传感器课程设计温度报警器

1、传感器课程设计报告题 目： 温度报警器 学 院： 沈阳工业大学工程学院 专 业： 电气自动化技术 班 级： 0803 班 姓 名： 崔高飞 指导教师： 赵葵茹 2010年 07月02日目 录1 设计目的12 设计题目13 课程设计内容及要求14 设计总结、心得 45 参考书目5一、设计目的 通过课程设计使学生对传感器应用技术的知识有全面的掌握，加深对该课程知识的理解，培养学生综合运用所学理论知识分析和解决实际问题的能力，也是对前期理论与实践教学效果的检验。通过课程设计使学生对工程设计有初步的认识，增强学生的识图、绘图能力，培养学生独立工作的能力。通过本次设计使学生熟悉工程设计的思维方式和步骤，

2、并了解如何进一步根据确定的设计方案选择元器件，使设计的方案在功能上和经济上均可行。二、设计题目温度报警器, 当温度高于某值时，自动发出声光报警。三、课程设计内容及要求1 设计方案的选定与说明测温电路报警电路比较放大器 辅助电源结构图根据传感器的原理构成和设计需要，各部分元件分别选用下列元器件：测温电路由敏感元件、转换元件和测量电路构成，测量电路选用电桥，辅助电源选用直流电源。敏感元件:负温度系数热敏电阻。转换元件：负温度系数热敏电阻将温度转换成电量 。测量电路的种类：电桥。电桥法方便、准确。辅助电源的种类：15伏特直流稳压电源、220交流电源。2 论述方案的各部分工作原理当温度上升时，Rt电阻

3、阻值减小，电桥不平衡，输出电压量减小，送给比较放大器，当送给比较放大器的电压量低于给定值时，比较放大器输出电压为低电平，晶闸管关断，原来被短路的报警回路工作，电路灯亮、铃响，报警电路报警。3 设计方案的图表；1） 温度测量当温度变化时，Rt电阻阻值也随之变小，电桥对臂乘积不等，电桥不平衡，输出电量增加，由公式 U0=(Ui/4)*(Rt/R1) ，Ui=15/(R5+R6)*R6 算得输出电压U0，送入比较放大器，进行比较。2）比较放大器正端电压由测量电路送来，即电桥输出电压U0 ，当U0大于负端时，比较放大器高电平导通，当正端电压低于负端时，比较放大器低电平截止。3） 报警电路R9、R10为

4、分压电阻，避免晶闸管短路时烧毁电源及元器件。声光报警元件分别为蜂鸣器、LED，与R9串联成报警回路。正常工作时，比较放大器信号送来后，触发晶闸管道通，报警回路被短路，当温度升高时，比较放大器输出低电平，晶闸管VD截止，报警回路导通，灯和铃导通，报警。4 编写设计说明书1） 该传感器的技术性能和使用条件该传感器可用于液体、气体、固体、固溶体和火灾报警等方面，使用简单方便。通常测量范围在25至100之间。这种测量电路精确可达0.1，感温时间至少10秒以下。适用于初始温度25，升高到某一程度报警的系统。2） 最后组成的原理框图3） 工作原理Rt为热敏电阻，初始Rt=R1=R2=R3=10k，电桥平衡

5、，即25时。 R5、R6、R9、R10、为分压电阻。可通过Rp设置报警温度。当温度升高，Rt电阻阻值减小，从而电桥输出量随之变化， U0=(Ui/4)*(Rt/R1) ，Ui=15/(R5+R6)*R6 . 输出量送入比较放大器进行比较，当其值小于比较放大器R8上电压时，比较放大器输出截止，报警回路由短路状态变为导通，灯和铃导通，报警成功。4） 报警温度的设置与计算Rt为负温度系数热敏电阻，阻值变化如下：温度°C电阻值K温度°C电阻值K-50329.22510-30111.3308.313-1042.45504.61027.28801.6691017.961000.9735

6、将要设定的报警温度对应的阻值带入公式中U0=(Ui/4)*(Rt/R1) ，（R1阻值已知，Ui=15/(R5+R6)*R6 ），求出电桥输出电压U0 ,然后改变滑动变阻器电阻阻值，使R8的电压等于U0 ，（UR8=15/RP2+R8），即比较放大器的比较电压，当温度高于设置温度，U0小于UR8 ，比较放大器输出低电平，VD截至，报警电路报警。5） 误差分析热敏电阻会有一定的时间延时，从而间接的影响了整个报警系统的灵敏和准确性能。6） 技术展望本报警系统只适用于温度由低升高到某一温度上限的报警，随着更多的需求，如某一温度之间的报警需要，可进一步的改进成上、下限温度报警系统，同时改进灵敏程度，并进一步的减少误差量等等。四、设计总结、心得通过这次课程设计，我的收获很大。同时也发现了自身存在的不足之处，虽然感觉理论上已经掌握，但在运用到实践的过程中仍有意想不到的困惑，经过一番努力才得以解决，更重要的是让我懂得了如何把自己平时所学的东西应用到实际中，理论联系实际，运用和巩固所学习的知识，同时有也培养独立思考、分析和解决实际问题的能力。五、参考书目1 李英顺. 现代传感检测技术. 北京:中国水利水电出版社, 2009.2 曾芳. 电力电子技术. 西安电子科技大学出版社,