铂电阻数字温度计课程设计.
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采用铂电阻设计数显温度测量仪温度的测量在气象行业和工业应用中有着广泛的应用。
随着时代的发展,数字化让人们的生活更加的便利,数字化产品越来越普遍,数字温度计就是一个例子。
其中铂电阻作为一种温度采集传感器使用也非常普遍,它具有测量的温度范围宽,精度高的优点。
因此本系统选用铂电阻PT100 来介绍一种温度测量系统。
1系统结构和工作原理1.1 系统结构该系统以STC89C58为核心,由两路通道切换电路,信号采集和处电路,AD转换电路,报警电路,显示电路等部分组成,具体系统方框图如图1所示。
图1系统结构框图1.2 工作原理系统刚启动时会有两个选项,其中一个是设定报警值,另一个是读取单片机内的报警值。
然后默认选择一个通道进行温度测量,铂电阻采用四线制。
信号采集由一个运放组成的恒流源和铂电阻串联获得,铂电阻两端的电压信号经过仪表放大器AD620放大,调整成AD。
2 系统硬件设计2.1主控电路STC89C58是一种新型的51内核的单片机,它包含有32K的FLASH,1.2K的RAM,是一种低功耗和高性能的8位单片机,与传统的51单片机相比具有超强的抗干扰能力。
本次设计选用这个单片机为主控芯片。
此系统中的单片机主要负责处理AD转换器输出的数字信号,并且得到对应的温度值,显示在LCD显示屏上,当超过设定的,警戒值时会进行报警。
2.2双通道切换电路本系统可以进行两路通道的温度测量,因为铂电阻是四线制,采用四个继电器同时选择一个铂电阻传感器的一条线的方式来选择其中一个传感器,具体电路如图2所示。
继电器由ULN2003控制,它是高耐压、大电流复合晶体管阵列由七个硅NPN复合晶体管组成,能够在关态时承受50V的电压。
通过单片机控制UNL2003的一个脚就能控制继电器,ULN2003的1脚与单片机的P2.3脚相连。
图2双通道切换电路2.3信号采集电路此次设计采用铂电阻温度传感器PT100进行温度的采集,具体的电路如图3所示。
基于铂电阻的温度控制系统设计摘要本课题以AT89C51单片机系统为核心,对单点的温度进行实时检测。
采用模拟温度传感器PT100对温度进行检测;采用串型模数转换器ADC0801进行A/D转换把温度信号调解转换为电压信号与AT89C51单片机接口设置液晶显示器实时显示温度值。
本设计包括温度传感器、A/D转换模块、数据传输模块、温度显示模块和温度控制模块五个部分。
文中对每个部分功能、实现过程作了详细介绍。
关键词:单片机;PT100热电阻;ADC0801;温度检测控制The design of Temperature supervisory control System Based on the Platinum Resistive Thermal DetectorAbstractThis article AT89C51 monolithic integrated circuit which produces by ATMEL Corporation is the core, can inspect a single point of the temperature in real time. The adoption of the serial A/D for temperature signals into voltage signal mediation AT89C51 Single-Ship Compute interfaces with the Liquid crystal display of real-time temperature. The design includes five parts of the temperature sensor and the A / D converter module and the data transmission modules and the temperature display