电工作业multisim仿真,恒温控制装置
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Multisim仿真在电工电子实验中的应用Multisim是一款强大的电子电路仿真软件,它可以用于对电子电路进行仿真分析和实验设计。
在电工电子专业的学习和实验中,Multisim是一个非常有用的工具,它可以帮助学生加深对电子电路原理的理解,提高实验设计和分析的效率。
本文将从Multisim在电工电子实验中的应用进行详细介绍,以期对学生们更好地了解这个软件的重要性和应用价值。
一、Multisim的基本功能Multisim是由美国国家仪器公司(National Instruments)开发和发布的一款电子电路仿真软件,它提供了完整的电子设计和仿真环境。
Multisim可以模拟数字和模拟电路,包括放大器、滤波器、功率电路、混频器、数字逻辑电路等,支持多种不同的电子元件和器件模型,可以进行各种信号的波形显示和数据采集。
Multisim还提供了直观的电路设计界面和丰富的仿真工具,可以帮助用户轻松地设计和分析各种电路。
1. 电子电路仿真Multisim可以用于对各种电子电路进行仿真分析,通过建立电路原理图、选择元件和器件模型、设置仿真参数,可以得到电路的各种性能参数和波形响应。
例如可以模拟放大电路的频率响应、带宽、增益等特性,可以模拟滤波器的频率特性、幅频特性等。
在电工电子专业的学习和实验中,学生常常需要对各种电子电路进行仿真设计和分析,Multisim 可以为他们提供一个非常便捷的工具。
2. 实验设计和验证3. 实验报告Multisim还可以用于实验报告的编写和展示,通过将仿真的电路原理图、实验数据和波形响应导出为图片或文档,可以轻松地制作实验报告。
学生可以通过Multisim对电路的工作原理和性能进行深入的分析和评估,可以将仿真数据和波形响应直观地展示给老师和同学,有助于加深对电子电路原理的理解和掌握。
虽然Multisim是一款强大的电子电路仿真软件,但是在使用中还是需要一些技巧和注意事项。
以下是一些Multisim的使用技巧和注意事项:1. 熟悉软件界面和功能Multisim提供了直观的电路设计界面和丰富的仿真工具,但是学生需要花一些时间来熟悉软件的界面和功能。
Multisim仿真在电工电子实验中的应用Multisim是一种基于计算机仿真技术的电路设计和分析工具,它能够帮助电工电子工程师在实验前进行研究和测试,以便更好地了解电子元件和电路的性能。
以下是Multisim 仿真在电工电子实验中的应用:1. 电路设计和分析Multisim能够帮助工程师快速建立电路模型,并通过仿真分析电路的性能。
在此过程中,工程师可以通过添加元件、链接电路、制定测试重新设计电路,直到达到预期要求。
通过Multisim,工程师可试验不同的选择,以便达到最佳的性能、成本和功率等方面的最佳平衡。
2. 电源分析Multisim可以用于分析和测试多余电压和电流,以确保电路的可靠性和稳定性。
通过对电路进行仿真,工程师可以快速发现电路中的故障、优化并解决问题。
3. MATLAB和Simulink仿真分析Multisim还可以与MATLAB和Simulink集成,这两种工具都是模拟分析中非常重要的工具。
这就极大地提高了工程师开发和测试电路的效率,提高了整个设计工作的准确性和可靠性。
4. 模块化设计除了普通电路设计和分析之外,Multisim还能够通过模块化设计,将包含复杂函数的电路组件拆分为单元模块,然后对每个单元模块进行分别分析。
这样,就可以更好地了解电路中每个组件的性能和功能,从而快速和准确地找到故障点和解决问题。
