温度监测及报警电路(热敏电阻+LM324)

设计要求：设计一个温度监测和显示报警电路，电路包括：温度监测、显示报警和供电电源3个部分。

1）设计温度监测电路。

温度监测范围：0～100℃；对应输出电压0～10V（参考值）。

2）设计窗口比较器电路。

上下限可调整；为窗口比较器设计状态指示灯，超过上限红灯亮、低于下限绿灯亮、上下限之间黄灯亮；超限时有报警提示音。

3）为上述电路设计配套供电电源。

4）确定上述电路中所有元器件的型号或参数。

电阻要给出阻值和功率；电容要给出容量和耐压；变压器要给出输出电压和功率。

5）关键元器件的参数选择要说明计算公式。

如放大倍数、工作电流、设定电压等。

1、电路图电源部分温度检测和显示报警部分2、元器件选择及参数计算（1）变压器UI=（整流输出+稳压器压降）×（阻抗压降）×（电源波动）取整流输出为12V（即VCC），因此UI=（12+3）××。

取UI为18V。

变压器次级电压为U2=UI/~=15V.电源电路电流约为60mA，取100mA。

变压器功率为12×100mA=。

所以变压器可选15V/3W。

（2）整流二极管电源输出电流按计算桥式电路中每只二极管电流为Id=1/2Iomax=。

每只二极管承受的最大反压U(M)==24V。

可选用1N4001，其参数为Io=1A,Urm=100V。

（3）滤波电容一般来说，充电时间常数RC是其充电周期的（2~5）倍。

对于桥式整流电路，滤波电容的充电周期是其交流电源周期的一半，即RC≥(2~5)T/2=(2~5)/2f。

取倍，C=830μF，取C=1000μF。

考虑电容的耐压值，电网电压最高为Ucmax=×=。

综合考虑，C1可选1000μF/50V的电解电容。

C2、C3为μF的瓷片电容，用于滤去高频纹波。

（4）NTC热敏电阻的选择测温电路输出电压Uo=R1×Vcc/(R1+RNTC)，根据要测的温度范围和设定的温度电压范围，选择合适的R1的值。

温光指示电路专业：电气工程及其自动化学号：7022813046 学生姓名：邓旭东指导教师：吴敏黄灿英【摘要】温度指示电路是在实际应用中相当广泛的测量电路。

本次设计主要运用基本的模拟电子技术基础和传感器原理的知识，从基本的元器件出发，实现了超温报警电路的设计。

在电子课程设计中的主要思想：一、达到课程要求；二、尽量应用所学知识。

超温报警电路是采用LM324温度传感器设计的，报警温度超过设定温度时会发出光报警信号。

本电路主要由低功耗四运算放大器LM324、热敏电阻、LED发光二极管等元器件组成，并利用热敏电阻的阻值随着温度的升高而增大这个原理改变四运算放大器LM324比较器的比较电压，使其输出产生变化，从而引起发光二极管发出可见光，从而起到温度指示的作用。

在实际应用中，利用发光二极管的温度指示作用来判断环境温度的变化，从而减少不必要的损失。

【关键词】温度指示热敏电阻LM324 发光二极管光敏电阻目录前言 (2)第1章工作原理 (3)1.1 热敏电阻的工作原理 (3)1.2 发光二极管的工作原理 (3)1.3 LM324的工作原理 (4)1.4电路的工作原理 (4)第2章安装与调试 (5)2.1 元器件的选择 (5)2.1.1 元器件清单的编制 (5)2.1.2 元器件的技术参数的选择 (6)2.1.3 简述核心器件的功能 (9)2.1.4 元器件的测试方法2.2制作安装调试 (12)第3章制作PCB板 (18)第4章小结 (21)第5章参考文献 (23)附录…………………………………………………………………………( 24 )前言温度测量与控制电路广泛应用于生产生活中的各个方面，特别是在工业生产中，温度自动控制已经成为一个相当成熟的技术。