module and the tempture control module Each part functions and the process was described in the Paper in detail.Key words: Single-Ship Computer; Resistive Thermal Detector of PT100; ADC0809; temperature-supervisory control目录1 绪论 (1)1.1课题背景和意义 (1)1.2设计方案 (2)1.2.1 单片机选型 (2)1.2.2 模数转换器选型 (2)1.2.3 显示方案确定 (3)1.2.4 系统框图 (3)2 硬件设计 (4)2.1温度信号的获取与放大 (4)2.1.1 元件介绍 (4)2.1.2 放大电路设计 (4)2.2模数转换单元 (5)2.2.1 A/D转换器ADC0801 (5)2.2.2 模数转换单元电路的设计 (6)2.3键盘电路的设计 (6)2.4液晶显示电路的设计 (7)2.4.1 LM016L液晶模块原理 (7)2.4.2 LM016L液晶模块引脚功能 (8)2.4.3 LM016L液晶模块指令说明及时序 (8)2.4.4 LM016L液晶模块的接线图 (9)2.5单片机接口电路 (10)2.5.1单片机主要性能参数 (10)2.5.2 各引脚功能 (10)2.5.3 单片机接线图 (12)2.6加热装置模块 (12)2.6.1加热装置原理 (12)2.6.2 加热装置接线图 (12)2.7供电模块 (13)3 软件设计 (14)3.1程序设计语言的选用 (14)3.2软件程序的设计 (14)3.2.1 程序流程 (14)3.2.2 键盘管理 (16)4 电路仿真的设计与分析 (17)4.1P ROTEUS仿真软件介绍 (17)4.2仿真分析 (17)5 结论 (20)参考文献 (21)致谢 (22)附录 (23)1 绪论1.1 课题背景和意义在我们生活中,温度拥有非常重大的作用。
铂电阻温度计传感器课程设计摘要传感器是现代科技和工程领域不可或缺的一部分。
本课程设计旨在介绍铂电阻温度计传感器的原理、特性和应用,以及如何设计和实现铂电阻温度计传感器。
导言铂电阻温度计传感器是一种常用的温度测量设备,具有精度高、稳定性好等优点。
在许多领域,如工业控制、环境监测等方面都有广泛的应用。
本课程设计将深入介绍铂电阻温度计传感器的工作原理和特点,并通过实验设计帮助学生更好地理解和应用铂电阻温度计传感器。
1. 铂电阻温度计传感器的工作原理铂电阻温度计传感器是基于材料电阻随温度变化的特性来测量温度的。
其中,铂电阻是一种具有稳定温度系数和较大温度范围的材料,常用的材料有PT100、PT1000等。
铂电阻温度计的原理是利用铂电阻的电阻值与温度之间的关系进行温度测量。
2. 铂电阻温度计传感器的特点•高精度:铂电阻温度计传感器的精度可以达到0.1°C,适用于需要高精度温度测量的场合。
•宽温度范围:铂电阻温度计传感器的温度测量范围通常在-200°C到+800°C之间。
•稳定性好:铂电阻温度计传感器具有良好的长期稳定性和重复性。
•快速响应:铂电阻温度计传感器的响应时间较短,能够快速反应温度的变化。
3. 铂电阻温度计传感器的应用铂电阻温度计传感器在许多领域有着广泛的应用,包括以下几个方面:•工业控制:铂电阻温度计传感器可用于工业控制系统中,如温度控制、温度补偿等。
•环境监测:铂电阻温度计传感器可用于监测环境温度,如气象观测、温室控制等。
•制冷和空调:铂电阻温度计传感器可用于制冷和空调系统中的温度控制。
•医疗设备:铂电阻温度计传感器可用于医疗设备中,如体温测量。
4. 实验设计本课程设计还将提供一个实验设计,帮助学生更好地理解和应用铂电阻温度计传感器。
以下是实验设计的主要内容:实验目的通过实验帮助学生了解铂电阻温度计传感器的工作原理和特性,以及如何进行温度测量。
实验器材•铂电阻温度计传感器•温度控制装置•数字温度显示器•实验电路板•连接线等实验步骤1.搭建实验电路:将铂电阻温度计传感器连接到实验电路板上。
