空调温度调节系统设计课件.ppt

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1、模拟电子技术研究型课题讲解《空调温度自动控制系统设计》空调温度自动控制系统设计组员：侯昶（10282037）刘杰（10282041）潘晓琳（10282044）总体设计一般空调空调机实现温控总体设计图框：1、传感器将温度、湿度值转换为电量输出2、由A/D转换器对模拟信号进行数字化3、被数字化的信号经过单片机处理4、输送到显示本系统完成以下功能:可对温、湿度进行多点自动检测、显示、报警和调控；当温、湿度超过上、下限设定值时，可自动发出声光报警，并进行温、湿度调节控制，直到报警消除，报警的上下限值可通过键盘随时设定。基于电

2、压比较器的简单自动温控系统我们组重点讲该系统，系统实现原理如下：温度传感器电压比较器执行总体设计线路图一、温度采样电路设计(温度传感器)温度传感器的选择:温度传感器种类很多，主要有热电偶传感器、热电阻型温度传感器、热敏电阻、晶体管温度传感器、PN结温度传感器、热膨胀型温度传感器、示温涂料型温度传感器、辐射式温度传感器、热释电式温度传感器、电容型温度传感器、光纤温度传感器热敏电阻热敏电阻是对温度敏感的半导体元件，主要特征是随着外界环境温度的变化，其阻值会相应发生较大改变。电阻值对温度的依赖关系称为阻温特性。热敏电阻根据

3、温度系数分为两类：正温度系数热敏电阻和负温度系数热敏电阻。热敏电阻信号调理电路热敏电阻Rt与电阻R1R2R3组成电桥电路，当温度变化时，Rt的阻值发生变化，引起电桥输出，经运放TLC272差动放大后，送A/D转换电路。热电阻与热敏电阻（半导体材料制成）不同，一般用铂（Pt）或铜（Cu）材料制成，只有正温度系数。调理方法与热敏电阻类似，而且也是采用分都表方式表示其电阻变化与温度的关系。一般常用Pt100和Pt1000等二线式铂热电阻接线实例模拟集成温度传感器模拟集成温度传感器实质上是一种半导体集成电路它是利用晶体管

4、的B-E结压降的不饱和值Vbe与热力学温度T和通过发射极电流I的下述关系实现对温度的检测.k是波尔兹曼常数，q是电子电荷的绝对值.基于AD590集成温度传感器电路的设计AD590是美国模拟器件公司利用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。它的主要特性参数如下:1.流过器件的电流(μA)等于器件所处环境的热力学温度(开尔文)度数，即：Ir/T=1μA/K式中:Ir是流过器件(AD590)的电流，单位为μA,T是热力学温度，单位为K。2.AD590的测温范围

5、为﹣55～﹢150℃。3.AD590的电源电压范围为4V～30V。电源电压可在4V～6V范围变化，电流Ir变化1μA，相当于温度变化1K。4.输出电阻为710MΩ。5.精度高:AD590共有I、J、K、L、M五档6.灵敏度:1μA/K。温度检测电路运算放大器A被接成电压跟随器形式，以增加信号的输入阻抗。而运放A2的作用是把绝对温标转换成摄氏温标，给A2的同相输入端输入一个恒定的电压，然后将此电压放大到2.732V。这样，A1与A2输出端之间的电压即为转换成的摄氏温标。在设计测温电路时，首先应将电流转换成电压。因为流过

6、AD590的电流与热力学温度成正比，当电阻R1和电位器RP1的电阻之和为10kΩ时，输出电压Vo的变化为10mV/K。但由于AD590的增益有偏差，电阻也有误差，因此应对电路进行调整。为了使此电阻精确(0.1%)，可用一个9.6kΩ的电阻与一个1k电位器串联，然后通过调节电位器来获得精确的10kΩ的电阻.将AD590放入0℃的冰水混合溶液中，A1同相输入端的电压应于2.732V，同样使A2的输出电压也为2.732V，因此A1与A2两输出之间的电压为OV即对应于0℃,AD590温度与电流的关系二、电压比较器图1(a)是

7、比较器，同相端输入电压VA和反相端输入VB的变化如图1(b)所示。在时间0～t1时，VA>VB；在t1～t2时，VB>VA；在t2～t3时，VA>VB。在这种情况下，Vout的输出如图1(c)所示：VA>VB时，Vout输出高电平(饱和输出)；VB>VA时，Vout输出低电平。基于点位比较器散热风扇自动控制电路一些大功率器件或模块在工作时会产生较多热量使温度升高，一般采用散热片并用风扇来冷却以保证正常工作。介绍一种极简单的温度控制电路：当5V电压加在RT及R1电阻上时，在A点有一个电压VA。当散热片上的温度上升时，则

8、热敏电阻RT的阻值下降，使VA上升Rt的温度特性图：它的电阻与温度变化曲线虽然线性度并不好，但是单值函数。如果我们设定在80℃时应接通散热风扇，这80℃即设定的阈值温度TTH，在特性曲线上可找到在80℃时对应的Rt的阻值。R1的阻值是不变的，则可以计算出在80℃时的VA值。R2与RP组成分压器，当5V电源电压是稳定电压时，调节RP可以改变VB的