本次课程设计给我们创造了良好的学习机会：一是查阅资料将自己所学的数字电子技术，模拟电子技术，以及传感器的相关知识综合运用，二是系统了解温度监测的详细过程，为日后的学习和工作增长知识，积累经验。

传感器课程设计报告书课题名称 热敏电阻控制温度上下限报警装置姓 名 陈亚萍学 号 20097274院、系、部电气工程系 专 业自动化 指导教师高艳玲2013年 1 月 3 日※※※※※※※※※※※※※ ※※ ※※※※※※※※※2009级传感器 课程设计热敏电阻控制温度上下限报警装置20097274 陈亚萍一、设计目的1、掌握热电式传感器工作原理并了解热敏电阻与温度变化的关系；2、熟练应用直流电桥，比较器等基本电路；3、自拟电路，充分体会热电式传感器的实际应用；4、学习使用PROTEUS系统进行电路仿真，PROTEL软件绘制原理图二、设计要求1．实现基本功能，画出设计电路图；2．制板；3．提示：（1）：将热敏电阻接到桥式电路中，常温下输出电压为0，LED不发光；（2）：当把热敏电阻加到一定的热水或冷水中，（即温度升高或降低）桥式电路不平衡，导致后续的晶体管出现导通，对应的LED亮；（3）：在接三极管前先需要对桥式电路的输出电压信号放大，放大倍数约100倍；4．完成3000字设计报告三、硬件电路设计3.1电路设计结构框图图3-1电路设计结构框图3.2传感器的选择热敏电阻的基本特性是电阻—温度特性。

我们使用的热敏电阻为负温度系数热敏电阻，特别适用于-100~300℃之间测温，在较小的温度范围内，其电阻-温度特性曲线是一条指数曲线，即随着温度的升高阻值不断减小。

由于热敏电阻是由半导体材料制成的，其中的载流子数目是随温度的升高按指数规律迅速增加的。

载流子数目越多，导电能力越强，其电阻率也就越小，因此热敏电阻的电阻值岁温度的升高将按指数规律迅速减小。

这和金属中自由电子的导电机制恰好相反，金属中的电阻值是随着温度的上升而缓慢增大的。

热敏电阻有正温度系数，临界温度系数与负温度系数之分，本实验所用的101为负温度系数（NTC ）,在较小的温度范围内，其电阻-温度特性曲线是一条指数曲线，可表示为t e RT βα=式中， RT 为温度为T 时的电阻值，α与β为与半导体性能T 有关的常数，为热敏电阻的热力学温度。

lm324应用电路大全（温度控制器振荡器带通滤波器断电保护）描述lm324应用电路（一）温度控制器采用LM324四运算放大器集成电路，温度控制范围为5～95℃，可广泛应用于工农业生产方面的温度自动控制。

该温度控制器电路由电源电路、温度检测电路、基准电压电路、温度指示电路、电压比较放大电路和控制执行电路组成，如图6-6所示。

图6-6采用LM324运算放大器的温度控制器电路电路中，电源电路由电源开关S、电源变压器T、整流桥堆UR、滤波电容C1、C2、三端稳压集成电路IC2、限流电阻R10和电源指示发光二极管VL1组成；温度检测电路由晶体管式温度传感器V1、电阻R1、电容C3和运算放大器集成电路IC1（N1～N4）内部的N1组成；基准电压电路由电阻R4、R5、R8、电位器RP1～RP3、稳压二极管VS和IC1内部的N4组成；温度指示电路由电阻R2、R3、IC1内部的N2和电压表PV组成；电压比较放大电路由IC1内部的N3和电阻R6、R7组成；控制执行电路由电阻R9、晶体管V2、继电器K、二极管VD 和工作指示发光二极管VL2组成。

