4、调试方法
电源电路:整机电路供电采用±5V供电,从COM1接入的DC±12V电源,经过电路板上的78L05和79L05稳压为±5V 。
温度检测电路:JP2为PT100连接跳线,JP1为RP4连接跳线,在电路调试过程中,根据实际要求连接或断开跳线。温度检测电路主要由:并联稳压电路、电桥和差分放大器组成,调节RP1使TP-C点电压为4.069V。断开JP2,将RP4的电阻值调节到100欧姆,模仿PT100在0℃下的电阻值,用于电路调零,断开JP2、连接JP1此时U7的7脚输出电压应该为0V。
放大电路调试:上一项调试完毕后方可进行此项调试,断开JP1调节RP4使其两端电阻为138.56Ω(模拟温度在100℃时PT100 的电阻值),断开JP2、连接JP1,通过调节RP6(又可称为满刻度调节)改变由U7A组成的同相比例放大电路的放大系数。使用毫伏表测量TP-A点的电压,调节RP6使TP-A点电压等于1.000V。当TP-A点的电压调整正常后,此时TP-A点的电压与温度关系为10mV/℃。
V/F变换及显示电路调试:测量TP-E点是否有2Hz的方波脉冲,若有表示门控电路正常。V/F变换电路由U1/R5/C13/R2/R34/R32/RP3/R6/RP2等元件组成,RP2为量程调节电位器,RP3为零点迁移电位器。根据上一级调试方法,使TP-A点的电压为0.999V,此时调节RP2使,LED数码管的显示值为99.9。PT100采集的温度信号经过前级的检测放大电路后,已被转换为标准的电压信号10mV/℃,此时给V/F送入0.999V的电压它显示的是99.9℃,说明温度已能正常显示,此时连接JP2,断开JP1,此时LED显示器的值为实际测量的温度值。
基准电压发生电路:基准电压发生电路由U10等外围器件组成,CD4017为十进制计数器,它的Q3输出端连接到RST,当计数器计数到Q3后自动复位,由于我们的超限报警温度是40/50/60℃,那么我们需要产生的基准电压是400mV/500mV/600mV。按下S1键,使指示灯D5点亮,此时调节RP5使R37的端电压为400mV;再按下S1键,使指示灯D4点亮,此时调节RP7使R37的端电压为500mV;再次按下S1键,使指示灯D3点亮,此时调节RP8使R37的端电压为600mV。R37上的电压经过U8A组成的射极跟随器,送入到电压比较电路。
超温报警电路:超温报警电路由U8B/R46/R18/R17/Q5/F1/D2组成,TP-B点为基准电压,当TP-A点的电压大于TP-B点的电压时,U8B输出高
电平D2点亮F1发出报警声。 5、整机功能验证
断开JP1点,接通JP2点,将PT100热电阻接入系统中,接入电路工作电源,此时LED数码管显示实时测量温度值,使用发热元件(如电烙铁或热风枪等)烘烤温度传感器,实时测量温度开始上升,当测量温度大于设定温度时,超限报警启动。当测量温度超出系统最大测量温度99.9℃时,超限指示灯D1闪烁。
12345678+5VR56.8kΩDR1Ω100k2C10.1ufC15R64.7k+5VR2Ω100k0.1ufC16R910kΩ31000pf4553R3447ΩQ1HFR3322kΩΩ1kD1R35C1BDS1DS2DS3C1A21154R32RP222kΩΩ100kRP322kΩC141ufOVF14MR13C130.01ufREFFREQTHRES36CLKLEDISQ0Q1Q2Q3TP-DR81210119765+5V34575INR/C10kΩU27126OUT1U3ABCDLTBILE4511U1LM331C20.1ufR710kΩR204.7kΩABCDEFG1312111091514R22R23R24R25R26R27R28200*7 L3L2L1DcomcomD0D1D2D3D4D5D6D0D1D2D3D4D5D6abcdefgdp345a7bf9g10ce2d1dp6DS1MY5011AHR3910kR4010kQ2RFL3D0D1D2D3D4D5D6abcdefgdp345a7bf9g10ce2d1dp6D0D1D2D3D4D5D6abcdefgdp345a7bf9g10ce2d1dp6R43470ΩDS2MY5011AHDS3MY5011AHL2L1comR41U510kQ3RFLEDQ4RF-5VCTP-E+5VR294.096VTP-C100Ω3211513146457Q14Q13Q12Q10Q9Q8Q7Q6Q5Q44060+5VC7R1010kΩR1110kΩ6R4LM3585U7B7R36Ω1kR1210kΩ312Ω100kC40.1ufC50.1uFRP650kΩCON2+5VRP550kΩD6S1SW-PBC30.1ufU1014CLKENARST1315Q0Q1Q2Q3Q4Q5Q6Q7Q8Q9R1510kΩCO4017A32471015691112D7C1810uf1N4148R4530kΩLM358-5VTP_A0.1uFCRSTCOUTCOUTCIN1210911Y1GNDR421MC173U41Ω5kTL431RP132.768kHZ30PCOM14321GNDR30Ω2kR31Ω2k+12VU678L05+5V3VinVout1C80.1uFC20220uFC100.1uF282JP121CON2RP421JP2U7ACON4C90.1uFC21220uFGNDC110.1uF-5V1-12V2VinVout3。CT_R1PT100R44100R3Ω100kU979L054C60.1uFR1310kΩD2LED+5VR46Ω360kF1+5VB200ΩB8RP750kΩ1N4148D8D3LEDD4LEDD5LED1N4148RP850kΩR37Ω1kR214.7kΩC120.1ufR1610kΩU8ALM358312TP_BR18R1710kΩ10kΩBUZZER56LM358R1910kΩC1910ufU8B7Q5R38Ω1kR1410kΩ4-5VHFATitleSizeA3Date:File:123456NumberRevisionSheet of 19-Mar-2010Drawn By:.Ddb器制控度温字\\数院科\\教\\3月\\2010年程D:\\2010工78课堂小结:
概念 类型 热敏电阻 应用 课后作业: P73 3 教学反思:
能够掌握数字温度计的结构,基本能分析其工作原理。
第10课时 教学内容: 2.3 热电偶传感器 教学目标:
熟悉热电偶传感器的概念、特点、工作原理。 掌握热电偶传感器的基本用途和应用。 教学重、难点:
传感器的应用、工作原理 教学方法:
讲授、多媒体、图表 教学过程:
一、热电偶传感器概念及工作原理 1.概念:
热电偶传感器:将温度转换成电动势的一种测温传感器。 2.工作原理:
(1)热电势效应:将两种不同材料的导体构成一闭合回路,若两个接点处温度不同,则回路中会产生电动势,从而形成电流,这个物理现象称为热电势效应,简称热电效应。