目录摘要 (2)1 绪言 (4)1.1课题背景 (4)1.2国内外研究的发展及现状 (5)1.3本课题研究的内容 (8)2总体设计方案 (8)2.1提出总体设计方案 (8)2.2总体设计方案论证 (9)3 铂电阻理论基础 (9)3.1铂电阻的选取 (9)3.2铂电阻温度的测量方法 (12)4 整体电路 (14)4.1放大电路设计 (14)4.2温度显示电路理论及设计 (15)4.3AD转换模块 (17)4.4AT89C51单片机系统电路图 (18)4.5系统程序设计 (19)5.仿真结果 (21)总结 (21)参考文献 (22)摘要温度计量是计量学的一个重要分支,它在国民经济各领域中占有重要的地位。
人们的日常生活、工农业生产和科学实验等许多方面都与温度测量有着十分密切的关系。
1871年,西门子(Sir william Siemens)发现了铂电阻测温原理,制造出第一支铂电阻温度计。
1887年,卡伦德(Hugh Callendar)改进了铂电阻温度计的工艺和研制测温电桥并得到了著名的卡伦德公式。
之后,铂电阻温度计成为国际温标的标准仪器,并一直沿用至今。
金属热电阻是一种广泛应用的温度传感器。
它以测量精确,线性好,重复性好,测量范围大,体积小等的点被用在很多场合,其中铂电阻传感器被定为测温的基准。
金属热电阻特别是铜、铁等热电阻的大量使用,将给使用者在传感器的标定造成重复性的麻烦。
因为传感器的标定既复杂又要求苛刻,且成本较高。
为了解决这个问题我采用了一种方便的以精密铂电阻为标准传感器的金属热电阻的来作为温度传感器。
本文采用atmega16单片机作为处理的核心部分;用pt100作为温度传感器,由于atmega16单片机自带有A/D转换功能,把采集到的温度经放大后直接送到atmega16单片机,经过atmega16单片机处理后送到显示器,显示器将显示采集的温度,这样就能够达到题目的要求,而且其准确性也较高。
目录第1章题目及原理分析 (1)第2章总体设计 (3)第3章详细设计及公式计算 (3)3.1 三线制恒流源驱动电路设计 (3)3.2 信号调理电路设计 (5)第4章参数设计及运算 (6)第5章仿真结果 (7)第6章误差分析 (9)第7章心得体会 (9)参考文献 (11)- 1 -第一章 题目及原理分析本次设计题目为基于铂电阻的温度测量调理电路设计,金属铂(Pt)的电阻值随温度变化而变化,并且具有很好的重现性和稳定性,利用铂的此种物理特性制成的传感器称为铂电阻温度传感器。
本设计即是利用铂电阻传感器作为测温元件进行温度测量,设计关键是要能准确地测量出铂电阻传感器的电阻值,并以电压形式表现出来,从而得到温度的变化,在常用的Pt1000(Ro=1 000 Ω)是以温度系数TCR=0.003 851为标准统一设计的铂电阻。
其温度电阻特性是:温度/电阻特性公式如下:-200<t<0℃ ])100(1[R R 320t t t C Bt At -+++=0<t<850℃ )1(R R 20t Bt At ++=其中Rt 在t℃时的电阻值,R0在0℃时的电阻值。
TCR=0.003851时的系数值为:41202701-3010*183.4,10*775.5,10*3..9083A ------=-==C C C B C在进行电路设计时,由于高此项的系数较小,可进行近似的线性处理。
Pt1000分度表第二章.总体设计本温度测量电路采用三线制恒流源驱动法驱动铂电阻传感器。
三线制恒流源驱动法是指用硬件电路消除铂电阻传感器的固定电阻(零度电阻),直接测量传感器的电阻变化量。
后接一信号调理电路用于将pt电阻随温度变化的阻值用电压的形式表示出来。
第三章.详细设计3.1 三线制恒流源驱动电路本电路中温度传感器Pt1000由恒流源驱动电路负责驱动,将其感知的随温度变化的电阻信号转换成可测量的电压信号。
由于相比于温度对晶体管或场效应管参数的影响,温度对集成运算放大器参数的影响较小,并且由集成运算放大器构成的恒流源具有稳定性更好、恒流性能更高的优点。