总体而言,Multisim仿真技术对于电工电子实验来说,是一种非常重要的工具。
通过使用它,工程师可以快速设计和分析电路,提高整个设计工作的时间效率和准确性。
因此,熟练掌握Multisim仿真技术,不仅可以提高工程师的技能水平,也可以缩短设计周期、降低成本,提高产品的品质和性能。
恒温控制电路的设计与仿真理学院物理系应用物理xx摘要:在物理实验和化学实验中很多时候需要保证恒温条件,并且需要温度可调节,这就需要使用恒温箱,本文就将设计一种相对较为简单的恒温控制电路,并利用multisim软件对部分电路进行仿真。
关键字:温度感应,信号反馈,恒温控制正文:一.设计思路要做一个恒温箱,并且能进行温度的调节,就需要有加热和制冷装置,加热装置利用电流的热效应,用电阻丝制作,而制冷装置比较复杂,在简便的情况下,可以不用制冷装置,利用自然散热达到降温目的,但是自然散热比较缓慢,因此可以在恒温箱中加一个小风扇,在需要降温时以加快散热。
而要保证恒温,就需要有感应装置以检测恒温箱内温度,感应装置将温度信号转变为电压信号反馈回来,然后与设定温度对应的电压相比较,如果箱内温度高于设定温度,则风扇电路工作,如果箱内温度低于设定温度,则电阻丝工作。
但是考虑到实际应用中,由于电阻丝电路断电后电阻丝上余温的影响,以及自然散热的影响,箱内温度将很难维持在一个特定的值,因此加热装置和散热装置将不停的交替工作,很难有同时停止工作的状态。
为避免这种情况,在恒温要求精度不是很高的情况下,可以设定一个在所需温度周围的小范围,在该范围内加热装置和散热装置将同时停止工作,如果箱内温度高于设定温度范围上限,则风扇电路工作,如果箱内温度低于设定温度范围下限,则电阻丝工作。
二.温度信号与电压信号转换的电路其中D为PN结测温敏感元件,它在20摄氏度时正向压降是0.560V,其温度系数为-2mV/摄氏度。
按照如图所示设置相关参数,则得到输出电压与温度数值对应的关系:U=T10(V)上式中T取摄氏度的单位,可见输出电压是按上式关系随温度均匀变化的。
现在对上面的电路用multisim软件进行仿真,PN结测温敏感元件上的压降用与温度相对应的电压源代替。
1)20摄氏度时PN结测温敏感元件对应的压降为0.560V,因此将输入电压改为0.560V,电路图如下:得到输出电压结果为:U=T10(V)得到的2V一致。
Multisim仿真在电工电子实验中的应用Multisim是一款由National Instruments公司开发的强大的电路仿真软件,它提供了丰富的元件库和强大的仿真功能,可以帮助工程师和学生进行各种电路设计和仿真实验。
在电工电子实验中,Multisim仿真软件可以帮助学生更好地理解电路原理,提高实验效率,降低实验成本,本文将对Multisim仿真在电工电子实验中的应用进行详细介绍。
一、Multisim仿真软件的特点1.丰富的元件库:Multisim提供了包括电阻、电容、电感、二极管、三极管、MOS管等在内的各种电路元件,还提供了数字电路元件和通信系统元件,满足了不同电路设计的需求。
2.直观的界面:Multisim的界面直观友好,操作简单,学生可以很快上手。
3.强大的仿真功能:Multisim可以进行直流、交流、数字信号和混合信号等各种类型的仿真,还提供了示波器、频谱分析仪等仿真工具,便于用户对电路进行全面的测试和分析。
4.与NI公司其他产品的联动性:Multisim可以与NI公司的其他产品(如LabVIEW、MyDAQ等)联动,实现更丰富的功能和应用。
1.基本电路实验在大学电工电子实验中,学生需要进行一系列的基本电路实验,如电压、电流、电阻的测量,欧姆定律、基尔霍夫定律等原理的验证。
