基于ad590溫控器設計

1、基于基于ADAD590590溫控器的設計溫控器的設計實驗目的實驗目的1 了解常用的集成溫度傳感器了解常用的集成溫度傳感器AD590的內(nèi)部原理的內(nèi)部原理及基本的工作原理。及基本的工作原理。2 設計電路檢測設計電路檢測AD590輸出的電壓輸出的電壓U與溫度的與溫度的T的的線性關(guān)系。線性關(guān)系。3 討論電流輸出型和電壓輸出型集成溫度傳感器討論電流輸出型和電壓輸出型集成溫度傳感器的優(yōu)缺點。的優(yōu)缺點。實驗原理實驗原理1 如圖為如圖為AD590 的外形電路，在制造時按的外形電路，在制造時按K氏度標定，即在氏度標定，即在0C時時,AD590的電流為的電流為273uA，溫度每增加，溫度每增加1K氏度，電流隨之增

2、加氏度，電流隨之增加1uA。AD590相當于恒流源，和一電阻串聯(lián)即將電流信號轉(zhuǎn)換為電壓信號，相當于恒流源，和一電阻串聯(lián)即將電流信號轉(zhuǎn)換為電壓信號，為了精確起見還應有一電位器串入，如果串入為了精確起見還應有一電位器串入，如果串入1K電阻，溫度每變化電阻，溫度每變化1K，電壓變化，電壓變化1mV，且與溫度的變化成正比，即轉(zhuǎn)換當量，且與溫度的變化成正比，即轉(zhuǎn)換當量1mV/K。當。當電源電壓在電源電壓在V=4uV30V之間時，其電流將隨溫度的大小而線性變化。之間時，其電流將隨溫度的大小而線性變化。由于電源電壓的變動亦會影響由于電源電壓的變動亦會影響AD590電流輸出，但隨電源電壓的變大，電流輸出，但隨

3、電源電壓的變大，其電壓變動所造成的影響將變小，因此建議采用較高電源電壓，其電壓變動所造成的影響將變小，因此建議采用較高電源電壓，AD590對溫度對溫度T的端電流關(guān)系式為：的端電流關(guān)系式為： I(T)=I(0)=1u/T()=273.2uA=TuA V(T)=I(T)R=273.2RTR可見電壓輸出可見電壓輸出V（T）與溫度）與溫度T呈線性關(guān)系呈線性關(guān)系 AD590的外形電路圖的外形電路圖2 電路中，用電路中，用AD590獲取溫度信號。根據(jù)獲取溫度信號。根據(jù)AD590的數(shù)據(jù)手冊可以知道，的數(shù)據(jù)手冊可以知道，在正常工作的情況下，在正常工作的情況下，AD590的電流變化的電流變化1A，相當于環(huán)境溫度

4、變化，相當于環(huán)境溫度變化1攝氏度，當環(huán)境溫度為攝氏度，當環(huán)境溫度為0攝氏度的時候，攝氏度的時候，AD590產(chǎn)生產(chǎn)生273A的電流。的電流。AD590經(jīng)過經(jīng)過10K的電阻串聯(lián)后，在電阻的兩端產(chǎn)生（的電阻串聯(lián)后，在電阻的兩端產(chǎn)生（2.73+T）V的電的電壓，該電壓經(jīng)過由壓，該電壓經(jīng)過由LM324構(gòu)成的差分放大電路后，調(diào)整為構(gòu)成的差分放大電路后，調(diào)整為05V的電的電壓，輸入到繼電器，觸發(fā)繼電器驅(qū)動蜂鳴器發(fā)聲。壓，輸入到繼電器，觸發(fā)繼電器驅(qū)動蜂鳴器發(fā)聲。 實驗內(nèi)容與步驟實驗內(nèi)容與步驟1方案設計方案設計: 正確選擇實驗方法，進行參數(shù)估算，選擇實驗儀器，給正確選擇實驗方法，進行參數(shù)估算，選擇實驗儀器，給出

