传感器课程设计半导体温度传感器应用设计

传感器课程设计 半导体温度传感器应用设计一：设计目的 1.通过本课程设计，使学生更进一步了解有关温度传感器的工作原理加工工艺相关知识。综合应用其他先修课程的理论和实践知识，制定设计方案，确定温度传感器的型号等参数，掌握温度的检测方法。2. 通过本课程设计，使学生掌握模拟信号获取传输处理及检测的一般方法。3. 通过本课程设计，学生学会应用温度传感器组建一个简单测量系统，提高学生的动手能力。4. 通过计算分析绘图，能应用标准，规范，手册和查阅有关资料等，培养仪表设计的基本技能。二：设计内容1. 详细了解所选用的温度传感器的工作原理，工作特性等。2. 设计合理的信号调理电路。3. 用单片机和AD芯片进行信号的采集等相关处理，要有Protel画的硬件接线原理图利用c语言在单片机开发软件中编写相关程序，并对单片机的程序制作详细解释。4. 列出制作该装置的元件器件，制作实验板，并调试运行成功。5. 详细的设计说明书一份。三：设计安排1. 通过查找资料，认识各元器件。2. 排布及调整各元器件在电路板上的布局，尽量使布局趋于合理。3. 布线及使用正确的方法进行焊接。4. 检查线路排布及焊接的正确性，如发现错误进行及时修改。5. 通电调试显示结果。6. 如无显示或显示不正确，对系统各模块进行检查、修正。四：设计制作过程分析1.设计原理 首先通过AD590（AD590是一种集成温度传感器，输入采用差分形式输入，抑制共模信号，输入特性好）采集模拟温度，再由AD620放大模拟信号，使其信号调整为适应于AD0809处理的信号，之后再通过AD0909把模拟信号转换为数字信号，数字信号由单片机系统进行处理，最后输出由数码管显示温度。 74AC02PC2.焊接1）对照电路图将所需的材料器件找出来，然后在电路板上进行大概的布局；2）将焊枪接上电源进行加热，时间1-2分钟；3）准备一些焊锡，开始焊接，依照布局将元器件焊接固定在电路板上（可进行适当调整）；4）用导线将已经焊接在电路板上的元器件按电路图连接起来；5）用焊枪直接在电路板上熔焊两个较大孔径，将变压器用螺栓固定在电路板上，并将变压器接上带线插头；6）将插头插上220v插座，用万用表检测变压器输出电压分别为AC+15V，AC-15V，AC8V。然后将变压器输出端的接线焊接在整流电路上，最后检测插件JP1DC+15V,DC-15V,JP2DC8V；焊接注意事项：焊件表面要清洁，焊枪头尖也需保持清洁；元件的极性要正确（正负极）；输入，输出和接地端要正确接线（7805，7815，7915）；焊接部分要圆滑不能过大，避免短路。 - + Vin - VOUT + O 图1-3 SR5D12/100芯片引脚图 RG RG -IN - +VS+IN OUT-VS AD620 REF Vin Vout - 0 + +15V AD590 2.2K 1mv/k 273.2mv 2.5V V+ V- LM336 10K 100欧 10k 470 950欧 ADAAD V+ V- 图1-4 AD590信号调理电路五思考题1.该系统的测量误差与那些因素有关？答：仪器刻度不准确，热辐射，导热性不好，动态响应，系统漏电等。2.显然，上述系统制作步骤没有对系统最后显示结果进行校正，假定有一恒温控制箱，应该怎样进行校正，程序要修改那些？答：将焊接完成的温度传感器电路板放在一恒温控制箱中，并将恒温控制箱温度调节为0摄氏度，连接温度计电源观察LED显示器显示的温度是否为0摄氏度，如果不是，则进行校正，对电路中的三个滑动变阻器进行调节。传感器前端信号调理如上图1-1，要求的测量范围为室温，这里定为080。0时，A点输出电压为273.2mV；80时，A点输出电压为(273.2+80)mV。调整B点的电压使之为273.2mV，这样就可以得到差分电压信号VAB与温度的关系为1mV/。最终使LED显示器显示的温度与恒温箱中的温度一致。六：设计总结与体会经过经过一段时间的工程测试技术课程设计，我们从理论、实际两方面了解和掌握关于传感器的许多知识。在老师的细心指导之下，我们基本上达到了老师的要求，做出了实物，并且能正确显示。在设计过程中，我们遇到一些问题：对芯片功能不了解；焊接不合格，出现虚焊；焊好后不显示数字，检查的时候不知道该怎样检查等。在老师的讲解之下我们认识了各芯片的功能与引脚分布，正确的焊接方法，对各个模块进行分割检查。很感谢老师提供一个机会，让我们实践温度传感器和单片机，经过近四周时间辛勤努力查找资料和焊接电路，终于按计划完成了我们组的数字温度传感器的设计，单片机也能实现测温，虽然设计很简单，功能单调，焊接电路粗糙，从心里来说，还是非常高兴，这毕竟是我第一次制作。从这次的课程设计中，我学习到很多知识，也知道了自己的一些不足，在以后的学习中，仔细认真，注重细节，要理论联系实际，把我们所学到的知识应用到实际当中，并把实践中遇到的问题弥补理论，做其他的也是如此，在这次的制作中也找到了乐趣。在这次课程设计中也让我体会到了合作与团结的力量，当遇到不会或是不懂的地方，我们就会在一起讨论，同学之间相互帮助。无论在现在的学习中还是在以后的工作中，团结都是至关重要的，有了团结会有更多的理念，更多的思维，更多的情感。 我们从这几节的课程设计中做到了把理论到实物的转化。要理论联系实际，把我们所学的理论知识用到实际当中，学习传感器更是如此，经验只有在经常动手的过程中才能提高，这就是我在这次课程中的最大收获。7