使用Multisim仿真软件,学生可以在电脑上完成这些实验,通过虚拟的电路板和仪器进行测量和分析,不仅能够大大降低实验成本,而且可以帮助学生更好地理解电路原理,提高实验效率。
2.模拟电子线路实验在模拟电子线路实验中,学生需要设计和搭建各种模拟电子线路,如放大器电路、滤波器电路、振荡器电路等。
Multisim提供了丰富的元件库和强大的仿真功能,可以帮助学生设计和调试各种模拟电子线路,快速验证电路的性能,并对电路进行深入的分析。
4.通信系统实验5.自动控制系统实验在自动控制系统实验中,学生需要设计和搭建各种比例、积分、微分控制器、PID控制器等电路。
Multisim仿真在电工电子实验中的应用Multisim仿真软件是一种常用于电工电子实验中的工具,它能够模拟电路中的各种元件、信号和电路行为,使得实验过程更加方便、准确和安全。
下面将介绍Multisim仿真在电工电子实验中的应用。
Multisim可以在电路设计阶段进行仿真分析,验证电路设计的正确性和可行性。
在设计过程中,可以通过添加各种元件和信号源来搭建电路,然后通过Multisim软件进行仿真分析。
可以验证电路的电压、电流分布是否符合设计要求,通过参数分析功能可以得到电路的频率响应、阻抗等信息,从而帮助设计师优化电路设计。
Multisim可以用于探究电子元件的特性和工作原理。
实验室中通过搭建实际电路进行测试往往比较耗时且成本较高,而通过Multisim仿真可以更加便捷地观察和分析电子元件的特性。
可以通过变化电源电压、电阻等参数,直观地观察电子元件的电流、电压响应,并绘制出电压-电流特性曲线。
通过这些仿真实验,学生不仅可以更好地理解电子元件的工作原理,还可以掌握实验中实测数据与仿真结果的对应关系。
Multisim还可以用于分析和调试故障电路。
在实际电路中,由于种种因素,电路故障是很常见的。
通过Multisim仿真可以通过输入故障信息,模拟电路中的故障情况,并通过分析仿真结果来定位故障所在。
可以通过设置元件的失效、短路等模拟故障,观察电路响应和输出变化,进而定位出故障元件或故障部分,为实际调试提供指导。
Multisim还可以进行数字电路和模拟电路的结合仿真。
现代电子系统中,数字电路和模拟电路常常共存于一个系统中,二者之间的交互和协同工作对于整个系统的性能至关重要。
通过Multisim,可以将数字部分和模拟部分结合在一起,进行整体仿真和调试。
可以将数字信号送入模拟电路,通过观察输出结果来判断数字电路和模拟电路之间的匹配程度和系统的性能。
Multisim仿真在电工电子实验中具有丰富的应用。
它可以在电路设计阶段进行仿真分析,帮助验证电路设计的正确性和可行性;也能够用于电子元件的特性分析和工作原理探究;还能够定位故障电路,为实际调试工作提供指导;Multisim还可以进行数字电路和模拟电路的整体仿真和调试。
《附录2_电子电路仿真平台Multisim_V7》作业设计方案一、设计题目设计一个简单的电子电路,应用Multisim V7仿真平台进行仿真并进行性能分析。
二、设计目标通过本次设计,学生将学会应用Multisim V7电子电路仿真平台进行电路设计和仿真,掌握基本的电子电路设计原理和仿真技巧。
三、设计内容1. 设计一个简单的RC电路,包括一个电阻和一个电容,输入一个方波信号并观察输出波形的变化。
2. 应用Multisim V7搭建电路并设置方波信号的频率、幅值等参数。
3. 运行仿真并记录输入输出波形,分析波形的变化。
4. 调整电路中的电阻和电容数值,观察输出波形的变化。
5. 尝试添加其他元件,如二极管、电感等,观察电路性能的变化。
四、设计步骤1. 打开Multisim V7软件,选择工具栏中的元件库,选择所需的电阻、电容等元件。
2. 拖动元件至工作区域,毗连元件,构建RC电路。