5、電路圖，擬定實施方法和操作步驟，考慮數(shù)據(jù)處理方法等。出電路圖，擬定實施方法和操作步驟，考慮數(shù)據(jù)處理方法等。試驗流程圖試驗流程圖AD590工作在工作在5V的電源下，產(chǎn)生的電源下，產(chǎn)生273 373A（0 100攝氏度）的攝氏度）的電流，經(jīng)過電流，經(jīng)過R1的分壓過后，轉(zhuǎn)換為的分壓過后，轉(zhuǎn)換為2.733.73V的電壓，經(jīng)過一個由的電壓，經(jīng)過一個由LM324構(gòu)成的跟隨器后，送至三運放放大電路的一端（設這個電壓為構(gòu)成的跟隨器后，送至三運放放大電路的一端（設這個電壓為U0）。穩(wěn)壓管）。穩(wěn)壓管1N4728可以將可以將5V的電源穩(wěn)壓成為的電源穩(wěn)壓成為3.3V，再經(jīng)，再經(jīng)1K的滑的滑動變阻器動變阻器R7分壓后，

6、產(chǎn)生分壓后，產(chǎn)生2.73V的電壓（的電壓（U1），送至三運放放大電），送至三運放放大電路的另一輸入端?？梢酝ㄟ^調(diào)節(jié)路的另一輸入端?？梢酝ㄟ^調(diào)節(jié)5K的滑動變阻器的滑動變阻器R8 的阻值，來調(diào)節(jié)的阻值，來調(diào)節(jié)放大倍數(shù)。經(jīng)過該三運放，實現(xiàn)了電壓的相減和調(diào)節(jié)。放大倍數(shù)。經(jīng)過該三運放，實現(xiàn)了電壓的相減和調(diào)節(jié)。具體電路圖如下所示：具體電路圖如下所示：2儀器調(diào)試：萬用表，儀器調(diào)試：萬用表，DH1718-5型雙路跟蹤穩(wěn)壓穩(wěn)流電源，型雙路跟蹤穩(wěn)壓穩(wěn)流電源，3數(shù)據(jù)測量：測量數(shù)據(jù)測量：測量AD590在不同溫度下輸出的電流電壓值。在不同溫度下輸出的電流電壓值。實驗結(jié)果實驗結(jié)果將溫度傳感器將溫度傳感器AD590置于置于

7、26攝氏度的常溫下，測量輸出電壓為攝氏度的常溫下，測量輸出電壓為1.31V，經(jīng)計，經(jīng)計算，發(fā)現(xiàn)放大關(guān)系正確，改變溫度至算，發(fā)現(xiàn)放大關(guān)系正確，改變溫度至50攝氏度，測出輸出電壓為攝氏度，測出輸出電壓為2.49V，放，放大正常。再改變溫度至大正常。再改變溫度至80攝氏度的時候，發(fā)現(xiàn)輸出電壓為攝氏度的時候，發(fā)現(xiàn)輸出電壓為3.8V，與放大關(guān)系，與放大關(guān)系不符，分析發(fā)現(xiàn)，原因是不符，分析發(fā)現(xiàn)，原因是LM324工作在工作在5V的電壓下，由于本身的放大局限，的電壓下，由于本身的放大局限，放大器的輸出一般要小于電源電壓，所以，基本上放大器的輸出一般要小于電源電壓，所以，基本上3.8V已經(jīng)達到了已經(jīng)達到了LM3

8、24的的最高輸出值。若要使輸出電壓增大，則需要為最高輸出值。若要使輸出電壓增大，則需要為LM324提供更高的電壓。提供更高的電壓。 分析發(fā)現(xiàn)，溫度變化分析發(fā)現(xiàn)，溫度變化1攝氏度，輸出電壓對應變化攝氏度，輸出電壓對應變化0.05V。實驗注意事項實驗注意事項1電路板的檢查：電路板的檢查： 檢查電路板的焊接是否正確，有無虛焊、錯焊以及檢查電路板的焊接是否正確，有無虛焊、錯焊以及漏焊，各電阻的阻值是否正確，集成運放漏焊，各電阻的阻值是否正確，集成運放LM324的管教是否連接正確，的管教是否連接正確，以及以及AD590和和1N4728的連接是否有誤。在該次調(diào)試中，發(fā)現(xiàn)有一電的連接是否有誤。在該次調(diào)試中，

