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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 温度传感器设计报告机制 091 109011016 詹杭羽前言： 在机电一体化系统中 , 传感器处系统之首 , 其作用相当于系统感受器官 ,能快速、精确地猎取信息并能经受严酷环境考查, 是机电一体化系统达到高水平的保证；如缺少这些传感器对系统状态和对信息精确而牢靠的自动检测 , 系统的信息处理、掌握决策等功能就无法谈及和实现；一、设计原理 ：常温下,开关二极管IN4148 的管压降为0.7V 左右,其值随温度的变化而变化,其关系曲线如下图所示：即温度每上升 1正向压降降低2mV,利用此关系即可对温度信号进行捕捉,然后经运放进行放大即可在相关仪器
2、上显示温度的变化情形；二、总电路图：名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 4 页精选学习资料 - - - - - - - - - 三、设计分析：总电路可分为两部分,前置部分与后面的放大大电路；名师归纳总结 1、恒流源部分：第 2 页,共 4 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 经查资料得知,二极管的管压降与 温度构成线性关系需其处于一个恒 流状态下；如下列图：压,然后依据虚断原理,可 得流过二极管的电流约为 1mA,其值恒定不变,因而达通过 R2与 R3的分压,运放输入到恒流的目的；另C1的作用端可获得约 0.3V 的电压,依据虚 短
3、原理, R1两端获得 4.7V 的电 2. 放大部分：是滤去前置电路中的沟通成 分,提高电路的稳固性；可变电阻用来调剂输出电压的值,在设定的起始温度下（如 0）调剂可变电阻使运放两输入端电压相等,此时输出为零,对应于外接电压表的零刻度；考虑到恒流源中运放输出电阻的影响,R4 取值不宜过小,应设计要求,取放大倍数为50,即温度每升一度输出的名师归纳总结 值变化为 0.1V,故在 0100输出电压对应的范畴为010V；V1第 3 页,共 4 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 为模拟电压源,模拟二极管的压降变化；为增加电路的稳固性,加入 C2滤波；四、仿真结果及分析：T温度变化 V2 模拟电压源变化V0（输出电压） /V 量 / 量/mV 0 0 0 1 2 0.100025 5 10 0.500127 10 20 1 15 30 1.5 20 40 2.001 25 50 2.501 30 60 3.001 35 70 3.501 40 80 4.001 45 90 4.501 50 100 5.001 从表中数据可看出,输出电压与模拟电压变化量近似线性关系；仿真仍只是理论上的结果,详细数据仍应依据实际电路的结果进行修正；名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 4 页