3. 设置方波信号的频率、幅值等参数。
4. 运行仿真,观察输入输出波形。
5. 记录波形数据,分析波形的变化。
6. 调整电路中的电阻和电容数值,再次运行仿真,观察输出波形的变化。
7. 尝试添加其他元件,观察电路性能的变化。
五、设计要求1. 设计的电路简单明了,便于理解。
2. 仿真结果准确可靠,数据记录完备。
3. 对电路性能的分析清晰明了,结论合理。
4. 设计报告格式规范,内容完备。
六、设计报告设计报告应包括以下内容:1. 设计目标:简要说明设计的目标和意义。
2. 设计原理:介绍设计所应用的电子电路原理。
3. 设计步骤:详细描述设计的步骤和操作过程。
4. 仿真结果:展示仿真的输入输出波形,并进行数据分析。
5. 总结分析:对电路性能进行总结分析,提出改进意见。
七、评分标准1. 设计内容完备,符合要求。
2. 仿真结果准确可靠。
3. 总结分析清晰明了。
4. 设计报告格式规范,内容完备。
以上为《附录2_电子电路仿真平台Multisim_V7》作业设计方案,希望同砚们能够认真完成设计,并通过本次作业提升对电子电路设计和仿真的理解和技能。
Multisim仿真在电工电子实验中的应用
Multisim仿真是一款非常实用的电子电路仿真软件,可以很好地帮助电工电子实验进行电路设计与仿真。
在电工电子教学中,Multisim仿真的应用可以实现多种课程内容的教学,从基础的电路原理到复杂的电路设计和实验,都可以通过Multisim仿真软件来实现。
首先,Multisim仿真软件可以用来完成基础电路的图形设计和分析,例如用实验电路来研究欧姆定律和基尔霍夫第一定律等电路原理。
在Multisim中,可以轻松地拖拽电路元件,从而建立出一个完整的电路,并通过软件进行电路仿真。
学生可以通过软件对电路进行调试和参数调整,从而更加深入地了解电路原理。
在进一步探索多种电路的构造和运行过程时,Multisim仿真可以帮助学生理解复杂的电路原理。
通过构建不同的电路元件和使用多种工具进行电路分析,学生可以实现对多种电路原理的掌握。
例如,通过Multisim仿真来学习不同类型的滤波器,可以有效地理解滤波器的频响和传递特性。
此外,Multisim仿真还可以用于掌握数字电路的设计和实验。
容易出现的问题是,数字电路设计过程中,如果出现错误,实际设计和实验会非常耗时。
然而,通过使用Multisim仿真可以大大简化设计和实验的复杂程度,节约时间和成本。
学生可以通过软件构建不同的数码逻辑电路,并进行设计和仿真,从而更加深入地理解数字电路原理。
Multisim仿真软件还具有众多优点,例如在多用户环境下便于管理和使用。
软件中的封装、模型、和实验数据具有高度的再利用价值,并为学生和教师提供一个可再生的教育资源,使教师可以根据教学需要随时更新和访问实验数据。
MULTISIM电路仿真软件的使用操作教程Multisim是一款功能强大的电路仿真软件,可以帮助用户进行电路设计、分析和仿真。
在本教程中,我们将介绍Multisim的基本使用操作,让您可以快速上手并开始进行电路仿真。
1.创建新电路首先,在打开Multisim软件后,点击“File”菜单,并选择“New”来创建一个新的电路文件。
您可以选择使用自定义的模板或者从已有的电路模板中选择其中一个。
2.添加元件在新建的电路文件中,您可以通过点击“Place”菜单来添加不同种类的元件。
通过选择合适的元件,您可以构建您需要的电路。
您可以添加电源、电阻、电容、电感、晶体管等元件。
3.连接元件在添加完元件后,您需要连接这些元件以构建完整的电路。
通过点击“Connect”工具或者直接拖拽连接线将元件连接起来。
4.设置元件参数5.运行仿真完成电路的搭建后,您可以点击“Run”按钮来开始进行仿真。
