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电子系统设计实验报告 温度控制系统的设计
姓名:杨婷 班级:信息21 学校:西安交通大学
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一、问题重述
本次试验采用电桥电路、仪表放大器、AD转化器、单片机、控制通断继电器和烧水杯,实现了温度控制系统的控制,达到的设计要求。
设计制作要求如下:
1、要求能够测量的温度范围是环境温度到100oC。 2、以数字温度表为准,要求测量的温度偏差最大为±1oC。
3、能够对水杯中水温进行控制,控制的温度偏差最大为±2oC,即温度波 动不得超过2oC,测量的精度要高于控制的精度。 4、控制对象为400W的电热杯。
5、执行器件为继电器,通过继电器的通断来进行温度的控制。 6、测温元件为铂热电阻Pt100传感器。
7、设计电路以及使用单片机学习板编程实现这些要求,并能通过键盘置入预期温度,通过LCD显示出当前温度。
二、方案论证
1、关于R/V转化的方案选择
方案一是采用单恒流源或镜像恒流源方式,但是由于恒流源的电路较复杂,且受电路电阻影响较大,使输出电压不稳定。
方案二是采用电桥方式,由电阻变化引起电桥电压差的变化,电路结构简单,且易实现。
2、关于放大器的方案选择
方案一是采用减法器电路,但是会导致放大器的输入电阻对电桥有影响,不利于电路的调节。
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方案二是采用仪表放大器电路,由于仪表放大器内部的对称,使电路影响较小,调整放大倍数使温度从0到100度,对应的电压为0-5V。
三、电路的设计
1、电桥电路
通过调节电位器R3使其放大器输出端在0度的时候输出为0实现调零,然 后合理选择R1、R2的阻值配合后面放大器的放大倍数实现热电阻阻值向电压值的转化。
通过调节电位器R3使其放大器输出端在0度的时候输出为0实现调零,然 后合理选择R1、R2的阻值配合后面放大器的放大倍数实现热电阻阻值向电压值的转化。本次实验中:R1=R2=10KΩ,R3为500Ω的变阻器。
2、仪表放大器
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