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1、Four short words sum up what has lifted most successful individuals above the crowd: a little bit more.-author-date数字温度计-(数电)数字温度计-(数电)CHENGNAN COLLEGE OF CUST 电子技术应用实习题目: 电子技术应用实习 数字温度计的设计学生姓名: 尹雅君学 号: 201284250104班 级: 电信1201班专 业: 电子信息工程指导教师: 徐里英、 吴一帆2015年 1月目录第一章 实习目的、内容和要求41.1 实习目的41.2 实习内容41.3 实
2、习任务要求5第二章 设计原理及软件简介52.1 设计原理52.1.1 铂电阻PT100的基本工作原理52.1.2精密仪表放大器INA122的基本工作原理62.1.3 ICL7107的基本工作原理与主要构成部分介绍72.1.4 ICL7107引脚功能和外围元件参数的选择112.2 Proteus仿真软件介绍12第三章 设计步骤和过程153.1 数字温度设计的系统结构图153.2 各功能模块的电路仿真图和原理说明163.2.1 PT100桥式仿真电路图及原理163.2.2 INA122仪表放大器仿真电路图及原理173.2.3 放大器的调零电路173.2.4 TC7107AD的仿真电路及原理18第四
3、章 设计的仿真和结果分析204.1 电路的调试测量值仿真电路图204.2 结果及误差分析22第五章 结论225.1设计过程中遇到的困难及解决办法235.2 结论23参考文献24附录24附录A 仿真电路图25附录B 元器件清单26第一章 实习目的、内容和要求1.1 实习目的1、进一步加深对模拟电子技术、数字电子技术、电路理论的应用实践能力,学以致用,加强自主设计能力。2、了解温度传感器铂电阻PT100原理以及掌握其应用;3、了解并掌握精密仪表放大器INA122的原理以及基本电路;4、了解TC7107芯片的原理及基本测压电路;5、熟悉并掌握产品设计的基本思路和方法;6、掌握常用电子元器件的选择方法
4、和元件参数;7、加强计算机运用、查阅资料和独立完成电路设计的能力。1.2 实习内容设计说明:温度是非电量模拟信号,数字显示温度就必须将这一非电量信号转换成电量(电压或电流),然后将模拟电信号经ADC转换成数字信号,最后经译码显示器显示温度值。温度传感元件较多,如热敏电阻、热电偶、温敏二极管、温敏三极管等。比如温敏三极管在温度发生变化时be结的温度系数为2mV/C,利用这个特性可以测出环境温度的变化。但由于在0C时温敏三极管be结存在的电压vbe不等于零,因此需要设计一个调零电路,使温敏三极管在0C时的输出为零,使显示器的读数也为零。当环境温度上升到100C时,温敏三极管be结的电压增加到200
5、mV,这时应使电路的输出显示读数为100。一般只需要调好0C和满度,输出读数与温度就能对应。图1.2.1数字温度计框图 要求:1、基本部分(1)被测温度范围0200C。(2)直接用数字电压表显示温度值,可直接读出01999C。也可以用4位数码管显示温度值。 2、其它说明:(1)用4位数码管显示温度值。(2)验证三个值:冰水0C、环境温度、100C沸水。1.3 实习任务要求1、画出总体设计框图,以说明数字温度计由哪些相对独立的功能模块组成,标出各个模块之间的互相联系。并以文字对原理作辅助说明。2、设计各个功能模块的电路图,加上原理说明。3、选择合适的元器件,在仿真设计软件上连接验证、仿真、调试各
6、个功能模块的电路。在连接验证时设计、选择合适的输入信号和输出方式,在充分电路正确性同时,输入信号和输出方式要便于电路的仿真、调试和故障排除。4、在验证各个功能模块基础上,对整个电路的元器件和连接,进行合理布局,进行整个数字钟电路的连接验证、仿真、调试。5、自行接线验证、仿真、调试,并能检查和发现问题,根据原理、现象和仿真结果分析问题所在,加以解决。学生要解决的问题包括元器件选择、连接和整体设计引起的问题。第二章 设计原理及软件简介2.1 设计原理2.1.1 铂电阻PT100的基本工作原理pt100是铂热电阻,它的阻值会随着温度的变化而改变,当PT100在0摄氏度的时候他的阻值为100欧姆,它的
