电子温度控制器课程设计(DOC)

2

.

确定合理的总体方案。对各种方 案进行比较，以电路的先进性、结构的繁简、成本

的高低及制作的难易等方面作综合比较 ，并考虑器件的来源，敲定可行方案。

3 .

设计各单元电路。总体方案化整为零，分解成若干子系统或单元电路，逐个设计。

4.

组成系统。在一定幅面的图纸上合理布局，通常是按信 号的流向，采用左进右出的

规律摆放各电路，并标出必要的说明。

进

程

计

划

第

1

天：集 中学习；第

2

天：收集资料；第

3

天：方案论证；第

4

天：选

择器件进行单元电路设计；第

5

天：单元电路设计及仿 真；第

6

天：整体

电路设计并仿真；第

7

天：电路焊接制板；第

8

9

天：

完善设计；第

10

天：答辩。

指

导

教

师

评

语

及

成

绩

平时：

论文质量：

答辩：

总成绩：

指导教师签字：

年

月

日

注：成绩：平时

20%

论文质量

60%

答辩

20%

以百分制计算

I

本科生课程设计（论文）

摘

要

温度控制系统在工业生产，生活娱乐，仪器运行等很多方面都有着广泛的应

< br>用。一些工业上的自动化设备需要将温度控制在一定范围内，才能保证所制造的

产 品的质量。电子温度控制系统一般由温度测量部分、温度控制部分和直流稳压

电源部分组 成。温度测量部分主要用来接收当前系统中的温度，然后通过差动放

大电路将热敏电阻的 电压信号发送到温度控制部分，本设计采用

MF58

热敏电阻；

温度控制系统主要是用来控制外部调温系统的，

它接收来自温度 测量部分的信号，

然后与所要控制的温度信号进行比较，从而决定是否加热升温或冷却降 温；直流

稳压电源部分主要是用来给电子温度控制器供电，

一般 由电源变压器、

整流电路、

滤波电路和稳压电路构成，

而我选择使用三端集成稳压器

LM78

××电路 。差动放

大电路和滞回比较器部分电路采用集成

uA741

运算放大器，而温度控制我们通过

控制继电器来控制加热丝加热或风 扇散热。

经过了

multisim

仿真 ，

验证了工作温

度范围：

25

℃—

+80

℃、精度±

1

℃指标，基本满足设计要求。

关键词：

温度；放大；电源；继电器。

II

本科生课程设计（论文）

目

录

第

1

章

绪论

.............. .........................................

1

1.1

电子温度控制器概况

....... ....................................

1

1.2

本文研究内容

.......... .......................................

1

1.2.1

设计要求

............ ...................................

1

1.2.2

设计参数

............ ...................................

1

第

2

章

电子温度控制器电路设计

...................................

2

2.1

总体设计方案框图及分析

.......................................

2

2.2

具体电路设计

.................................................

2

2.2.1

测温电桥的设计

.........................................

2

2.2.2

差动放大电路的设计

.....................................

3

2.2.3

多级调温电路

...........................................

4

2.2.4

滞回比较器的设计

.......................................

5

2.2.5

三极管及外围控制电路的设计

.............................

6

2.3

±12V

直流稳压电源的设计

.

.............................. .......

7

2.4

电子温度控制器的整体电路设计

.................................

8

2.4.1

整体电路图

.............................................

8

2.4.2

电路参数计算

...........................................

9

2.4.3

整机电路性能仿真验证

...................................

9

第

3

章

课程设计总结

.......... ....................................

11

参考文献

............ .............................................

12

附录：器件清单

......... ..........................................

13

III

本科生课程设计（论文）

第

1

章

绪论

1.1

电子温度控制器概况

温度控制系统在 工业生产，生活娱乐，仪器运行等很多方面都有着广泛的应

用。一些工业上的自动化设备 需要将温度控制在一定范围内，才能保证所制造的

产品的质量。因此，温度测量控制系统 有提高自动化设备性能的重要意义。而现

今很多的温度控制系统大多数都有很多的缺点， 主要的就是价格昂贵，反应速度

慢或者是精度不高等。这些缺点使得温度控制部分成为整 个系统中的一个污点。

随着工业自动化的普及与发展，

要求有更 先进、

更稳定、

更可靠的检测控制系统，

以完成数据的采集并控制输出设备安全运行。

1.2

本文研究内容

1.2.1

设计要求

1

.

分析设计要求，明确性能指标。必须仔细分析课题要求、性能、指标及应

2

.

确定合理的总体方案。对各种方 案进行比较，以电路的先进性、结构的繁

简、成本的高低及制作的难易等方面作综合比较 ，并考虑器件的来源，敲定可行

方案。

3

.

设计各单元电路。总体方案化整 为零，分解成若干子系统或单元电路，逐

个设计。

组成系统。在一定幅面的图纸上合理布局，通常是按信号的流向，采用 左

进右出的规律摆放各电路，并标出必要的说明。

1.2.2

设计参数

1.

现设计并制作能高精度电子温度控制器。

2.

设计电路所需的直流稳压电源。

3.

工作温度范围：

25

℃—

+80

℃。

4.

精度±

1

℃

。

1

本科生课程设计（论文）

第

2

章

电子温度控制器电路设计

2.1

总体设计方案框图及分析

电子温度控制器是由负温度系数电阻特性的热敏电阻为一臂组成的测温电桥

< br>的，其输出经测量放大器放大后由滞回比较器输出“加热”与“停止”信号，经

三 极管放大后控制加热器的“加热”与“停止”

。改变滞回比较器的比较电压，即

改变控温的范围，而控温的精度则由滞回比较器的滞回的滞回宽度确定。而滞回

< br>比较电压是通过多个电阻档位进行分压产生参考的电压信号。总体方案框图如图

2 .1

所示。

图

2.1

总体方案设计框图

2.2

具体电路设计

2.2.1

测温电桥的设计

VCC

12V

Rw1

R 1

100kΩ

1

VCC

50 %

3

Dz

1N4735 A

R2

20kΩ

2

R3

220Ω

UB

10kΩ

Key=A

UA

Rt

1kΩ

50 %

Key=A

0

图

2.2

测温电桥电路

2

本科生课程设计（论文）