交流220V电压经T降压、UR整流、C1滤波及IC2稳压后，为IC1、基准电压电路和控制执行电路提供+9V工作电压，同时将VL1点亮；+9V电压经R5限流、VS稳压后产生+6V左右的基准电压，一路经R4、RP1分压后为N2的正相输入端提供基准电压；另一路先经N4缓冲放大，然后经RP2、RP3分压后，再经R8加至N4的正相输入端，作为N3的基准电压；V1发射结的电压降（Vbe）随着环境温度的变化而变化。

温度上升时，V1的导通内阻变小，发射结的电压降也减小，使N1的输出电压降低，N2的输出电压升高，N4的输出电压则下降；PV用来指示V1检测的温度值（灵敏度为10mV/℃），若PV指示电压值为250mV，则表明温度为25℃；RP3用来设定控制温度值；RP2用来设定RP3的最大输出电压（调节RP2的阻值，使RP3的最大输出电压为1V）；RP1用来设定N2正相输入端的基准电压（调节RP1的阻值，使N2的正相输入端电压为530mV）。

温度监测报警器电路图发布:2011-08-19 | 作者: | 来源: caiduoshi | 查看:1809次| 用户关注：本文介绍的温度监测报警器，具有“高”、“中”、“低”3档温度指示，能在温度偏高或偏低时发出报警信号，可用于大棚、温室等需要温度监控的场合。

电路工作原理该温度监测报警器电路由温度检测／指示电路和声音报警电路组成，如图所示。

温度检测/指示电路由电阻器RI、R2、控制集成电路IC1、热敏电阻器（温度传感器）RT、电位器RP、二极管VDI和发光二极管VL1～VL3组成。

声音报警电路由二极管VD2、VD3、电本文介绍的温度监测报警器，具有“高”、“中”、“低”3档温度指示，能在温度偏高或偏低时发出报警信号，可用于大棚、温室等需要温度监控的场合。

电路工作原理该温度监测报警器电路由温度检测／指示电路和声音报警电路组成，如图所示。

温度检测/指示电路由电阻器RI、R2、控制集成电路IC1、热敏电阻器（温度传感器）RT、电位器RP、二极管VDI和发光二极管VL1～VL3组成。

声音报警电路由二极管VD2、VD3、电阻器R3、R4晶体管V、电子开关集成电路IC2和蜂鸣器HA组成。

接通电源开关S后，电池CB为整机电路提供4.5V工作电源。

RT用来检测环境温度，其阻值随着温度的升高而减小，IC1的2脚电压随着RT的阻值变化而变化。

RP用来设定监控温度。

当环境温度适宜（在RP的设定温度范围内）时，ICl的2脚电位介于高电平与低电平之间，12脚输出低电平，10脚和II脚输出高电平，VL2点亮，VL1和VL3不发光，声音报警电路不工作，HA不发声。

当环境温度偏低时，RT的阻值增大，使IC1的2脚电压升高，当IC1的2脚和5脚变为高电平时，11脚和12脚将输出低电平，使VL1和VL2点亮，VD2和V导通，IC2也导通工作，HA发出报警声。

当环境温度升高时，RT的阻值随之减小，使IC1的2脚电压下降。

当温度偏高使IC1的2脚和4脚变为低电平时，10脚和12脚输出低电平，使VL2和VL3点亮，VD3和V导通，IC2也导通工作，HA发出报警声。

热敏电阻温度测量电路下图是温度在0~50℃范围的测量电路。

当温度为0℃时输出电压是0V ，温度为50℃时是5V 。

他可以与电压表链接来测量温度，也可以连接AD 转换器变换为数字量，利用计算机之类进行测量。

1、工作原理该电路由检测温度的热敏电阻和1个运算放大器电路，以及将0~50℃的温度信息变换为0~5V 电压的2个运算放大器电路构成。

热敏电阻检测温度时，利用热敏电阻TH R 与电阻3R 分压后的电压作为检测电压进行处理，在这里是利用运算放大器1OP 的电压跟随器电路提取的。

输出电压的极性为正，随着温度的上升，热敏电阻的电阻值降低，所以输出电压也下降。

检出的信号加在1OP 和电阻~4R 7R 构成的差动放大电路的正输入端上，而加在负输入端上的是由8R 、9R 、1VR 对5V 分压后的电压，这部分是电压调整电路，可以在温度为0℃时将1OP 的输出电压调整为0V ，这样就可以输出与温度上升成比例的负电压。