7、阻值会随着温度上升而成近似匀速的增长,铂电阻的阻值随温度的变化而变化的计算公式:-200t0 Rt=R01+At+Bt*t+C(t-100)t*t*t (1)0t850 Rt=R0(1+At+Bt2) (2)Rt为t时的电阻值,R0为0时的阻值。公式中的A,B,系数为实验测定。这里给出标准的DIN IEC751系数:A=3.9083E-3、 B=-5.775E-7、 C=-4.183E-12根据韦达公式求得阻值大于等于100欧姆的Rt -t的换算公式:0t850 t=(sqrt(A*R0)2-4*B*R0*(R0-Rt)-A*R0)/2/B/R0PT100温度感测器是一种以白金(Pt)作成的电
8、阻式温度检测器,属于正电阻系数,其电阻和温度变化的关系式如下:R=Ro(1+T)其中=0.00392,Ro为100(在0的电阻值),T为摄氏温度因此白金作成的电阻式温度检测器,又称为PT100。以下是部分铂电阻PT100的分度表:图2.1.1 PT100的分度表2.1.2 精密仪表放大器INA122的基本工作原理INA122是精密低噪声信号采集仪表放大器,颞部采用两个运放设计,使之具有非常低的静态电流的优越性能,其输入阻抗高、共模抑制能力强,可有效放大差模信号,可用于便携式仪表和数据采集,INA122工作在很宽的单电源供电下(2.2-36V),静态电流仅60ua。加一个外部电阻RG,放大倍数公
9、式为:G = 5 + 2000K/RG。可设定510000V/V的任意增益值。激光矫正保证了极低的失调电压及漂移和优越的共模抑制。以下图是INA122的内部结构图:图2.1.2 INA122内部结构图放大倍数:G = 5 + 2000K/RG2.1.3 ICL7107的基本工作原理与主要构成部分介绍当输入电压为Vx时,在一定时间T1内对电量为零的电容器C进行恒流(电流大小与待测电压Vx成正比)充电,这样电容器两极之间的电量将随时间线性增加,当充电时间T1到后,电容器上积累的电量Q与被测电压Vx成正比;然后让电容器恒流放电(电流大小与参考电压Vref成正比),这样电容器两极之间的电量将线性减小,
10、直到T2时刻减小为零。所以,可以得出T2也与Vx成正比。如果用计数器在T2开始时刻对时钟脉冲进行计数,结束时刻停止计数,得到计数值N2,则N2与Vx成正比。双积分AD的工作原理就是基于上述电容器充放电过程中计数器读数N2与输入电压Vx成正比构成的。现在我们以实验中所用到的3位半模数转换器ICL7107为例来讲述它的整个工作过程。ICL7107双积分式A/D转换器的基本组成如图1所示,它由积分器、过零比较器、逻辑控制电路、闸门电路、计数器、时钟脉冲源、锁存器、译码器及显示等电路所组成,以下是芯片原理图: 图2.1.3-1 TC7107的芯片引脚图(一)模拟部分模拟电路由双积分式AD转换器构成,图
11、2.3-3所示。主要包括2.8V基准点。图2.1.3-3 双积分式AD转换器结构源(EO)、缓冲器(AL)、积分器(A2)、比较器(A3)和模拟开关的组成。缓冲器A4专门用来提高COM端带负载的能力,可谓设计数字多用表的电阻挡、二极管挡和hFE挡提供便利条件.这种转换器具有转换准确高度、抗串模干扰能力强、电路简单、成本低等优点。适合做低速模转换。每个转换周期分为三个阶段进行,自动调零(AZ)、正向积分(INT)、反向积分(DE),并按照AZ到INT到DE到AZ的顺序进行循环。令计数脉冲的周期为TCP。每个测量周期共需要4000个TCP,其中,正向积分时间固定不变。T1=1000TCP,仪表显示
12、值,将T1=1000TCP,UREF=100.0mV带入上式得。 N=10UIN、或UIN=0.1N。 (2-2)只要把小数点定在十位上,即可直读结果,满量程时:N=2000,此时UM=2UREF=200mV。仪表显示超量程符号“1”。要测量2V以上的直流电压,必须利用精密电阻分压器对UIN进行衰减。积分电阻应采用金属膜电阻,积分电容选绝缘性好、介质吸收系数小的聚苯乙烯电容聚丙烯电容。为了提高仪表抗串模干扰能力,正向积分时间(称采样时间)T1应是工频周期的整数倍,我国采用50Hz交流电网,其周期为20ms,应选T1=20n (ms). (2-3)式中,n=1,2,3,。例如取n=2,4,5时,