Multisim会模拟电路的运行情况,并显示出电路中各元件的电流、电压等参数。
6.分析仿真结果在进行仿真后,您可以查看仿真结果并进行分析。
您可以查看波形图、数据表格等来了解电路的运行情况,以便进行进一步的优化和改进。
7.保存电路文件在完成电路设计后,您可以点击“File”菜单并选择“Save As”来保存电路文件。
您可以选择保存为不同格式的文件,以便将电路文件与他人分享或者备份。
8.导出报告如果您需要将电路设计的结果进行报告或者分享给他人,您可以点击“Tools”菜单并选择“Export”来导出报告或者数据表格。
9.调整仿真设置在进行仿真前,您可以点击“Options”菜单来调整仿真的参数,例如仿真时间、采样率等。
这可以帮助您更好地分析电路的性能。
10.学习资源Multisim提供了大量的学习资源,包括用户手册、视频教程、示例项目等。
您可以通过点击“Help”菜单来访问这些资源,以帮助您更好地使用Multisim进行电路仿真。
通过以上教程,您可以快速上手Multisim软件,并开始进行电路设计和仿真。
Multisim仿真在电工电子实验中的应用Multisim是由美国国家仪器(National Instruments)公司开发的一款强大的电子电路仿真软件。
它能够模拟和分析电路设计的行为,是电工电子领域中非常常用的软件工具。
在电工电子实验中,Multisim仿真软件有着广泛的应用,可以帮助学生和工程师们更好地理解电路原理、设计和调试电路。
本文将介绍Multisim仿真在电工电子实验中的应用。
1.真实性和准确性Multisim仿真软件可以准确地模拟电子电路的行为,包括电流、电压、功率等参数。
通过Multisim可以观察电路中各个元件的工作状态,从而更好地理解电路原理。
与传统的实验相比,Multisim仿真可以大大提高学生们对电路原理的理解。
2.节省成本和时间传统的电工电子实验需要购买大量的元件和仪器设备,而且实验本身也需要一定的时间和人力成本。
使用Multisim仿真软件可以节省这些成本,只需要在电脑上进行模拟实验即可。
Multisim仿真软件还能够快速地进行多次实验,从而更好地理解电路的工作原理。
3.多种实验功能Multisim软件拥有丰富的元件库,包括各种电阻、电容、电感等被动元件,以及各种运算放大器、场效应管、双极性晶体管等主动元件。
通过这些元件可以搭建出各种不同的电路,包括放大电路、滤波电路、稳压电路等。
Multisim还拥有多种信号源和测量仪器,可以方便地进行各种电工电子实验。
2.数字电路实验数字电路是电工电子领域中非常重要的一部分,包括逻辑门、触发器、计数器等。
使用Multisim仿真软件可以快速地搭建数字电路进行实验,并观察信号的传输和变化过程,从而更好地掌握数字电路的工作原理。
4.电源电路实验电源电路是电子产品中非常基本的一个部分,包括线性稳压电源、开关稳压电源等。
使用Multisim仿真软件可以方便地搭建这些电源电路进行实验,并且可以分析电源输出的稳定性和纹波等参数,从而更好地了解电源电路的特性。
基于Multisim的温控电路虚拟仿真研究
张学科;董亮
【期刊名称】《柳州师专学报》
【年(卷),期】2018(033)006
【摘要】应用型高校机电类专业在电子技术基础、传感器技术等课程教学中往往采用理论和实操分开的方式,受制于理论课堂和实训条件的限制,学生对于专业知识中部分知识点不能获得及时和直观的认识,而一些电路仿真软件就能较好地解决这种问题.该文以温控电路为例,结合Multisim10.0仿真软件从电路设计和仿真操作等方面进行分析.实践证明,利用该软件能够使得学生更好吃透理论知识,并获得更好的实操效果.
