综合设计性实验报告【实习调研报告工作总结报告】.pdf

大型企业经典管理资料模板，WORD 文档，欢迎下载交流分享一个苹果，各得一个苹果，分享一种思想，各得两种思想。分享是件快乐的事件，乐于分享的人，事业更容易成功。综合设计性实验报告实验名称：基于 AD590 温控器的设计专业：应用物理学 年级：1201 级 组次：第四组组员：李红洲 李克乐 马向军 马永浩指导教师：王婷日期：2015 年 7 月 20 日1 1 实验目的实验目的1.1 了解常用的集成温度传感器 AD590 的内部原理及基本的工作原理。大型企业经典管理资料模板，WORD 文档，欢迎下载交流分享一个苹果，各得一个苹果，分享一种思想，各得两种思想。分享是件快乐的事件，乐于分享的人，事业更容易成功。1.2 设计电路检测 AD590 输出的电压 U 与水温 T 的线性关系。1.3 讨论电流输出型和电压输出型集成温度传感器的优缺点。1.4 设计电路当水温高于 90 摄氏度时能报警提示。2 2 实验原理实验原理2.1 温度控制器系统的基本原理 本电路有温度传感器，K-OC 变换、控制温度设置和放大器等部件组成。温度传感器的作用是把温度信号转换成电流信号或电压信号，K-OC 变换将热力学温度 K 转换成摄氏温度 OC。信号经放大器放大和刻度定标后由数字电压表直接显示温度值，并同时送入比较器与预先设定的固定温度值进行比较，由比较器输出电平的高低变化来控制执行机构（继电器）工作，实现温度的自动控制。如 图为 AD590 的外形电路，在制造时按 K 氏度标定，即在 0C 时,AD590的电流为 273uA，温度每增加 1K 氏度，电流随之增加 1uA。AD590 相当于恒流源，和一电阻串联即将电流信号转换为电压信号，为了精确起见还应有一电位器串入，如果串入 1K 电阻，温度每变化 1K，电压变化 1mV，且与温度的变化成正比，即转换当量 1mV/K。当电源电压在 V=4uV30V 之间时，其电流将随温度的大小而线性变化。由于电源电压的变动亦会影响 AD590 电流输出，但随电源电压的变大，其电压变动所造成的影响将变小，因此建议采用较高电源电压，AD590 对温度 T 的端电流关系式为：I(T)=I(0)=1u/T()=273.2uA=TuA V(T)=I(T)R=273.2RTR可见电压输出 V（T）与温度 T 呈线性关系2.2 电路中，用 AD590 获取温度信号。根据 AD590 的数据手册可以知道，在正常工作的情况下，AD590 的电流变化 1A，相当于环境温度变化 1 摄氏度，当环境温度为 0 摄氏度的时候，AD590 产生 273A 的电流。AD590 经过 10K 的电阻串联后，在电阻的两端产生（2.73+T）V 的电压，该电压经过由 LM324 构成的差分放大电路后，调整为 05V 的电压，输入到继电器，触发继电器驱动蜂鸣器发声。3 3 实验内容与步骤实验内容与步骤3.1 方案设计:正确选择实验方法，进行参数估算，选择实验仪器，给出电路图，拟定实施方法和操作步骤，考虑数据处理方法等。AD590 的外形电路图大型企业经典管理资料模板，WORD 文档，欢迎下载交流分享一个苹果，各得一个苹果，分享一种思想，各得两种思想。分享是件快乐的事件，乐于分享的人，事业更容易成功。试验流程图：试验流程图：AD590 工作在 5V 的电源下，产生 273 373A（0 100 摄氏度）的电流，经过R1 的分压过后，转换为 2.733.73V 的电压，经过一个由 LM324 构成的跟随器后，送至三运放放大电路的一端（设这个电压为 U0）。稳压管 1N4728 可以将 5V 的电源稳压成为 3.3V，再经 1K 的滑动变阻器 R7 分压后，产生 2.73V 的电压（U1），送至三运放放大电路的另一输入端。可以通过调节 5K 的滑动变阻器 R8 的阻值，来调节放大倍数。经过该三运放，实现了电压的相减和调节。3.2 仪器调试：万用表，DH1718-5 型双路跟踪稳压稳流电源，3.3 数据测量：测量 AD590 在不同温度下输出的电流电压值。具体电路图如下所示：具体电路图如下所示：AD590 05v基于 1N4728 产生的2.73V 调零电压 LM324 构成的三运放高共模抑制比放大电路继电器驱动2.733.73v 2.73v焊接的电路板：焊接的电路板：4 4 实验数据及处理实验数据及处理实验数据记录如下：（其中：I=U/R,R=1k。）T()50556065707580859095大型企业经典管理资料模板，WORD 文档，欢迎下载交流分享一个苹果，各得一个苹果，分享一种思想，各得两种思想。分享是件快乐的事件，乐于分享的人，事业更容易成功。