2OP 的输出加在由3OP 构成的反转放大电路上被放大，放大倍数为—10211/)(R VR R +倍。

调整2VR 可以使温度达50℃时3OP 的输出电压为+5V 。

通过调整1VR 和2VR ，可以在0℃时得到0V 的输出电压，50℃时得到5V 的输出电压，使输出电压与温度成比例。

2、设计（1）温度测量范围以及输出电压、电源电压的确定：设定温度测量范围为0~50℃，这时的输出电压是0~5V 。

电路使用的电源为±15V ，基准电压为5V 。

（2）热敏电阻和运算放大器的选定：这里使用NTC 型热敏电阻，选用25℃的电阻值为10K Ω，误差在±1%以内的NTH4G39A 103F02型，这种热敏电阻的常数为B=3900。

(3)补偿电阻3R 的确定：电阻3R 的作用是当热敏电阻的温度变化时，将相对应的输出电压的变化线性化。

设线性化的温度范围是0~50℃，，那么补偿电阻3R 可由下式求得：Ω=-+-+=k R R R R R R R R R XX 566.722)(1010103 （4）电阻1R 、2R 、电容器1C 的确定：这是给热敏电阻提供电压的分压电阻，这个电压是通过电阻1R 和2R 将5V 电压分压而得到的。

热敏电阻测温电路热敏电阻测量电路本测温控温电路适用于家用空调、电热取暖器、恒温箱、温床育苗、人工孵化、农牧科研等电热设备。

其使用温度范围是0~50℃，测控温精度为±（0.2~0.5）℃.2.2.1 原理电路本测温控温电路由温度检测、显示、设定及控制等部分组成，见图2.2.1。

图中D1~D4为单电源四运放器LM324的四个单独的运算放大器。

RT1~RTn为PTC感温探头，其用量取决于被测对象的容积。

RP1用于对微安表调零，RP2用于调节D2的输出使微安表指满度。

S为转换开关。

图2.2.1 测温控温电路由RT检测到的温度信息，输入D1的反馈回路。

该信息既作为D2的输入信号，经D2放大后通过微安表显示被测温度；又作为比较器D4的同相输入信号，与D3输出的设定基准信号，构成D4的差模输入电压。

当被控对象的实际温度低于由RP3预设的温度时，RT的阻值较小，此时D4同相输入电压的绝对值小于反相输入电压的绝对值，于是D4输出为高电位，从而使晶体管V饱和导通，继电器K得电吸合常开触点JK，负载RL由市电供电，对被控物进行加热。

当被控对象的实际温度升到预设值时， D4同相输入电压的绝对值大于反相输入电压的绝对值， D4的输出为低电位，从而导致V截止，K失电释放触点JK至常开，市电停止向RL供电，被控物进入恒温阶段。

如此反复运行，达到预设的控温目的。

2.2.2 主要元器件选择本测温控温电路选用PTC热敏电阻为感温元件，该元件在0℃时的电阻值为264Ω，制作成温度传感器探测头，按图2.2.2线化处理后封装于护套内，其电阻-温度特性见图2.2.3.图2.2.2 线化电路线化后的PTC热敏电阻感温探头具有良好的线性，其平均灵敏度达16Ω/℃左右。