13、T1=40ms、80ms、100ms,能有效地抑制50Hz干扰。这是因为积分过程有取平均的作用,只要干扰电压的平均值就不影响积分器的输出。但n值也不宜过大,以免测量速率太低。图2.1.3-4 ICL7107外围基准电压电路图(二)数字电路数字电路如图2.3-3所示,主要包括8个单元:(1)时钟振荡器,(1)频分器;(2)计数器;(3)锁存器;(4)译码器;(5)异或门相应为驱动器;(6)控制逻辑;(7)LCD显示器。 时钟振荡器由ICL7106内部相反器F1、F2以及外部阻容元件R、C组成。若取R为120千殴,C为100皮法,则F0=40kHz。F0经过4分频后得到计数频率,fPC=10kHz
14、,即TCP=0.1ms。此时测量周期T=16000T0=4000TCP=0.4s.测量速率为2.5次每秒。F0还经过800分频。图2.1.3-5 ICL7107数字电路得到50Hz方波电压,接LCD的背电极BP。LCD须采用交流驱动方式,当笔段电极a到g与背电极BP呈等电位时不显示,当二者存在一定的相位差时,液晶才显示因此,可将两个频率与幅度相同而相反的方波电压,分别加至某个笔段引出端与BP端之间,利用二者电位差来驱动该笔段显示。驱动电路采用异或门。其特点是当两个输入端得状态相异时(一个为高电平、另一个为低电平),输出为高电平;反之输出低电平。控制逻辑有三个作用:第一,识别积分器的工作状态,适
15、时发出控制信号,使AD转换正常进行;第二,判定输入电压极性并龙智LCD的负极性显示;第三,超量程时发出溢出信号使千位显示1,其余位消除。2.1.4 ICL7107引脚功能和外围元件参数的选择 下面阐叙ICL7107双积分模数转换器引脚功能、外围元件参数的选择。 外围器件的连接图如2.3-5所示。图中它和数码管相连的脚以及电源脚是固定的,所以不加详述。芯片的第32脚为模拟公共端,称为COM端;第34脚Vr+和35脚Vr-为参考电压正负输入端;第31脚IN+和30脚IN-为测量电压正负输入端; Cint和Rint分别为积分电容和积分电阻,Caz为自动调零电容,它们与芯片的27、28和29相连,电阻
16、R1和C1与芯片内部电路组合提供时钟脉冲振荡源,从40脚可以用示波器测量出该振荡波形,该脚对应实验仪上示波器接口CLK,时钟频率的快慢决定了芯片的转换时间(因为测量周期总保持4000个Tcp不变)以及测量的精度。下面我们来分析一下这些参数的具体作用:Rint为积分电阻,它是由满量程输入电压和用来对积分电容充电的内部缓冲放大器的输出电流来定义的,对于ICL7107,充电电流的常规值为Iint=4uA,则Rint=满量程/4uA。所以在满量程为200mV,即参考电压Vref=0.1V时,Rint=50K,实际选择47K电阻;在满量程为2V,即参考电压Vref=1V时,Rint=500K,实际选择4
17、70K电阻。Cint=T1*Iint/Vint,一般为了减小测量时工频50HZ干扰,T1时间通常选为0.1S ,具体下面再分析,这样又由于积分电压的最大值Vint=2V,所以:Cint=0.2uF,实际应用中选取0.22uF。对于ICL7107,38脚输入的振荡频率为:f0=1/(2.2*R1*C1),而模数转换的计数脉冲频率是f0的4倍,即Tcp=1/(4*f0),所以测量周期T=4000*Tcp=1000/f0,积分时间(采样时间)T1=1000*Tcp=250/fo。所以fo的大小直接影响转换时间的快慢。频率过快或过慢都会影响测量精度和线性度,同学们可以在实验过程中通过改变R1的值同时观
18、察芯片第40脚的波形和数码管上显示的值来分析。图2.1.4-1 ICL7107和外围器件连接图2.2 Proteus仿真软件介绍Proteus软件是英国Labcenter electronics公司出版的EDA工具软件(该软件中国总代理为广州风标电子技术有限公司)。它不仅具有其它EDA工具软件的仿真功能,还能仿真单片机及外围器件。它是目前最好的仿真单片机及外围器件的工具。虽然目前国内推广刚起步,但已受到单片机爱好者、从事单片机教学的教师、致力于单片机开发应用的科技工作者的青睐。Proteus是世界上著名的EDA工具(仿真软件),从原理图布图、代码调试到单片机与外围电路协同仿真,一键切换到PCB
