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基于铂电阻的的温度测量调理电路的设计(最终版) 基于铂电阻的的温度测量调理电路的设计(最终版)

格式:word 上传:2022-06-25 17:08:24

《基于铂电阻的的温度测量调理电路的设计(最终版)》修改意见稿

1、“.....我们采用电阻链分压的方式,可以获得正负对称的。燕山大学课程设计说明书第三章仿真电路仿真软件介绍是美国国家仪器有限公司推出的以为基础的仿真工具,适用于板级的模拟数字电路板的设计工作。它包含了电路原理图的图形输入电路硬件描燕山大学课程设计说明书述语言输入方式,具有丰富的仿真分析能力。电路仿真电路图如下启动软件,按本次设计的原理图画出电路仿真图,根据元件属性设置相应元件参数。由于温度传感器在仿真过程中波动较大,使得显示的温度跳跃变化,不易于温度显示与测量。因此在本次仿真中用个可变电阻来代替热电阻,通过改变电阻阻值来反映温度测量。仿真结果为温度电阻值电压值燕山大学课程设计说明书次毕业设计,我了解并掌握了传感器的基本理论知识,更深入的掌握测控电路设计的原理及应用,为以后从事单片机软硬件产品的设计开发打下了良好的基础,树立独立从事产品研发的信心......”

2、“.....参考文献塞尔吉欧佛朗哥著刘树棠朱茂林荣玫译基于运算放大器和模拟集成电路的电燕山大学课程设计说明书路设计,西安交通大学出版社,年版康华光模拟电子技术,高等教育出版社,年版邱关源电路理论,高等教育出版社,年版阎石数字电子技术,高等教育出版社,年版燕山大学课程设计评审意见表燕山大学课程设计说明书指导教师评语该生学习态度认真较认真不认真该生迟到早退现象有无该生依赖他人进行设计情况有无平时成绩指导教师签字年月日图面及其它成绩答辩小组评语设计巧妙,实现设计要求,并有所创新。设计合理,实现设计要求。实现了大部分设计要求。④没有完成设计要求,或者只实现了小部分的设计要求......”

3、“.....是采用温度传感器经过恒流源输入三燕山大学课程设计说明书级运算放大和输出偏置等环节的完成,将任务要求的输出幅值在电压表显示。经过多次的修改和调试测量,本设计基本符合设计要求,由于受到各种因素影响,系统难免不了带来些误差,但通过调节和精确计算可以减小误差。通过本次温度测量系统的设计,我对温度测量调理电路有了进步的熟悉和更深入的学习。在整个设计的过程中,本设计的重点和难点是怎样利用的热电阻特性对温度传感器进行设计恒流源线性输出的优越性以及输出偏置对非要求量的中和信号如何放大及放大倍数的确定等等。这次课程设计历时周,从开始的课题确定,到后来的资料查找理论学习,再有就是近来的调试和测试过程,这切都使我的理论知识和动手能力进步得到提升。在画原理图电路仿真和调试过程中不可避免地遇到各种问题......”

4、“.....联系书本理论知识积极地思考。虽然在制作过程中不可避免地遇到很多问题,但是最后还是在老师以及同学的帮助下圆满解决了这些问题,实现整个系统设计与最后调试,相关指标达到预期的要求,很好地完成了本次设计任务。通过式两大类,前者简称热电阻,后者简称热敏电阻。常用的热电阻材料有铂铜镍铁等,它具有高温度系数高电阻率化学物理性能稳定良好的线性输出特性等,常用的热电阻如等。热电偶是目前接触式测温中应用也十分广泛的热电式传感器,它具有结构简单制造方便测温范围宽热惯性小准确度高输出信号便于远传等优点。常用的热电偶材料有铂铑铂铱铑铱镍铁镍铜铜康铜等,各种不同材料的热电偶使用在不同的测温范围场合。热电偶的使用误差主要来自于分度误差延伸导线误差动态误差以及使用的仪表误差等。非接触式温度传感器主要是被测物体通过热辐射能量来反映物体温度的高低......”