铂电阻温度数字化测量电路设计经验摘要:分析了铂电阻测温应解决的问题,根据其常用的温度-电阻表达式提出了一种实用的数学模型,运用数学原理对其测温电路进行了探讨,给出了一种简洁的实用电路及其实验结论。
一、概述铂电阻是一种在工业领域应用极广泛的温度传感器。
它具有一些优良的性能。
但是, 在由铂电阻作温度传感器的温度检测系统中, 也有一些固有的比较棘手的问题需要认真解决,主要可归纳如下:铂电阻的温度-阻值间具有明显的非线性,随着温度的升高,其灵敏度逐渐变小。
实际使用中, 工作现场与测控室一般都有相当距离,铂电阻长引线带来的影响不容忽视,必须解决长引线电阻造成误差的自动外偿。
铂电阻温度计的温度系数较小, 故在使用中必须有一个高稳定度、高精度的放大电路,来提高测量系统的分辨能力。
这里介绍笔者实践过的一种铂电阻温度数字化测量设计电路,它较有效地解决了上述诸问题,克服了铂电阻的局限性,且线路较其它同类型仪表更简单,成本更低廉。
二、数字模型的建立及电路实现1、铂电阻测温非线性的校正措施铂电阻具有随被测量温度的上升其灵敏度随之下降的特性。
在正温区其阻值—温度关系可用下式描述:Rt = R0 (1 + A t + Bt2) (1)也可表述为ΔRt = A t + Bt2 (2)上两式中, Rt 、R0 分别为t 与0 ℃时铂电阻值; A 、B 为常数,且B 为负值;ΔRt 为铂电阻阻值随温度的变化量,即ΔRt = Rt - R0 。
虽然从表达式上看可直接对铂电阻测温非线性进行校正,但在工程上却难以实现。
为此提出一种具有分式结构的函数式对式(2) 进行拟合:式(3) 即为本文提出的具有实用价值的铂电阻测温数学模型。
应该指出,式(3) 对式(2) 的拟合是有一定误差的,其拟合精度由待定系数K1 、K2 决定。
对式(3) 按马克劳林级数展开,得到:将上式化简整理有:比较式(5) 与式(2) ,令对应系数项相等,有K1 = A (6)K2 = - B/ A (7)式(4) 与式( 5) 中省略了三次以上高次项, 这些高次项即是式(3) 对式(2) 拟合的误差源。
课程设计⼤学物理课程设计院系:理学院班级:应⽤物理12-1 姓名:汪东炳学号: 16Pt100铂电阻测温特性实验⼀、实验⽬的:了解铂热电阻的特性与应⽤。
⼆、基本原理:利⽤导体电阻随温度变化的特性,可以制成热电阻,要求其材料电阻温度系数⼤,稳定性好,电阻率⾼,电阻与温度之间最好有线性关系。
常⽤的热电阻有铂电阻(650℃以内)和铜电阻(150℃以内)。
铂电阻是将0.05~0.07mm的铂丝绕在线圈⾻架上封装在玻璃或陶瓷管等保护管内构成。
在0-650℃以内,它的电阻R t与温度t的关系为:R t=R o(1+At+Bt2),式中: R o系温度为0℃时的电阻值(本实验的铂电阻R o=100Ω)。
A=3.9684×10-3/℃,B=-5.847×10-7/℃2。
铂电阻⼀般是三线制,其中⼀端接⼀根引线另⼀端接⼆根引线,主要为远距离测量消除引线电阻对桥臂的影响(近距离可⽤⼆线制,导线电阻忽略不计。
)。
实际测量时将铂电阻随温度变化的阻值通过电桥转换成电压的变化量输出,再经放⼤器放⼤后直接⽤电压表显⽰。
三、需⽤器件与单元:主机箱、温度源、P t100热电阻(⼆⽀)、温度传感器实验模板、万⽤表(⾃备)。
温度传感器实验模板简介:图1中的温度传感器实验模板是由三运放组成的差动放⼤电路、调零电路、ab传感器符号、传感器信号转换电路(电桥)及放⼤器⼯作电源引⼊插孔构成;其中RW2为放⼤器的增益电位器,R W3为放⼤器电平移动电位器;ab传感器符号<接热电偶(K热电偶或E热电偶),双圈符号接AD590集成温度传感器,Rt接热电阻(P t100铂电阻或Cu50铜电阻)。
具体接线参照具体实验。
四、实验步骤1、⽤万⽤表欧姆档测出Pt100三根线中其中短接的⼆根线(同种颜⾊的线)设为1、2,另⼀根设为3,并测出它在室温时的⼤致电阻值。
2、在主机箱总电源、调节仪电源都关闭的状态下,再根据图1⽰意图接线,温度传感器实验模板中a、b(Rt)两端接传感器,这样传感器(R t)与R3、R1、R w1、R4组成直流电桥,是⼀种单臂电桥⼯作形式。