9、發(fā)現(xiàn)有一電阻接錯，后仔細對照圖紙檢查，重新焊接正確。阻接錯，后仔細對照圖紙檢查，重新焊接正確。 2各關(guān)鍵點電壓的測量：分別測量各關(guān)鍵點的電壓值，檢查電路工作各關(guān)鍵點電壓的測量：分別測量各關(guān)鍵點的電壓值，檢查電路工作是否基本正確。實際測得，是否基本正確。實際測得，U0=2.81V，U1=2.63V,Uout=3.8V，溫度，溫度改變，改變，U0變化，但是輸出不變。分析后發(fā)現(xiàn)，原來最后一個放大器變化，但是輸出不變。分析后發(fā)現(xiàn)，原來最后一個放大器U2D的反饋電阻接到了的反饋電阻接到了+端，所以導致輸出電壓值恒定不變，于是將端，所以導致輸出電壓值恒定不變，于是將電阻重新焊接。電阻重新焊接。 3調(diào)節(jié)調(diào)零

10、電壓：調(diào)零電壓的調(diào)節(jié)是通過改變調(diào)節(jié)調(diào)零電壓：調(diào)零電壓的調(diào)節(jié)是通過改變1K的滑動變阻器的滑動變阻器R7的阻的阻值來實現(xiàn)的。值來實現(xiàn)的。4調(diào)節(jié)放大倍數(shù)：調(diào)節(jié)放大倍數(shù)是通過改變調(diào)節(jié)放大倍數(shù)：調(diào)節(jié)放大倍數(shù)是通過改變5K的滑動變阻器的滑動變阻器R8的阻值的阻值來實現(xiàn)的，分析得知，放大來實現(xiàn)的，分析得知，放大5倍較為合適。倍較為合適。實驗總結(jié)實驗總結(jié)經(jīng)過這次的課程設計實驗經(jīng)過這次的課程設計實驗,我們得到了不少的收獲我們得到了不少的收獲,一方面加深了我們對一方面加深了我們對課本理論的認識課本理論的認識,另一方面也提高了實驗操作能力?，F(xiàn)在我們總結(jié)了以下另一方面也提高了實驗操作能力。現(xiàn)在我們總結(jié)了以下的體會和經(jīng)

11、驗。的體會和經(jīng)驗。 這次的實驗跟我們以前做的實驗不同，因為我覺得這次我們是真真正正這次的實驗跟我們以前做的實驗不同，因為我覺得這次我們是真真正正的自己親自去完成。所以是我覺得這次實驗最寶貴，最深刻的。就是實的自己親自去完成。所以是我覺得這次實驗最寶貴，最深刻的。就是實驗的過程全是我們學生自己動手來完成的，這樣，我們就必須要弄懂實驗的過程全是我們學生自己動手來完成的，這樣，我們就必須要弄懂實驗的原理。在這里我深深體會到哲學上理論對實踐的指導作用：弄懂實驗的原理。在這里我深深體會到哲學上理論對實踐的指導作用：弄懂實驗原理，而且體會到了實驗的操作能力是靠自己親自動手，親自開動腦驗原理，而且體會到了實

12、驗的操作能力是靠自己親自動手，親自開動腦筋，親自去請教別人才能得到提高的。筋，親自去請教別人才能得到提高的。通過本次課程設計，我更深入地了解了一個放大電路的設計過程，通過本次課程設計，我更深入地了解了一個放大電路的設計過程，學習了學習了AD590的工作方式和用的工作方式和用LM324設計放大電路的方法，加深了設計放大電路的方法，加深了對三運放高共模抑制比放大電路的理解，深刻體會了電路板焊接中對三運放高共模抑制比放大電路的理解，深刻體會了電路板焊接中的各種技巧。我對一些測試硬件、軟件及其使用有了更深刻的認識。的各種技巧。我對一些測試硬件、軟件及其使用有了更深刻的認識。還有在課程設計過程中，我們確切的感受到，課本上的理論知識要還有在課程設計過程中，我們確切的感受到，課本上的理論知識要是真正地