5、“.....测温不破坏温度场,测温范围宽,精度高,反应速度快,既可测近距离小目标的温度,又可测远距离大面积目标的温度。目前运用受限的主要原因是价格相对较贵,二是非接触式温度传感器的输出同样存在非线性的问题,而且其输出受与被测量物体的距离环境温度等多种其它因素的影响。由于本设计的任务是要求测量的范围为,采用线性度相对较好的作为本课题的温度传感器,具体的型号为型铂电阻,该传感器的测温范围从。系统的工作原理温度测量模拟电路是把当前热电阻传感器的电阻值,转换为容易测量的电压值,即通过采用作为温度敏感元件,经过三线制恒流源电路运算放大电路等环节,使当温度在到摄氏度变化时,输出信号的幅值为。铂电阻温度阻值性能的简要介绍铂电阻具有测温范围大准确度高性能稳定重复性好等特点,是种比较理想的温度检测元件,在工业上被广泛应用......”

6、“.....温度测量精度不能达到很高,使用时会受到定的限制。传统的三线制四线制及恒流源铂电阻测温法,其出发点主要是消除引线阻抗的影响,而对测量的系统误差和铂电阻本身的误差考虑较少。另外,对铂电阻测温电路,大多采用非线性校正方法,消除这些误差,以提高整体的测量精度,并减少大量生产时调校的工作值。温度传感器的测量范围广,偏差小,响应时间短,还具有抗振动稳定性好准确度高耐高压等优点,其得到了广泛的应用,本设计即采用作为温度传感器。主要技术指标测温范围摄氏度测温精度摄氏度稳定性摄氏度是电阻式温度传感器,测温的本质其实是测量传感器的电阻,通常是将电阻的变化转换成电压或电流等模拟信号,然后再将模拟信号转换成数字信号,再由处理器换算出相应温度。采用测量温度般有两种方案方案设计个恒流源通过热电阻......”

7、“.....方案二采用惠斯顿电桥,电桥的四个电阻中三个是恒定的,另个用热电阻,当电阻值变化时,测试端产生个电势差,由此电势差换算出温度。两种方案的区别只在于信号获取电路的不同,其原理上基本致。测量电路测量端的电压差值,然后进行后续的放大即可,电路图中,下方为电流泵用作恒流源,上方桥路中加入电压跟随器,节点和分别为输出,输入端,以保证两点电压相等。计算得输出。为恒流源的电流值。由上式可知输出电压与成线性关系,克服了非平衡电桥的输出电压与铂电阻的非线性。同时与引线电阻无关。因此只要两半桥所使用的导线的材料,长度,截面积相同,就可以消除温漂及引线电阻对电桥输出电压的影响。恒流源电路从上述关于传感器测温原理可知,由构成信号的获取电路常用的方法有种,种是构成的十分常见的电桥电路,当然,在本系统中,如若考虑成本的问题,般采用单臂桥还有种是运用恒流源电路......”

8、“.....温度燕山大学课程设计说明书传感器两端的电压即反映温度的变化。上述两种电路的结构形式如下图所示。图单臂桥式图恒流源式在本次设计中我们首先考虑到可以利用图,为解决其非线性问题激励源我们可以改变为恒流源,前面已经叙述怎样解决非线性以及导线电阻等问题,恒流源采用电流泵。如图所示恒流源输出量,满足批量生产时调校的可行性与方便性。铂电阻的温度电阻特性当时,燕山大学课程设计说明书当时,。为在时的电阻值,为在时的电阻值。时的系数值为,,。基于铂电阻的温度传感器设计温度是过程检测与控制中的重要参量,在要求对温度进行精确测量和控制的条件下,铂热电阻是种应用广泛的温度传感器,它具有体积小准确度高测温范围宽稳定性好正的温度系数等特点,但它同时也存在非线性的缺点,因此在利用铂热电阻进行精确温度测量时,除要克服测量电路自身的噪声干扰外......”

9、“.....提出了种在范围内补偿其非线性的方法,设计了专用的非线性补偿电路,在对电路补偿原理及效果进行理论分析和计算机模拟仿真的基础上,实际制作了该非线性补偿电路,并进行了现场测试铂电阻的非线性补偿电路见下图图为非平衡电桥非线性矫正方法。非平衡电桥结构简单,动态性好,广泛的应用于测温,测压等电路中。但常用的恒压源非平衡电桥的输出电压与铂电阻存在非线性问题。图为恒压源非平衡电桥原理图,燕山大学课程设计说明书为精密桥臂电阻感温元件铂电阻其阻值随环境温度而变化当电源输出电压定时,非平衡电桥输出电压为显然,与是非线性关系。产生非线性的原因是随着温度变化时,流过的电流,也发生了变化。如果在非平衡电桥的臂加恒流源就可以解决非平衡桥带来的非线性问题......”

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