19、设计,真正实现了从概念到产品的完整设计。是目前世界上唯一将电路仿真软件、PCB设计软件和虚拟模型仿真软件三合一的设计平台,其处理器模型支持8051、HC11、PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC33、AVR、ARM、8086和MSP430等,2010年即将增加Cortex和DSP系列处理器,并持续增加其他系列处理器模型。在编译方面,它也支持IAR、Keil和MPLAB等多种编译器。 编辑本段功能特点: Proteus软件具有其它EDA工具软件(例:multisim)的功能。这些功能是:(1)原理布图 (2)PCB自动或人工布线 (3)SPICE电路仿真 革命性的特点 : (1)
20、互动的电路仿真,用户甚至可以实时采用诸如RAM,ROM,键盘,马达,LED,LCD,AD/DA,部分SPI器件,部分IIC器件。 (2)仿真处理器及其外围电路 可以仿真51系列、AVR、PIC、ARM、等常用主流单片机。还可以直接在基于原理图的虚拟原型上编程,再配合显示及输出,能看到运行后输入输出的效果。配合系统配置的虚拟逻辑分析仪、示波器等,Proteus建立了完备的电子设计开发环境。 编辑本段功能模块: (1)智能原理图设计(ISIS) 丰富的器件库:超过27000种元器件,可方便地创建新元件; 智能的器件搜索:通过模糊搜索可以快速定位所需要的器件; 智能化的连线功能:自动连线功能使连接导
21、线简单快捷,大大缩短绘图时间; 支持总线结构:使用总线器件和总线布线使电路设计简明清晰;可输出高质量图纸:通过个性化设置,可以生成印刷质量的BMP图纸,可以方便地供WORD、POWERPOINT等多种文档使用。 (2)完善的电路仿真功能(Prospice) ProSPICE混合仿真:基于工业标准SPICE3F5,实现数字/模拟电路的混合仿真; 超过27000个仿真器件:可以通过内部原型或使用厂家的SPICE文件自行设计仿真器件,Labcenter也在不断地发布新的仿真器件,还可导入第三方发布的仿真器件; 多样的激励源:包括直流、正弦、脉冲、分段线性脉冲、音频(使用wav文件)、指数信号、单频F
22、M、数字时钟和码流,还支持文件形式的信号输入; 丰富的虚拟仪器:13种虚拟仪器,面板操作逼真,如示波器、逻辑分析仪、信号发生器、直流电压/电流表、交流电压/电流表、数字图案发生器、频率计/计数器、逻辑探头、虚拟终端、SPI调试器、I2C调试器等; 生动的仿真显示:用色点显示引脚的数字电平,导线以不同颜色表示其对地电压大小,结合动态器件(如电机、显示器件、按钮)的使用可以使仿真更加直观、生动; 支持主流的CPU类型:如ARM7、8051/52、AVR、PIC10/12、PIC16、PIC18、PIC24、dsPIC33、HC11、BasicStamp、8086、MSP430等,CPU类型随着版本
23、升级还在继续增加,如即将支持CORTEX、DSP处理器; 支持通用外设模型:如字符LCD模块、图形LCD模块、LED点阵、LED七段显示模块、键盘/按键、直流/步进/伺服电机、RS232虚拟终端、电子温度计等等,其COMPIM(COM口物理接口模型)还可以使仿真电路通过PC机串口和外部电路实现双向异步串行通信; 原理图到PCB的快速通道: 原理图设计完成后,一键便可进入ARES的PCB设计环境,实现从概念到产品的完整设计; 实时仿真:支持UART/USART/EUSARTs仿真、中断仿真、SPI/I2C仿真、MSSP仿真、PSP仿真、RTC仿真、ADC仿真、CCP/ECCP仿真; 编译及调试:
