自動檢測與轉換技術實訓報告.doc

廣東水利電力職業(yè)技術學院自動檢測與轉換技術實訓報告 學生姓名: 許炎慶 學生學號：121202143 實訓項目: 冰點報警器 指導老師: 韓琳 日期：2014/1/2一、溫度開關(BDX-3CS_SB11)測量其數(shù)據(jù)如下：（溫度低于85C）TS9 TS10 TS11 TS12 5.01V 5.01V 181.0MV 181.0MV工作原理： 由圖可知，當溫度小于85C時，TS9，TS10均為高電平，經U7C,U7D后為高電平，所以低于85C時LED3亮，高電平經U7A,U7B后為低電平，所以LED1，LED2滅。（因沒有加熱工具，所以只測低于85C數(shù)據(jù)）如果要使以下成立： TS9 TS10 LED3 1 1 0 1 0 1 0 0 0則可以通過將U7C,U7D換成一個異或門實現(xiàn)。二、熱敏電阻(BDX-3CS_SB12) 測量其數(shù)據(jù)如下：溫度 TS13 TS14 TS15 TS16 23.5 0.751V0.750V 302.6MV 0.736V 30.00.861V0.861V386.4MV1.80V工作原理： 由圖可知，R31和VR6為分壓取信號，U8A為電壓跟隨。VR7和R33構成零點調零電路。信號放大電路是由R36、R37、R38，VR8構成，R39和D4組成保護電路。電壓跟隨器使TS13與TS14電壓基本相等。VR7為調零電路，后面為放大，二級放大。三：熱電偶傳感器（BDX-3CS-SB17）測量數(shù)據(jù)： 溫度 TS1 TS2 TS3 TS4 22.01.3MV 140.0MV3.199V0MV 28.01.5MV171.0MV3.199V0MV 30.01.7MV 187.0MV3.199V0MV 工作原理： R1、C1構成RC濾波電路。 U1、VR1、VR2、R2、R3構成不反相放大器，其放大倍數(shù)AV=1+（VR2+R3）/R2AV（min）=(1+100)=101AV (max) =1+（100K+10k）/1k =1+（100+10）=111VR1用來做零點調整，R4、D1構成保護電路。VR2用來調整放大倍數(shù)。R5、R6、U2A構成一個比較電路，以判斷溫度高低狀態(tài)，其比較電壓由R5、R6分壓電壓決定。R6/（R5+R6）（+9V）=3.3K/（5.9K+3.3K）9V=3.2VLED1用來顯示現(xiàn)在的溫度狀態(tài)，高溫時LED1亮，低溫時LED1滅。R7、R8構成電平轉換電路。將比較后的電壓轉換成TTL信號。VD10（min）=0VR8/(R7+R8)=0VVD10（max）=7V1k/(1k+1k)=3.5V四、濕度傳感器（BDX-3CS-SB18） 測量數(shù)據(jù)：相對濕度40%60%80%100%TS52.043V2.60V3.185V3.89V工作原理：本電路設計選用的濕度傳感器是HIH-3610，它內部已經集成了放大、濾波電路。所以它的輸出可不接任何電路，而直接接到A/D轉換的輸入端。本電路由LM336產生+5V電壓給HIH-3610供電。根據(jù)以下公式就可以計算出所測相對濕度。向濕度傳感器吹氣，觀察濕度的變化。RH=（VOUT-0.766）/0.0309RH是所測到的相對濕度。VOUT傳感器的輸出電壓（TS5的電壓值）。五、壓力傳感器（BDX-3CS-SB19）測量數(shù)據(jù)：壓力 TS6 TS7 TS8 1.20 2.682V2.72V105.2MV 3.302.686V2.736V316.6MV工作原理： MPX53GP是一種壓阻式壓力傳感器（主要用來測量表壓），在硅基片上用擴散工藝制成4個電阻阻值相等的應變元件構成惠斯頓電橋。電橋采用恒壓源供電。MPX53GP的工作電壓為5V，傳感器4腳和2腳之間輸出的壓力信號送到U3A、U3B、U3C構成的放大電路進行放大，放大器的增益為: AV=100K/10K1+210K/（1K+VR3）， U3A、U3B接成同相輸入阻態(tài)，可以獲得儀器放大器所需的高輸入阻抗；U3C是一個差動放大器，通過它可以獲得較高的CMRR，U3D和VR4分壓電路構成調零電路，VR3用來調節(jié)放大器電路的增益，R32和D2構成保護電路。即U3A/U3B為放大器，U3C為差動放大，U3D電壓跟隨器。六、半導體溫度感測器(BDX-3CS_SB09) 測量數(shù)據(jù)如下：溫度TS1 TS2 TS3 TS4 18.5C291.0MV1.241V271.3MV0.910V工作原理：AD590是一種電流型半導體溫度感測器，它的輸出電流和溫度成正比，具有高阻抗的電流調整器和線性電流輸出性能，適于-55-100的溫度感測，供電電源范圍+4V-+12V。電阻R2用來拾取AD590的電流信號，即將電流信號轉換為電壓信號。由于AD590的特性，在0時輸出273uA。所以0時TS1處的電壓為： Vi = 273uA 1K = 0.273VU3A、R4、R12、R13、R5、VR2、R11、R3、R6、U3C、U3B構成一個直流差動放大電路。其增益為：AV=R13/R121+2R4/(R5+VR2) 增益在56.570.6之間。R8、R9、D2、R10、VR1構成零點調零電路。電壓可調范圍為VR=1.2 (R10+VR1)/(R10+VR1+R9) 0.233V-0.511V之間。 R7、D1構成保護電路。七、白金溫度傳感器（BDX-3CS-SB10） 測量數(shù)據(jù)： 溫度 TS5 TS6 TS7 TS8 24.6 107.0MV 0.480MV102.1MV1.233 V工作原理：Pt100是連接在U4A的第1、2腳之間。它由定電流電路提供一穩(wěn)定電流。+9V/R314=1Ma 同時U4A將被測電壓直接TS5，起到類似電壓跟隨器作用Pt100每度變化0.4。即0.4/ 1mA=0.4mV/R316、R317、VR305、VR304構成直流放大電路。 AV=(R17+VR5)/R16 在119-140之間。100時，輸出電壓為： 0.4mV/ 100 AV=4.765.6VR21、R22、R23、VR4構成零點調零電路。電壓可調范圍為VR=9V (R23+VR4)/(R23+VR4+R22)， 0.54V-1.62V之間。R20、R19、R15、VR3、U4B構成線性調整電路。電壓可調C10、C11、C12、C13、C9起高頻信號消除作用。TS5 Pt100信號輸出。TS6 線性調整補償。TS7 零點補償。八、稱重傳感器（BDX-3CS-SB20） 測量數(shù)據(jù)：重量 TS9TS10 TS11 TS121.578 2.392V2.393V202.6MV0.510V工作原理： 由于稱重傳感器送來的信號是微弱的直流電壓，這些信號極有可能帶有干擾信號。