5 5 实验结果实验结果将温度传感器 AD590 置于 26 摄氏度的常温下，测量输出电压为 1.31V，经计算，发现放大关系正确，改变温度至 50 摄氏度，测出输出电压为 2.49V，放大正常。再改变温度至 80 摄氏度的时候，发现输出电压为 3.8V，与放大关系不符，分析发现，原因是 LM324 工作在 5V 的电压下，由于本身的放大局限，放大器的输出一般要小于电源电压，所以，基本上 3.8V 已经达到了 LM324 的最高输出值。若要使输出电压增大，则需要为 LM324 提供更高的电压。6 6 实验注意事项实验注意事项1 电路板的检查：检查电路板的焊接是否正确，有无虚焊、错焊以及漏焊，各电阻的阻值是否正确，集成运放 LM324 的管教是否连接正确，以及 AD590 和1N4728 的连接是否有误。在该次调试中，发现有一电阻接错，后仔细对照图纸检查，重新焊接正确。2 各关键点电压的测量：分别测量各关键点的电压值，检查电路工作是否基本正确。实际测得，U0=2.81V，U1=2.63V,Uout=3.8V，温度改变，U0 变化，但是V(mV)325329335340343349354359364370I(m)325329335340343349354359364370输出不变。分析后发现，原来最后一个放大器 U2D 的反馈电阻接到了+端，所以导致输出电压值恒定不变，于是将电阻重新焊接。3 调节调零电压：调零电压的调节是通过改变 1K 的滑动变阻器 R7 的阻值来实现的。4 调节放大倍数：调节放大倍数是通过改变 5K 的滑动变阻器 R8 的阻值来实现的，分析得知，放大 5 倍较为合适。7 7 参考文献参考文献1 范立南.单片机原理及应用教程M.2006.1.2 刘瑞新.单片机原理及应用教程M.2003.7.3 马建国、孟宪元.电子设计自动化技术基础M.清华大学出版.2006.1.4 姜威.实用电子系统设计基础M.2008.1.5 张靖武.单片机系统的 PROTEUS 设计与仿真M.2007.4.6 赵海雁.AD590 温度传感器.测试技术学报.1997.11.7 刘燕,兰志强.AD590 集成电路温度传感器的特性测量与应用.中国仪器 仪表,2005.6.8 张新安.用 AD590 制作高精度数字温度计.实用电子制作，2007.8.9 汪明珠,毛德梅等.基于 AD590 的温度测控电路及应用.皖西学院报，大型企业经典管理资料模板，WORD 文档，欢迎下载交流分享一个苹果，各得一个苹果，分享一种思想，各得两种思想。分享是件快乐的事件，乐于分享的人，事业更容易成功。2009.2.10蒋敏兰,胡生清等.AD590 温度传感器的非线性补偿及应用.传感器技术，2001.2.8 8 实验总结实验总结 经过这次的课程设计实验,我们得到了不少的收获,一方面加深了我们对课本理论的认识,另一方面也提高了实验操作能力。现在我们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，因为我觉得这次我们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，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。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。通过本次课程设计，我更深入地了解了一个放大电路的设计过程，学习了AD590 的工作方式和用 LM324 设计放大电路的方法，加深了对三运放高共模抑制比放大电路的理解，深刻体会了电路板焊接中的各种技巧。我对一些测试硬件、软件及其使用有了更深刻的认识。还有在课程设计过程中，我们确切的感受到，课本上的理论知识要是真正地去实践操作，完全不是我们想象的那么简单。所以，在以后的学习过程中，我们要珍惜这样的实践机会，将理论与实践相结合，才能真正的将我们学到的知识融会贯通，才能在将来把它们应用都工作和生活当中去。实验报告的要求实验报告的要求阐明本实验的目的和意义简要介绍本实验涉及的基本原理（或设计思想、设计过程、设计结果）叙述本实验操作的详细过程（对实验过程进行详细记录及数据处理）对测试结果分析研究，讨论和预期结果的比较（记录实验结果及其分析与讨论）写出实验中发现的各种问题及其解决方法并提出进一步实验的设想写下本实验的总结、收获和体会，对教学工作提出意见和建议。大型企业经典管理资料模板，WORD 文档，欢迎下载交流分享一个苹果，各得一个苹果，分享一种思想，各得两种思想。分享是件快乐的事件，乐于分享的人，事业更容易成功。