文档介绍：亚”至院
课程设计（论文）
题目名称 数字温度计
课程名 称 电子技术课程设计
学生姓名
学 号
系、专业
指导教师
摘要
温度计是工农业生产及科学研究中最常用的测量仪表。使用温度 测量仪，首先经过AD590集成温度传感器的作用，使外界温度转换为 电流用表示。因为上述为绝对温度K和电流之间的转换关系，而在设 计中我们需要采用℃,所以我们必须使其转换成摄氏温度℃和电流之 间的关系，这就要用到K—C变换器。通过K一°C变换器的作用，我 们便得到想要的℃和电流之间的直接转换关系。得到的电流再经过放 大器的放大，即可直接用电压表读出被测对象的温度值。然后放大后 的电压接一比较器，比较器的输出端接报警设备。报警设备可由一个 发光二极管组成。在设置了预警温度后，由比较器输出端的电压决定 二极管是否发光，从而起到警报作用。经TC7017AD转换后，再通过 数码管显示。
关键词：AD590 放大器 TC7107数码管
目录
摘要
1系统总体设计 1
总体方案设计 1
系统原理框图及电路图 1
2 系统详细设计 2
2. 1温度传感器 2
3
2. 2. 1 K—C转换电路 3
4
4
2. 2. 4 寸艮；=i 。
5
A/D转换电路 6
2. 4数码管显示 10
3仿真与调试 11
电路的仿真 11
仿真结论 13
4总结 13
...15
附录元件清单 14
参考文献
1系统总体设计
总体方案设计
图1所示为数字温度计的原理框图。其工作原理是将被测的温度信号通过 传感器转换成温度变化的电压信号，此电压信号经过放大电路后，通过模-数转 换器把模拟量转变成数字量，最后将数字量送显示电路，川4位LED数码管显示。
系统原理框图及电路图
AD590为一电流变化型锯件，利用电位黯调节使电瓷变廿, 来模拟AD5go在不同温房下的电流值，通过运放放大像运 算处理构电流值转化成电压值，通过TC7】bAD殉羊显示心 来，砂鳗当温度大于8。度ETD1亮起来报警
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2系统详细设计
温度传感器
此电路是基于模拟AD590设计的，它是利用PN结正向电流与温度的关系 制成的电流输出型两端温度传感器。这种器件在被测温度一定时.，相当于一个恒 流源。该器件具有良好的线性和互换性，测量精度高，并具有消除电源波动的特 性。即使电源在5〜15V之间变化，其电流只是在1卜次以下作微小变化.
1、流过器件的电流（|JA）等于器件所处环境的热力学温度（开尔文）度 数。
2、可测量范围-55C至150c.
3、供电电压范围+4V至+30V.
AD590集成温度传感器进行温度〜电流转换。它是一种电流型二端器件，其 内部已作修正，具有良好的互换性和线性。有消除电源波动的特性。输出阻抗达 10MQ,转换当量为1/M/K。器件采用B—1型金属壳封装。
温度一电压变换电路如图2. 2所示。由图可得：
由 Ux =Uo=\uA/KxR = Rx\0^ / K （R一般取 10K。）
图2. 1 AD590原件符号
图2. 2温度一一电压转换电路
2. 2转换与放大电路
K一℃变换器
因为AD590的温控电流值是对应绝对温度K,而在设计中需要采用C,由 运放组成的加法器可以实现这一转换，
K一℃变换电路
设流经R2RLR3的电流分别为 八，213
：Z1 + Z2 = Z3
若 Ri = R? = R3 （实际应用中可取R1=R2=R3=5KC）
而 R' = R\"Ri/IR3 计算得 R' =
则式（）可变为
Ui = Ur-U\ （ ）
元件参数的确定和一Ur选取的指导思想是：0C （即273K）时，U2 = 0 V
综合式（）,可得
()
Ur = 。
2. 2. 2放大器
R6
-VW
设流经R4, R6的电流分别为i4, i6。由虚断的概念可知，i4=i6,
为了提供一个合适的静态偏置，故在其同向端接入一个平衡电阻
Rs = R4//R6 ()
要使U3满足100mV/℃, 又因为 U2=10mV/℃,
所以我们可取&=5KQ &=50KQ 4=。
2. 2. 3比较器
电压比较器是集成运放非线性应用电路，常用于各种电子设