热敏电阻温度传感器在指针式温度表中的应用Word文档格式.docx
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20℃-30℃
(4)输出量:
温度
(5)误差:
±
1℃
2.项目目标:
通过温度计制作与调试我们掌握了——
(1)热敏电阻温度传感器的分类和特性
(2)热敏电阻测温方法
(3)测温电路的原理
(4)调试技能
(5)以单片机为核心器件,采用软硬件相结合的方法来实现对实时温度的数字化显示
(6)单片机向前通道编程基本知识
(7)PCB板的制作
(8)焊接组装
(9)资料整理、撰写产品报告
2.传感器技术指标:
LM358资料
LM358内部包括有两个独立的、高增益、内部频率补偿的双运算放大器,适合于电源电压范围很宽的单电源使用,也适用于双电源工作模式,在推荐的工作条件下,电源电流与电源电压无关。
*电源电压范围宽:
单电源(3—30V;
LM358主要参数输入偏置电流45nA输入失调电流50nA输入失调电压2.9mV输入共模电压最大值VCC~1.5V共模抑制比80dB电源抑制比100dBLM358引脚图LM358的封装形式有塑封8引线双列直插式和贴片式。
LM358引脚图
LM358特性:
∙内部频率补偿
∙直流电压增益高(约100dB
∙单位增益频带宽(约1MHz
∙电源电压范围宽:
∙双电源(±
1.5一±
15V
∙低功耗电流,适合于电池供电
∙低输入偏流
∙低输入失调电压和失调电流
∙共模输入电压范围宽,包括接地
∙差模输入电压范围宽,等于电源电压范围
输出电压摆幅大(0至Vcc-1.5V
4.温度计电路原理图:
5.温度计电路装配图:
6.温度计电路印版图:
7.温度计测温工作原理:
由固定电阻R1,R2、热敏电阻Rt及R3+VR1构成测温电桥,把温度的变化转化成微弱的电压变化;
再由运算放大器LM358进行差动放大;
运算放大器的输出端接5V的直流电压表头,用来显示温度值。
电压与热敏电阻的节点接运放的反相输入端,当被测温度升高时该点电位降低,运放输出电压升高,表头指针偏转角度增大,以指示较高的温度值;
反之当被测温度降低时,表头指针偏转角度减少,以指示较低的温度值。
8.所需材料及设备:
材料与工具
数量
51KΩ电阻
2
200KΩ电阻
20KΩ电阻
10KΩ电阻
1
5KΩ微调电位器
二极管1N4148
集成放大器LM358
5V电压表
实验板
水银温度计
盛水容器
冰块
若干
加热装置
9.温度计实物照片:
10.调试步骤
(1)把传感器和水银温度计放入盛水容器中,接通电路电源。
加入冷水和热水(不断搅动),通过调节冷,热水比例使水温为20℃,调节电路的VR1,使表头指针正向偏转,然后回调VR1,使指针返回,指针刚刚指到0V刻度上时停止调节(表头指示的起点为20℃)。
(2)容器中加热水和冷水,不断搅动,把水温调整到30℃,通过调节电路的VR2使表头指针指在5V刻度上。
(3)重复
(1),
(2)步骤2——3次,调试完成。
电压表头指示的电压值乘以2再加上20就等于所测温度。
(4)检验在20℃——30℃范围内的任一温度点,水银温度计的读数与指针式温度表的读数是否一致,误差应不大于±
1℃。
11.温度计测温调试数据:
12.制作体会:
经过这次的测试技术实验,我个人得到了不少的收获,一方面加深了我对课本理论的认识,另一方面也提高了实验操作能力。
现在我总结了以下的体会和经验。
这次的实验跟我们以前做的实验不同,因为我觉得这次我是真真正正的自己亲自去完成。
所以是我觉得这次实验最宝贵,最深刻的。
就是实验的过程全是我们学生自己动手来完成的,这样,我们就必须要弄懂实验的原理。
在这里我深深体会到哲学上理论对实践的指导作用:
弄懂实验原理,而且体会到了实验的操作能力是靠自己亲自动手,亲自开动脑筋,亲自去请教别人才能得到提高的。
我们做实验绝对不能人云亦云,要有自己的看法,这样我们就要有充分的准备,若是做了也不知道是个什么实验,那么做了也是白做。
实验总是与课本知识相关的,比如单片机的编程,就必须回顾课本的知识,知道实验时将要测量什么物理量,写报告时怎么处理这些物理量。
在实验过程中,我们应该尽量减少操作的盲目性提高实验效率的保证,有的人一开始就赶着做,结果却越做越忙,主要就是这个原因。
我们做实验不要一成不变和墨守成规,应该有改良创新的精神。
实际上,在弄懂了实验原理的基础上,我们的时间是充分的,做实验应该是游刃有余的,如果说创新对于我们来说是件难事,那改良总是有可能的。
在实验的过程中我们要培养自己的独立分析问题,和解决问题的能力。
培养这种能力的前题是你对每次实验的态度。
如果你在实验这方面很随便,抱着等老师教你怎么做,拿同学的报告去抄,尽管你的成绩会很高,但对将来工作是不利的。
比如我们画装配图和调试中,经老师检查,我们的调试步骤和细节不太合要求,发现不行,然后有所改善,然后不断提高逼近,最后解决问题,兴奋异常。
在写实验报告,对于思考题,有很多不懂,于是去问老师,老师的启发了我们,在这里还是要感谢老师细心的教导,以及一些老师的默默付出。
在这次的实验中,我对一些测试硬件、软件及其使用有了更深刻的认识。
比如说,我们调试时,对传感器的应用,以及加上单片机的编程,还有使用Protel绘图,另外,用文档形式写报告,是我们以前从来没有尝试过的。
可以说,做这次的测试技术实验,我们学生自己的能力得到了充分的发挥,跟以往那些充满条条框框的实验是不同的。
本人认为,在做这次的测试技术实验中,学习Protel再加上单片机编程是一件最有趣的事情,因为Wave这是一个虚拟的平台,它能够让我们需要的程序完全的展现在我们的面前,进行准确的分析实在是太神奇了;
而传感器则的调试技术的一个必不可少的前提,所以我觉得Prorel和Wave对我们的实验的起到非常重要的作用。
最后,通过这次的测试技术实验我不但对理论知识有了更加深的理解,对于实际的操作和也有了质的飞跃。
经过这次的实验,我们整体对各个方面都得到了不少的提高,希望以后学校和系里能够开设更多类似的实验,能够让我们得到更好的锻炼。
制作人员:
组长:
梅忠
副组长:
奚龑欣
金杰陈翔宇
版图设计员:
金杰
电路制作员:
电路调试员:
梅忠奚龑欣
数据记录员:
文稿编写员:
奚龑欣
文体搜集员:
陈翔宇