如果采用数模转换网络、与非门电路及数码显示器，替代本电路的微安表显示器，很容易实现远距离多点集中的遥测。

继电器的选型取决于负载功率。

为便于调节，RP1~RP4选用线性带锁紧机构的微调电位器。

热敏电阻测温电路概述热敏电阻（thermistor）是一种将温度变化转化为电阻变化的传感器。

热敏电阻测温电路是一种常见的温度测量方法，通过读取热敏电阻的电阻值来确定温度。

本文将介绍热敏电阻测温电路的工作原理、电路设计以及使用注意事项。

工作原理热敏电阻的电阻值与温度呈负相关关系，温度升高时电阻值减小，温度降低时电阻值增加。

这是因为热敏电阻的电阻值受其内部材料温度相关性的影响。

常见的热敏电阻有两种类型：PTC（正温度系数）和NTC （负温度系数）。

PTC热敏电阻的电阻值随温度升高而增加，而NTC热敏电阻的电阻值随温度升高而减小。

热敏电阻测温电路利用了热敏电阻温度-电阻特性的这一特点，通过测量电阻值来间接确定温度。

电路设计热敏电阻测温电路一般由以下几部分组成：1.热敏电阻：选择适当的热敏电阻类型和参数，根据测量范围和精度要求进行选择。

2.偏置电阻：为了减小热敏电阻的电阻变化对测量结果的影响，一般需要在热敏电阻和测量电路之间加入一个偏置电阻。

3.电桥：为了提高测量精度，常常使用电桥电路来测量热敏电阻的电阻值。

电桥电路一般由热敏电阻、偏置电阻和参考电阻组成。

4.读取电路：读取电桥电路的输出电压，通过将输出电压与参考电压进行比较，可以得到热敏电阻的电阻值，从而确定温度。

使用注意事项在设计和使用热敏电阻测温电路时，需要注意以下几点：1.热敏电阻的特性：了解选用的热敏电阻的温度-电阻特性，以及其额定工作范围和精度。

2.偏置电阻的选择：根据热敏电阻的特性和设计要求，选择适当的偏置电阻，以使热敏电阻的电阻变化对测量结果的影响最小化。

3.电桥电路的设计：根据热敏电阻的特性和设计要求，设计适当的电桥电路，以提高测量精度。

4.温度补偿：热敏电阻的温度-电阻特性可能受到环境温度的影响，在一些应用中，可能需要进行温度补偿以提高测量精度。

5.输出接口：根据实际需求，选择合适的输出接口（如模拟电压输出或数字信号输出），以便接入其他设备或系统。

集成温度传感器⼈体体温测量及报警电路集成温度传感器⼈体体温测量报警系统电路⼀、题⽬介绍运⽤集成温度传感器AD590，搭建⼀个⽤于测量⼈体体温的温度测量电路，并当温度⾼于⼀定的预置值时进⾏报警。

要求测温范围为25⾄45摄⽒度，输出的频率⼩于100KHZ ，调节灵敏度为1KHZ/℃；测量温度精确到0.1℃，误差范围在±1℃，且温度到达37.5℃时实现报警。

⼆、总体⽅案设计如上图所⽰，整个电路主要包括信号采集电路，数码管显⽰电路，和超限报警电路三部分。

我主要负责设计完成电流－电压转换主电路，电压调整电路，信号放⼤电路；压频转换电路；温度超限报警电路（采⽤发光⼆极管报警，不闪烁）。

信号的采集是整个电路的关键部分，该电路能否得到⼀个合适的结果将直接影响整个系统。

其中的核⼼的元件的是温度传感器AD590，AD590是利⽤PN 节正向电流与温度的关系制成的电流输出型两端温度传感器，该器件具有良好的线性特性和互换性，且测量精度较⾼。