/technic_article/2009/0701/embed-1448.html无论在工业、农业、科学研究、国防和人们日常生活的各个方面,温度测量和控制都是极为重要的课题。
温度测量系统在单片机系统设计中应用广泛,根据单片机系统设计要求的不同,温度测量系统的设计也有所不同,有采用集成芯片的,也有采用恒流源器件和恒压源器件的。
本系统选用PT100铂热电阻作为温度信号采集元件,来进行温度测量系统设计。
1 基本工作原理PT100铂热电阻的阻值随着温度的变化而变化,利用这一特点来采集温度信号,将采集到的信号转换成电压信号;再经过A/D转换成数字信号并由单片机系统读取;单片机系统把读取到的数字信号进行识别处理,并换算成与温度对应的数字信号,最后再由液晶显示器显示输出温度值。
2 硬件设计硬件组成主要包括恒流源电路、电压放大、A/D转换接口电路、光耦隔离电路、液晶显示电路5个组成部分。
2.1 恒流源电路恒流源电路如图1所示。
其中芯片OP07为运算放大器,它和5个电阻组成恒流源电路,在VIN+处输出1 mA的工作电流。
图中DGND=5 V,VMC=0 V,有4个节点分别是NET1,NET2,NET3,NET4。
设流过R110的电流为Ia,流过R114的电流为Ib,单位为mA,方向都向右。
则根据运放的虚断和虚短,则有方程:DGND-(R111+R110)×Ia+R114×Ib-R113×((DGND-R111×Ia)/R112)-(VDGND-R111×Ia)=代入数据,有:5-(10+1)×Ia+1×Ib-2×((5-10×Ia)/10)-(5-10×Ia)=0可算得Ia+Ib=1,而Ia+Ib即为所求电流I,为1 mA。
根据方程,可知要得到Ia+Ib为常数,必须满足:R113×R111/R112-R110=R114所以,这个电路成为恒流源的条件是:R111/R112=(R110+R114)/R113如果R111=R112则必须R110+R114=R113,此时,恒流值为I=DGND×R113/R112/R114。
铂电阻数字温度计课程设计报告专业班级:测控技术与仪器063班学生学号:*********学生姓名:***指导教师:***设计时间:2009年5月一、设计任务与要求1.铂电阻线性电路的设计;2.消除引线影响;3.ICL7107显示数控电路的应用;4. MATLAB和PROTEUS仿真;5. 设计一个量程为0-300℃,分辨率为1℃的铂电阻数字温度计;二、电路原理分析与方案设计利用铂电阻温度传感器、随温度变化信号的线性化技术、消除引线电阻的影响并使用ICL7107显示电路制作一个量程为0~300℃,分辨率为1℃的铂电阻数字式温度计。
电路原理图如下:三、单元电路分析与设计1.铂电阻PT100温度传感器导体的电阻值随温度变化而变化,通过测量其电阻值推算出被测环境的温度,利用此原理构成的传感器就是热电阻温度传感器。
能够用于制作热电阻的金属材料必须具备以下特性:(1)电阻温度系数要尽可能大和稳定,电阻值与温度之间应具有良好的线性关系;(2)电阻率高,热容量小,反应速度快;(3)材料的复现性和工艺性好,价格低;(4)在测量范围内物理和化学性质稳定,目前,在工业中应用最广的材料是铂和铜。
铂电阻与温度之间的关系,在0~630.74℃范围内可用下式表示:R T=R0(1+A*T+B*T^2)在-200~0℃的温度范围内为R T=R0[(1+A*T+B*T^2+C*(T-100℃)T^3)]式中:R0和R T分别为在0℃和温度T时铂电阻的电阻值,A、B、C为温度系数,有实验确定,R0=100Ω,A=3.90802e-3℃^-1,B=-5.80195e-7^-2,C=-4.27350e-12℃^-4。
铂电阻广泛应用于-200~850℃范围内的温度测量,工业中通常在600℃以下。