所以在本次電路設計中采用了由L1、L2、C10、C11構成的型濾波電路。D7 和D8構成輸入保護電路。U4A、U4B、U4C構成直流差動放大器，其電壓增益為：AV=1M/20K1+（210K）/5K=250 R24和C8構成RC濾波電路。U2B、VR6構成零校正電路。把傳感器和電路連接好，先不要在稱重傳感器上放置任何物品，接通電源。觀察主控機和上位機顯示的重量值是否為0，如不為0，可通過調節(jié)電位器VR6使TS12的電壓值為0。實訓項目：冰點報警器上圖中，熱敏電阻為NTC指數(shù)型，常溫下（25）阻值為50K，B常數(shù)為3950；計算公式：Rt =R*EXP(B*(1/T1-1/T2)說明：1、Rt 是熱敏電阻在T1溫度下的阻值； 2、R是熱敏電阻在T2常溫下的標稱阻值； 3、B值是熱敏電阻的重要參數(shù)； 4、EXP是e的n次方； 5、這里T1和T2指的是K度即開爾文溫度，K度=273.15(絕對溫度)+攝氏度；其溫度與阻值對應關系表如下：負溫度系數(shù)熱敏電阻溫度與阻值對應關系表已知條件B常數(shù)3950單位kR值50計算公式：Rt =R*EXP(B*(1/T1-1/T2)說明：1、Rt 是熱敏電阻在T1溫度下的阻值； 2、R是熱敏電阻在T2常溫下的標稱阻值； 3、B值是熱敏電阻的重要參數(shù)； 4、EXP是e的n次方； 5、這里T1和T2指的是K度即開爾文溫度，K度=273.15(絕對溫度)+攝氏度；溫度T1阻值Rt 溫度T1阻值Rt 溫度T1阻值Rt 溫度T1阻值Rt -402009.2986232151.3301714422.60864901865.269040405-391869.0511393143.66417764521.74068425875.110567504-381739.6630674136.43769774620.91117071884.957699217-371620.2161975129.62281214720.11819575894.810210225-361509.8761466123.19353844819.35995168904.667885289-351407.8841677117.12568564918.63472948914.530518758-341313.5498098111.39672065017.94091291924.397914099-331226.2443329105.98564575117.27697306934.269883455-321145.39479610100.87288515216.64146317944.146247225-311070.4787621196.040181185316.03301387954.026833663-301001.0195121291.47049825415.45032861963.911478503-29936.58176861387.147934075514.89217948973.800024604-28876.76782591483.057638615614.35740324983.692321604-27821.21407521579.185738325713.84489758993.588225605-26769.58786771675.519266835813.353617671003.487598865-25721.58468631772.046100695912.88257291013.39030951-24676.92559281868.754900076012.430823761023.296231259-23635.35492071965.635053886111.9974791033.205243161-22596.63819172062.676629066211.581692921043.117229352-21560.56022892159.870323666311.182662841053.032078817-20526.9234512257.207423346410.799626671062.949685168-19495.54632592354.679761216510.431860721072.86994643-18466.261972452.279680496610.078677541082.792764843-17438.91687762550679.7394239671092.718046668-16413.36976782647.83398213689.4134792611102.645702006-15389.49053792745.77530309699.1002533191112.575644626-14367.1593122843.81802537708.7991850431122.507791796-13346.26557612941.95657214718.5097407751132.442064134-12326.707391430402314128311142.37838545-11308.39067833138.50049412737.9637181181152.316682613-10291.22856393236.89631331747.7061968331162.25688541-927536880533757.4584112321172.198926421-8260.05316023433.91387189767.2199444731182.142740895-7245.89706663532.52765563776.9903995261192.088266634-6232.6090173631.20652468786.7693981411202.035443883-522094705836796.5565798751211.984215223-4208.40627283828.74603385806.3516011741221.934525471-3197.38668223927.6004137816.1541345091231.886321583-2187.02468384026.5073343825.9638675561241.839552566-1177.27688594125.464095835.780502421251.7941693860168.10301864224.46814807845.6037549111261.7501248881159.4656914