机械工程测试技术课程设计 - 图文

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设计模块选择： 1、温度传感器

LM35是电压输出型集成温度传感器， LM35集成温度传感器是利用一个热电阻检测相应的温度，热电偶是将两种不同材料的导体或半导体A和B焊接起来，构成一个闭合回路，如下图所示。当导体A和B的两个执着点1和2之间存在温差时，两者之间便产生电动势,因而在回路中形成一个大小的电流,这种现象称为热电效应。温度传感器热电偶就是利用这一效应工作的。

温度传感器热电偶的结构形式 为了保证温度传感器热电偶可靠、稳定地工作，对它的结构要求如下：

a、组成温度传感器热电偶的两个热电极的焊接必须牢固； b、两个热电极彼此之间应很好地绝缘，以防短路； c、补偿导线与温度传感器热电偶自由端的连接要方便可靠； d、保护套管应能保证热电极与有害介质充分隔离。

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传感器电路原理图

LM35温度传感器,输出电压0~0.99V,温度每上升1℃,电压上升10ms,可测温度0~99℃.即V=0.01T，运算放大器LM358放大5倍电压,即V=0.05T.经0809通道0转化为数字量,因为转换公式:V/5=X/255,即0.05T/5=X/255,则T≈100X/256. 为了精确到0.1℃,使

t=10*T=1000X/256=125X/32,所以转换公式是t=125X/32,X为数字量.其采集温度及放大温度电路图如下：

A\\D转换电路

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2、温度转换电路

AD转换电路采用ADC0809。ADC0809是一种逐次比较型ADC。它是采用CMOS工艺制成的8位8通道A/D转换器，采用28只引脚的双列直插封装，其原理图和引脚图如图所示。

启动时钟转换结束(中断) 128IN3IN 2272IN4IN 3261IN5IN 4250IN6ADDA 524IN7ADDB 623STARTADDC 722EOCALE－5 8ADC080921－122 920－2OE21019－3CLOCK21118－4VCC21217－82REF(＋)1316GNDREF(－)14152－72－68模拟开关8路模拟开关地 与址 译锁 码存8位A/D控制时序ADC0809SAR比较器树状开关3位地址地址锁存允许 锁三 存态 缓输 冲出 器8位输出256R电阻阶梯Vtef(－)(a) 功能框图输出允许VCCGNDVref(＋)(b)引脚图ADC0809有三个主要组成部分：256个电阻组成的电阻阶梯及树状开关、逐次比较寄存器SAR和比较器。电阻阶梯和树状开关是ADC0809的一个特点。另一个不特点是，它含有一个8通道单端信号模拟开关和一个地址译码器。地址译码器选择8个模拟信号之一送入

ADC进行A/D转换，因此适用于数据采集系统。（b）为引脚图。 附：各引脚功能

（1）IN0～IN7是八路模拟输入信号；

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（2）ADDA、ADDB、ADDC为地址选择端； （3）2-1～2-8为变换后的数据输出端； （4）START（6脚）是启动输入端。

（5）ALE（22脚）是通道地址锁存输入端。当ALE上升沿到来时，地址锁存器可对ADDA、ADDB、ADDC锁定。下一个ALE上升沿允许通道地址更新。实际使用中，要求ADC开始转换之前地址就应锁存，所以通常将ALE和TART连在一起，使用同一个脉冲信号，上升沿锁存地址，下降沿则启动转换。

（6）OE（9脚）为输出允许端，它控制ADC内部三态输出缓冲器。

3、报警电路

报警电路由555时基电路和光敏电阻等组成。电路中555时基集成电路接成典型无稳态工作方式，光敏电阻RL与可变电阻器RP构成光控触发回路。当RL无光照射时，呈高电阻状态，RL与RP的分压点即555型时基集成电路的4脚电位较低，若小于0．4V，555时基集成电路被强制复位，电路不振荡，BL无声，VL不发光。若发光二极管通电后发出的光照在RL上时，RL受光激发，电阻值迅速下降，分压点电位升高，当大于0.4V时（少数时基电路为大于1V)，强制复位被解除，电路立即产生振荡，BL就发声报警，同时VL发光。此时，人们可以根据实际情况对系统进行降温。

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