【总页数】4页(P145-148)
【作者】张学科;董亮
【作者单位】广西科技师范学院职业技术教育学院,广西来宾 546199;广西科技师范学院职业技术教育学院,广西来宾 546199
【正文语种】中文
【中图分类】TN710.9
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1.基于 Multisim 的虚拟仿真实验研究磁 [J], 张海宁;白福;王立;王鹏宇;帅盼;张慧芳
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5.基于Multisim软件的虚拟仿真实验在高职电子电路教学中的应用研究 [J], 张瑜;司青燕
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Multisim仿真在电工电子实验中的应用Multisim是一款电路仿真软件,在电工电子实验中具有非常重要的应用价值。
它可以帮助学生更好地理解电路设计以及理论知识,并且可以使实验室的工作更加高效和安全。
本文将探讨一下Multisim仿真在电工电子实验中的应用。
1. 电路设计在实验中,学生需要设计各种电路。
Multisim可以让学生在电路真正实现之前就进行仿真。
他们可以在软件中构建电路,模拟电路的行为,并从中获取有关电路功能的重要指标,如电压、电流和功率等。
另外,Multisim还可以帮助学生分析电路的稳定性和可靠性,通过仿真,修正设计电路的不足,从而增强电路的可靠性。
此外,Multisim提供了各种模型和元件库,这使得学生可以轻松地创建符合特定要求的电路。
2. 实验指导Multisim还可以帮助实验室老师为学生提供更加详尽的实验指导。
实验室老师可以在软件中提前设计好每个实验,并指导学生使用软件进行仿真,以便学生更好地理解电路功能和技术。
此外,它还可以提供数据分析工具,帮助学生更全面的理解电路的行为和性能。
3. 安全性在实验室环境中,电路可能会产生危险。
但Multisim可以让学生在无实际风险的情况下进行检查和测试,以确定其电路的行为是否符合预期。
除此之外,由于不需要接触实际电路,因此避免了危险行为,将实验室的安全性提高到一个全新的水平。
4. 交互性Multisim是一款非常交互性强的软件。
学生可以通过创建电路、控制电路和检查结果来交互,从而掌握电路的所有方面。
当学生对电路设计和实验有足够的理解后,可以使用Multisim建立计算机控制电路,让学生通过无人操作进行实验。
总之,Multisim对电工电子实验具有非常重要的应用价值。
它可以帮助学生更好地理解电路设计和行为,并使实验室的工作更高效、更安全。
同时,由于Multisim具有良好的交互性,因此学生可以更好地掌握电路的所有方面。
还有,Multisim通过仿真为学生提供了练习的机会,课外掌握了设计电路的能力更佳。
Multisim仿真在电工电子实验中的应用Multisim是一款功能强大的电路仿真软件,广泛应用于电工电子实验中。
它能够帮助学生深入理解电路原理,加深对电子器件和电路组成的理解,提高实验的效率和安全性。
Multisim可以帮助学生进行电路图设计和分析。
学生可以根据实验要求,使用软件绘制电路图,并进行电路分析和计算。
软件提供了丰富的器件库,学生可以选择合适的元器件进行搭建电路,并进行参数设置。
通过仿真功能,可以直观地观察电路工作情况,比较不同参数设置的影响,减少实验中的试错次数,提高电路设计的准确性和效率。
Multisim可以实现对电路工作过程的动态仿真。
学生可以通过将电路与外部信号源连接,模拟实际工作中的输入信号,观察电路的输出响应。
在仿真过程中,可以随时改变输入信号的频率、幅值等参数,通过观察输出信号的变化,来理解电路的工作原理。
还可以观察电子器件的电压、电流等参数的变化,更直观地了解电子器件的特性和工作状态。
Multisim还具备对电路故障的诊断和排除能力。
在实验中,如果某个电路出现问题,可以通过软件的仿真功能分析电路中的故障点。
Multisim提供了故障分析工具,可以帮助学生找出导致电路故障的原因,并给出相应的解决方案。
这可以帮助学生提高故障排除的能力,更好地掌握电路维修和调试的技能。
Multisim还可以进行虚拟实验,模拟一些实验条件下的电路工作情况。