铂电阻随温度变化曲线:二、线性化技术1.原理及线路①(假设理想放大)V∑=(R0*V R)/(R0+R1)(V R-V∑)/R1=-(V A-V∑)/R TV A=-RT*(V R-V∑)/R1+V∑=-(RT*V R)/R1+(R0+R1)*V∑/R1=-(RT*V R)/R1+((RT+R1)*R0*V R)/(R1*(R0+R1))=(-RT*R0-RT*R1+RT*R0+R0*R1)*V R/(R1*(R0+R1))=(-RT+R0)*V R/(R0+R1)②V∑=(V R-KA)*R0/(R0+R1)+KA=.....=-(V A-V∑)/R TV A=-RT*(V R-V∑)/R1+V∑=(R0-RT)*V R/(R0+R1-K(R1+RT))----------------<1>令R0=R2+R3*R4/(R3+R4) 校正系数K=R3/(R3+R4)③V A=(R0-RT)*V R/(R0+R1-K(R1+RT))=(R2+R3∥R4-RT)/(R2+(R3∥R4)+R1-R3*(R T+R1)/(R3+R4))--------<2>线性化电路如上图所示。
图中VR是参考电压源,RT是铂热电阻温度传感器,电路的输出电压VA与VT的关系如式<2>,当RT=R0时,VT=0;参考源VR采用负值时,VT随RT的增加而增加。
在式<2>中选择适当的校正系数K,可改善温度与铂热电阻值之间的二次非线性关系。
2.K的求法K值采用三点零误差法求取,首先把测温区分为三等分,所得三个温度点有低至高TL、TM、TH,相对应的铂电阻阻值RT分别为RL、RM、RH。
线性化电路的输出分别为VA(L)、VA(M)、VA(H)。
由于TH-TM=TM-TL-------------<3>故有相对应的线性化电路三点输出值也需在同一条直线上(即非线性误差为零)。
即 VA(H)-VA(M)=VA(M)-VA(L)---------<4>2*VA(M)=VA(H)+VA(L)-------------<5>将线性化电路的输出表达式<1>VA(RT,K)代入上式得2*VR(R0-RM)/(R0+R1-K(R1+RM))=VR*(R0-RH)/(R0+R1-K(R1+RH))+VR*(R0-RL)/(R0+R1-K(R1+RL))约去VR,求得K.K=(R0+R1)*(2*RM-RH-RL)/(RM*RL+RM*RH-2*RL*RH+R1*(2*RM-RH-RL))----<6> 经校正后的电压-温度曲线VT=f(T)的形状如右下图仿真所示,其最大误差发生在量程的约20%处,最大正误差发生在量程的约80%处。
在量程的起点TL、中点TM、终点TH的误差均为零。
在600℃量程范围内,最大误差的理论计算值小于0.05%。
三、引线电阻消除技术铂热电阻是以其电阻变化来反映温度变化的,如从传感器连接到仪表的引线过长,引线电阻将带来测量误差。
消除引线电阻的影响的电路如下图所示。
铂热电阻RT采用三线接法,图中,RL是等效的引线电阻,电路的分析如下式:V1=(2*RL+RT)*Vi/R1------------<7>VL=(RL+RT)*V1/(2*RL+RT)=(RL+RT)*Vi/R1-------<8>(V0-VL)/R=(VL-V1)/R----------<9>V0=-V1+2*VL---------<10>将式<7>、<8>代入式<10>,得 V0=-RT*Vi/R1式<10>表明,在理想情况下,引线电阻RL的影响已被完全消除。
实际的情况则要考虑电阻的容差和右侧运放的失调影响。
消除引线电阻影响的铂电阻线性化电路如下图所示。
采用误差为1%的金属膜电阻和通用型运放,输出VT经模拟开关接3 1/2位模数转换器ICL7107,其最大误差如下表所示:量程范围(℃)分辨率(℃)最大误差(%满量程)-50~200 0.1 ±0.08-100~400 1 ±0.20-50~600 1 ±0.30四、ICL7107显示数控电路的应用ICL7107是一块应用非常广泛的集成电路。
它包含3 1/2位数字A/D转换器,可直接驱动LED数码管,内部设有参考电压、独立模拟开关、逻辑控制、显示驱动、自动调零功能等。
