1、電路的設計
數字溫度計電路原理系統方框圖,如圖1.1.
圖1.1 ?電路原理方框圖
通過溫度傳感器LM35采集到溫度信號,經過整形電路送到A/D轉換器,然后通過譯碼器驅動數碼管顯示溫度。ICL7107集A/D轉換和譯碼器于一體,可以直接驅動數碼管,省去了譯碼器的接線,使電路精簡了不少,而且成本也不是很高。ICL7107只需要很少的外部元件就可以精確測量0到200mv電壓,LM35本身就可以將溫度線性轉換成電壓輸出。綜上所述,采用LM35采集信號,用ICL7107驅動數碼管實現信號的顯示。
2、電路原理及其電路組成
數字溫度計的設計原理圖見下圖。它通過LM35對溫度進行采集,通過溫度與電壓近乎線性關系,以此來確定輸出電壓和相應的電流,不同的溫度對應不同的電壓值,故我們可以通過電壓電流值經過放大進入到A/D轉換器和譯碼器,再由數碼管表示出來。
2.1、傳感電路
LM35具有很高的工作精度和較寬的線性工作范圍,該器件輸出電壓與攝氏溫度線性成比例。因而,從使用角度來說,LM35與用開爾文標準的線性溫度傳感器相比更有優越之處,LM35無需外部校準或微調,可以提供±1/4℃的常用的室溫精度。
LM35具有以下特點:
(1)工作電壓:直流4~30V;
(2)工作電流:小于133μA
(3)輸出電壓:+6V~-1.0V
(4)輸出阻抗:1mA負載時0.1Ω;
(5)精度:0.5℃精度(在+25℃時);
(6)漏泄電流:小于60μA;
(7)比例因數:線性+10.0mV/℃;
(8)非線性值:±1/4℃;
(9)校準方式:直接用攝氏溫度校準;
(10)封裝:密封TO-46晶體管封裝或塑料TO-92晶體管封裝;
(11)使用溫度范圍:-55~+150℃額定范圍
傳感器電路采用核心部件是LM35AH,供電電壓為直流15V時,工作電流為120mA,功耗極低,在全溫度范圍工作時,電流變化很小。電壓輸出采用差動信號方式,由2、3引腳直接輸出,電阻R為18K普通電阻,D1、D2為1N4148。傳感器電路原理如圖2.1.
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