在温度传感器AD590正负两极接上⼯作电压时，其能够输出⼀个与其所处环境温度值成正⽐的⼀个恒定的电流量。

通过查询相关的书籍得知其输出的电流与温度的关系是当温度每上升1℃其输出的电流值增⼤1µA 。

正是利⽤这个特性，外界的温度信号直接转化成电流信号输⼊电路当中。

将温度的变化转化为电流的变化之后，再通过相应的电路将电流的变化转化为电压的变化。

接下来再将电压送⼊相应的放⼤电流，进⾏⼀定⽐例的放⼤，得到⼀个⼤⼩适中的电压。

之后需要对电路中的信号进⾏⼀步滤波操作，滤除⾼频噪⾳信号。

⾄此为⽌，已经得到了⼀个⽐较纯净的电压，将此电压通过压频转换器，得到⼀个频率和输⼊电压成正⽐的⽅波信号。

这时，在计数电路部分会有⼀个标准的秒脉冲，让计数电路记下单位时间内的频率数并进⾏显⽰。

三、具体内容（电路、流程等）在电路设计中，我主要负责设计完成电流－电压转换主电路，电压调整电路，信号放⼤电路；压频转换电路；温度超限报警电路（采⽤发光⼆极管报警，不闪烁）。

电子课程设计课题：LM324温度指示器学院：测试与光电工程学院课题名称： LM324温度指示器课题要求：1．要独立完成设计任务，通过课程设计，锻炼自己综合运用所学知识的能力，并初步掌握电子技术设计的方法和步骤。

2．熟悉电子线路Protel 99 软件及电子线路仿真Proteus软件的使用方法。

3．学会查阅资料和手册，学会选用各种电子元器件。

4．掌握常用的电子仪器仪表使用，如直流稳压电源、直流电压、电流表、信号源、示波器等。

5．学会掌握安装电子线路的基本技能和调试方法，善于在调试中发现问题和解决问题。

6．能够写出完整的课程设计总结报告。

课题进程：●题目的选择及思路的确定 1 周●电路的分析及仿真 1 周●电路的焊接及调试 1 周指导教师：金信鸿时间：2014年6 月 13日LM324温度指示器学生姓名：李中浩班级：11081316指导老师：金信鸿摘要: 当今社会各种家用电器种类繁多，可谓琳琅满目，各个电器系统组成也变的复杂且紧凑，无论电路简单与复杂，重要与否，它们都起到了不可替代的作用。

我们日常生活中见到的冰箱、电饭煲以及电磁炉等等都是由很多基本的小单元组成，然而温度指示电路也成了其中很常见也必不可少的单元组件。

本电路是利用低功耗四运算放大器LM324设计的温度指示电路，利用所学过的模拟电子技术基础知识结合proteus仿真分析。

此电路具有放大功能，低功耗特点，机构简单，设计灵巧，适合一些家用电器的指示电路。

电路中有一个负温度系数热敏电阻，电阻所受温度升高，电阻阻值下降。

此电路中起始温度为室温，温度每上升10℃，相应的指示灯LED点亮一个，由此可以指示电器实时温度情况。

关键词：LM324; 温度指示器； Proteus仿真指导老师签字：目录前言 (1)1、课程设计的目的和要求 (2)1.1课程设计的目的 (2)1.2课程设计要求 (2)2、工件原理简介 (2)2、1 LM324 (2)2、2 热敏电阻 (4)2、3发光二极管工作原理 (6)3、课程设计理论准备 (8)3.1、Proteus简介 (8)3.2、Proteus功能特点 (8)3.3、Proteus快捷键 (12)4、电路原理图 (13)5、元件清单: (14)5.1、原理图中元件清单 (15)6、仿真、手工焊PCB板并进行电路调试 (15)7、课程设计收获与心得 (19)8、致谢 (19)9、参考文献 (20)LM324温度指示器前言现代检测技术已经应用到各行各业中，而温度传感器又是其中必不可少的部分，温度传感器的应用越来越频繁，促使温度传感器的技术进步，它的种类也越来越多，不同的温度传感器拥有不同的参数，满足于不同的条件，温度测量电路广泛应用于生产生活中的各个方面，特别是在工业生产中，温度自动控制已经成为一个相当成熟的技术。