管脚功能:数码管连接端:2—8脚个位、9—14脚十位、15—19脚千位、22—25脚百位;高低电位:1脚V+和26脚V_;21脚数字接地;30—31脚信号输入端;32脚模拟接地;36脚调到100mv;37脚测试端。
LM324引脚图资料与电路应用:LM324引脚图资料与电路应用 LM324资料: LM324为四运放集成电路,采用14脚双列直插塑料封装。
,内部有四个运算放大器,有相位补偿电路。
电路功耗很小,lm324工作电压范围宽,可用正电源3~30V,或正负双电源±1.5V~±15V工作。
它的输入电压可低到地电位,而输出电压范围为O~Vcc。
它的内部包含四组形式完全相同的运算放大器,除电源共用外,四组运放相互单独。
每一组运算放大器可用如图所示的符号来表示,它有5个引出脚,其中“+”、“-”为两个信号输入端,“V+”、“V-”为正、负电源端,“Vo”为输出端。
两个信号输入端中,Vi-(-)为反相输入端,表示运放输出端Vo的信号与该输入端的相位相反;Vi+(+)为同相输入端,表示运放输出端Vo的信号与该输入端的相位相同。
LM324引脚排列见图1。
2。
lm124、lm224和lm324引脚功能及内部电路完全一致。
lm124是军品;lm224为工业品;而lm324为民品。
由于LM324四运放电路具有电源电压范围宽,静态功耗小,可单电源使用,价格低廉等特点,因此他被非常广泛的应用在各种电路中。
《lm324管脚图》《lm324原理图》《lm324工作电压》四、安装与调试1.调试过程描述(一般分静态调试与动态调试两大内容)根据电路原理和相关电路图选择好各元器件并焊接好整块电路板后,连接电源,通过电阻箱,进行整机调试。
首先进行静态调试,由先前做好的±5V直流稳定电压源对整机上电。
<1>、调A/D转换器基准电压:调节电位器W3,并用万用表200mv档测量ICL7107的36脚(VREF HI)、35脚(VREF LO)基准电压,使得其基准电压为VREF=100mv。
<2>、调温度计零位(RT=R0):再把电阻箱打到100Ω档,调节电位器W1,使得数码管显示值为00.0。
其次进行动态调试,将电阻箱调到212.02Ω,即对应温度为300℃,调节电位器W2,使得数码管显示值为300;随后分别在0~300℃范围内所对应的电阻值100Ω~212.02Ω之间选取适当数值(例如: 114.8Ω、138.50Ω、165.87Ω、175.47Ω等)进行调试,对照PT100铂热电阻分度表观察显示温度值与电阻值是否相对应,如对应一致,则调试成功,否则要检查相应电路找出毛病并修改后继续进行调试至成功。
2、仿真结果与实测数据进行对照:五、结论与心得本次课程设计在前期原理分析与仿真过程遇到很多的问题,花费了较多时间在不断地摸索中寻找到了答案,例如,由(TL、VL)、(TM、VM)、(TH、VH)三点求得直线时斜率计算精确度不够导致曲线不够准确,因为取点位数一定时,三点当精确到0.0001之后有稍偏离同一直线的倾向,所以按(TL、VL)、(TH、VH)两点计算可得出较为准确的结果,即使(TM、VM)只是左右偏离,也会在同一水平线上。
在焊接过程中,器件选择时由于实验室电阻盒子上标称值不太清楚,开始焊接前也未用万用表重新量过,导致误把4.7K当作47K电阻来用,随后其余的均通过万用表测量进行选择,焊接过程较快。
之后进行整机调试,基准电压和零位调整较快,在调温度测量选择时,0℃调节好后,300℃数码管显示正常,但是在中间点150℃的时候的误差值较大。
开始时以为分压电阻选错,进行了调节并更换了电阻和电位器,还是不成功;后来通过仿真,发现理论电路计算无错误出现,拿万用表测VT端电压,显示也正确;之后确定送显示部分有问题存在,电路中粗测了各选择电容和电阻器件,也都没有错误,估计原因是电路中存在的误差。
在整个课程设计过程中,从每一个细节入手,一点点积累,一步步理解攻破,从中既将学到的知识应用到了具体实践当中,又增加了自己的实践操作和查错排错能力。
得出一个道理:努力的过程需要坚持,缺少每一步都不可能将目标完整的实现;实践的过程需要细心,只有细致效率才更高,才能将每个步骤完美的完成。