这对一些不易操作或危险的实验来说,非常有帮助。
学生可以通过软件进行虚拟实验,观察电路的工作情况和参数变化,提前了解实验结果,做好实验前的准备,减少实验中的操作失误和风险。
Multisim在电工电子实验中具有重要的应用价值。
它可以帮助学生进行电路图设计和分析,实现电路工作过程的动态仿真,诊断和排除电路故障,进行虚拟实验等。
通过使用Multisim,学生可以更深入地理解电路原理,提高实验效率和安全性,并培养电子器件和电路设计与分析的能力。
西安欧亚学院水温控制系统项目报告第三组:夏禹谢志恒员武张彬张进步张双龙张亮张光灿项目简介及安排一、项目介绍:1、设计可以测量和控制温度的温度控制器。
测量和控制温度范围:5~80℃,控制精度:±1℃,控制对象:继电器,继电器触点连接:一组转换接点(市电220V/50Hz/2A)。
2、选择电路方案,完成对确定方案电路的设计和仿真。
使用multisim10.0仿真软件实现电路的仿真二、组员分工安排:水温控制系统相关资料的搜集和整理谢志恒张进步模块一(温度传感模块)张亮模块二(比例放大模块)张彬模块三(电压比较模块)员武Multisim10.0仿真张双龙项目报告制作夏禹PPT制作及演讲张光灿摘要本文主要从水温的测量和控制两方面设计了水温控制系统。
首先,要实现对水温的测量,需要用到温度传感器,本设计采用了具有较好准确度的LM35型温度传感器,成功地实现温度的测量问题。
其次,对于温度的控制问题,可以分为三部分。
第一,温度转化为电信号。
只有将温度转化为电信号后才能控制,所以采用LM35型温度传感器来转化温度。
第二,电信号放大。
由于LM35能将温度变化线性地表征为电信号,经过放大器放大后才可用万用表测量,因此要用到比例放大器进行电信号放大。
第三,电压比较。
把经过放大的电信号通过电压比较器与设定的电压进行比较,设定的电压就代表特定的温度。
当实际温度高于设定温度时,控制电路停止加热;当实际温度高于设定温度时,使电路接通加热。
这样就能自动控制温度在某个值或小范围波动。
关键词:LM35温度传感器、比较器、放大器、继电器、万用表等。
一、 设计分析温度控制系统可以分为二个部分,一是温度测量,二是温度控制。
本文通过温度传感器实现温度的测量,并转换为电信号。
再经放大器放大后与设定的电压值比较,输出正电压或负电压来实现电路的通断,从而实现温度的控制。
其原理框架如下图1.1:图1.1二、 设计目的及思想 2.1设计目的通过模拟电子技术的学习,学习和掌握对集成运算放大器的线性和非线性应用。
实验题目:水温控制电路设计一、实验目的通过设计一个水温控制系统,从而加深对三极管、运放等常见电子元器件的运用,掌握电路设计的思路和参数计算,通过仿真与理论相结合,从而加深对电路的理解。
二、实验原理水温控制系统:水的温度可以由传感器转化为电压信号,通过设定电压阈值从而与采集的温度电压进行比较,超过设定温度则停止加热,加热指示灯熄灭,保温开关打开,保温指示灯亮;低于设定温度则启动加热,加热指示灯亮,保温开关断开,保温指示灯灭;为了不让控制系统在设定温度点频繁工作,需要引入滞回比较器,让控制系统合理的弹性工作。
该系统主要包括以下几点:1.用电压信号的变化来模拟水温的变化,每0.1V对应1摄氏度,再运用运放的放大电路对电压信号进行放大。
此设计用正相比例放大器,使输出时正电压,取放大器的放大倍数为10倍(即温度缩小10倍)比较合适。
2.当水的温度超过一定温度,就暂停加热,加热的指示灯熄灭,此时保温电路打开,保温指示灯亮。
运用到比较器电路,比较电路也即水温检测和水温范围测量电路。
将输入的变化的电压与基准电压(上下限电压)进行比较,通过运放输出高低电平来控制后面的电路。
比较电路3.当水的温度低于一定温度,就开始加热,加热的指示灯亮,此时保温电路断开,保温指示灯熄灭。
也用到比较器电路,原理同上。
4.因水的温度具有缓慢变化特性,设定的温度希望有一个阈值,使电路不会频繁的工作,使系统更加稳定,因此需要用到滞回比较器。
滞回比较器的电压传输特性根据 Un=Up :﹚﹢0+R /(R ×=767291R u U T﹚+R /(R ×﹚﹢+R /(R ×=7677767292R u R u U T所以﹚+R /(R ×=-767721R u U U T T ,即7u 从高电平转化为低电平和从低电平转化为高电平的分界点就有了V﹚+R /(R ×7677R u 的差别。
