线变阻器10K欧5晶体三极管3DG6*1，3AX81*1，3DG12*1，晶体二极管2DP3，2CP，3CT1各一个，稳压管2CW4*1,2CW7*26定值电阻，电容若干，喇叭一个，导线若干7集成运算放大器F007八、课程设计感想1、通过这次课

11、程设计，加强了我们动手、思考和解决问题的能力。2、在设计过程中，经常会遇到这样那样的情况，就是心里想老着这样的接法可以行得通，但实际总是实现不了，因此耗费在这上面的时间用去很多。3、我沉得做课程设计同时也是对课本知识的巩固和加强，由于课本上的知识太多，平时课间的学习并不能很好的理解和运用各个元件的功能，而且考试内容有限，所以在这次课程设计过程中，我们了解了很多元件的功能，并且对于其在电路中的使用有了更多的认识。平时看课本时，有时问题老是弄不懂，做完课程设计，那些问题就迎刃而解了。而且还可以记住很多东西。平时看课本，这次看了，下次就忘了，通过课程设计让我们对各个元件映象深刻。认识来源于实践，实践

12、是认识的动力和最终目的，实践是检验真理的唯一标准。所以这个期末测试之后的课程设计对我们的作用是非常大的。4、经过两个星期的实习，过程曲折可谓一语难尽。在此期间我们也失落过，也曾一度热情高涨。从开始时满富盛激情到最后汗水背后的复杂心情，点点滴滴无不令我回味无长。对我们而言，知识上的收获重要，精神上的丰收更加可喜。挫折是一份财富，经历是一份拥有。这次实习必将成为我人生旅途上一个非常美好的回忆！5、通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。在设

13、计的过程中遇到问题，可以说得是困难重重，这毕竟第一次做的，难免会遇到过各种各样的问题，同时在设计的过程中发现了自己的不足之处，对以前所学过的知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固。6、此次课程设计，学到了很多课内学不到的东西，比如独立思考解决问题，出现差错的随机应变，和与人合作共同提高，都受益非浅，今后的制作应该更轻松，自己也都能扛的起并高质量的完成项目。7、在此，感谢于老师的细心指导，也同样谢谢其他各组同学的无私帮助！九、参考文献资料1、 彭介华.电子技术课程设计指导M.北京：高等教育出版社，19972、李振声.实验电子技术M.北京：国防工业出版社，20013、卢结成，高世忻等.电子电路实验及应用课题设计M.合肥：中国科学技术大学出版社，20024、编写委员会.中国集成电路大全M.北京：国防工业出版社，19855、梁宗善.电子技术基础课程设计M.武汉：华中理工大学出版社，19956、高吉祥主编.电子技术基础实验与课程设计第二版M. 北京：国防科技大学 7、陈大钦主编电子技术基础实验电子电路实验.设计.仿真第二版M. 武汉：华中理工大学8、童诗白、华成英主编模拟电子技术基础第三版M. 北京：清华大学9、何希才 编著.新型电子电路应用实例M.合肥： 科学技术出版社2005年8月 第一版