根据以上几个公式我们可以知道,参考电压29u 瘦集成运放的正反馈的影响,在仿真时应适当调低的数29u 值。
恒温控制电路的设计与仿真
理学院物理系应用物理
xx
摘要:在物理实验和化学实验中很多时候需要保证恒温条件,并且需要温度可调节,这就需要使用恒温箱,本文就将设计一种相对较为简单的恒温控制电路,并利用multisim软件对部分电路进行仿真。
关键字:温度感应,信号反馈,恒温控制
正文:
一.设计思路
要做一个恒温箱,并且能进行温度的调节,就需要有加热和制冷装置,加热装置利用电流的热效应,用电阻丝制作,而制冷装置比较复杂,在简便的情况下,可以不用制冷装置,利用自然散热达到降温目的,但是自然散热比较缓慢,因此可以在恒温箱中加一个小风扇,在需要降温时以加快散热。
而要保证恒温,就需要有感应装置以检测恒温箱内温度,感应装置将温度信号转变为电压信号反馈回来,然后与设定温度对应的电压相比较,如果箱内温度高于设定温度,则风扇电路工作,如果箱内温度低于设定温度,则电阻丝工作。
但是考虑到实际应用中,由于电阻丝电路断电后电阻丝上余温的影响,以及自然散热的影响,箱内温度将很难维持在一个特定的值,因此加热装置和散热装置将不停的交替工作,很难有同时停止工作的状态。
为避免这种情况,在恒温要求精度不是很高的情况下,可以设定一个在所需温度周围的小范围,在该范围内加热装置和散热装置将同时停止工作,如果箱内温度高于设定温度范围上限,则风扇电路工作,如果箱内温度低于设定温度范围下限,则电阻丝工作。
二.温度信号与电压信号转换的电路
其中D为PN结测温敏感元件,它在20摄氏度时正向压降是0.560V,其温度系数为-2mV/摄氏度。
按照如图所示设置相关参数,则得到输出电压与温度数值对应的关系:
U=T10(V)
上式中T取摄氏度的单位,可见输出电压是按上式关系随温度均匀变化的。
现在对上面的电路用multisim软件进行仿真,PN结测温敏感元件上的压降用与温度相对应的电压源代替。
1)20摄氏度时PN结测温敏感元件对应的压降为0.560V,因此将输入电压改为0.560V,
电路图如下:
得到输出电压结果为:
U=T10(V)得到的2V一致。
结果显示输出电压为2.001V,与我们理论分析
2)30摄氏度时PN结测温敏感元件对应的压降为0.540V,因此将输入电压改为0.540V,电
路图如下:
得到输出电压结果为:
U=T10(V)得到的3V一致。
以上两结果显示输出电压为3.000V,与我们理论分析
个仿真证明电路是合理可行的。
三.电压信号与设定电压的比较电路
1.电路图:
V2>V1,它的输出特性曲线是:
在Multisim软件里面的仿真时,为了观察明显我们选定V1=3V,V2=2v,输入一个峰值为4V的正弦交流信号源仿真电路如下:
它的输出结果为:
此电路的目的在于感应装置将温度信号转变为电压信号反馈回来时,与设定温度对应的电压相比较,如果箱内温度高于设定温度范围上限,则风扇电路工作,如果箱内温度低于设定温度范围下限,则电阻丝工作,所以我们利用它的输出特性在加一对反向并联的二极管,则可在满足相应条件时分别开启加热装置与散热装置,如下图:
其中V1和V2是我们根据需要设定的,例如我们需要50摄氏度的温度,并且精度为00.5C ±,那么按照0U =T 10(V ),我们的V1和V2应该分别设为5.05V 和4.95V 。
需要
60摄氏度的温度,并且精度为00.5C ±,那么按照0U =T 10(V ),我们的V1和V2应该分
U为前一个电路中温度信号转化得到的电压信号。
现在别设为6.05V和5.95V,而输入电压
i
感应装置将温度信号转变为电压信号反馈回来时,与设定温度对应的电压相比较,如果箱内温度高于设定温度范围上限,则并联二极管中上面一个截止,下面一个导通,风扇电路工作,如果箱内温度低于设定温度范围下限,则并联二极管中上面一个导通,下面一个截止,电阻丝工作。
至此,恒温控制中两个关键电路设计及仿真结果都完成了,这种设计可以在一定范围内调节所需温度的精度,并且设计简单,易制作,但是缺陷还是很明显的,例如该恒温箱没有制冷装置,只有散热装置,因此恒温只能在室温以上调节,不可能低于室温,还有恒温不够精确。
参考文献:
1.模拟电子技术基础哈尔滨工业大学教研室编高等教育出版社,2009年5月第1版。