24、支持单片机汇编语言的编辑/编译/源码级仿真,内带8051、AVR、PIC的汇编编译器,也可以与第三方集成编译环境(如IAR、Keil和Hitech)结合,进行高级语言的源码级仿真和调试; (4)实用的PCB设计平台 原理图到PCB的快速通道: 原理图设计完成后,一键便可进入ARES的PCB设计环境,实现从概念到产品的完整设计; 先进的自动布局/布线功能:支持器件的自动/人工布局;支持无网格自动布线或人工布线;支持引脚交换/门交换功能使PCB设计更为合理; 编辑本段资源丰富 :(1)Proteus可提供的仿真元器件资源:仿真数字和模拟、交流和直流等数千种元器件,有30多个元件库。 (2)Prot
25、eus可提供的仿真仪表资源 :示波器、逻辑分析仪、虚拟终端、SPI调试器、I2C调试器、信号发生器、模式发生器、交直流电压表、交直流电流表。理论上同一种仪器可以在一个电路中随意的调用。 (3)除了现实存在的仪器外,Proteus还提供了一个图形显示功能,可以将线路上变化的信号,以图形的方式实时地显示出来,其作用与示波器相似,但功能更多。这些虚拟仪器仪表具有理想的参数指标,例如极高的输入阻抗、极低的输出阻抗。这些都尽可能减少了仪器对测量结果的影响。 (4)Proteus可提供的调试手段 Proteus提供了比较丰富的测试信号用于电路的测试,这些测试信号包括模拟信号和数字信号。 编辑本段电路仿真:
26、 在PROTEUS绘制好原理图后,调入已编译好的目标代码文件:*.HEX,可以在PROTEUS的原理图中看到模拟的实物运行状态和过程。 PROTEUS 是单片机课堂教学的先进助手。 它的元器件、连接线路等却和传统的单片机实验硬件高度对应。这在相当程度上替代了传统的单片机实验教学的功能,例:元器件选择、电路连接、电路检测、电路修改、软件调试、运行结果等。 课程设计、毕业设计是学生走向就业的重要实践环节。由于PROTEUS提供了实验室无法相比的大量的元器件库,提供了修改电路设计的灵活性、提供了实验室在数量、质量上难以相比的虚拟仪器、仪表,因而也提供了培养学生实践精神、创造精神的平台。 使用Prot
27、eus 软件进行单片机系统仿真设计, 是虚拟仿真技术和计算机多媒体技术相结合的综合运用,有利于培养学生的电路设计能力及仿真软件的操作能力;在单片机课程设计和全国大学生电子设计竞赛中,我们使用 Proteus 开发环境对学生进行培训,在不需要硬件投入的条件下,学生普遍反映,对单片机的学习比单纯学习书本知识更容易接受,更容易提高。实践证明,在使用 Proteus 进行系统仿真开发成功之后再进行实际制作,能极大提高单片机系统设计效率。因此,Proteus 有较高的推广利用价值。第三章 设计步骤和过程3.1 数字温度设计的系统结构图图3.1系统结构图3.2 各功能模块的电路仿真图和原理说明3.2.1
28、PT100桥式仿真电路图及原理图3.2.1 PT100仿真图原理:电路采用R5、R6、R8、RT1构成测量电桥,因为PT100在5mA以下的电流才能稳定的工作,有比较好的线性度,所以设R5=R6=4.99K用来限制电流在1mA左右,因为PT100在零度时电阻值为100,所以设R8=100欧;RT1是铂电阻PT100,上面显示的为北侧模拟温度值,当PT100的电阻值和R8不相等时,电桥输出一个mV级的压差信号可由放大器进行放大。3.2.2 INA122仪表放大器仿真电路图及原理图3.2.2 INA122放大电路原理:因为PT100变化的是很微弱的信号,如果用普通的OP系列的放大器要先输入跟随器防
29、止电流被放大器影响,在经过放大,这种电路的工模干扰很大,而INA122仪表放大器,它的工模抑制能力很强,输入阻抗高且能有效的放大差模信号,外部的电位器RV4是用来调节放大倍数的,该电路已经将输入的电压差放大到相对应温度的电压值,5脚REF 用来调零,且与6脚组成差分输出。3.2.3 放大器的调零电路图3.2.3 INA122调零电路原理:INA122经过激光矫正,因此,失调和温漂都很小,多数情况下无需调整,但是在此电路中存在一定的失调电压,所以采用电位器RV3进行了适当调零处理。3.2.4 TC7107AD的仿真电路及原理图3.2.4 TC7107仿真图 原理:TC7107为高阻抗 CMOS
30、差分输入,噪声低,显示稳定,输入为零时读数为零,29脚为自动调零电容,C4=47nF 适合于 2.0V 满量程应用,它的自动调零周期免除了调零需要;在31脚VIN+和30脚VIN+实现了差分输入,在40脚的和39脚间接100K电阻与38脚的0.1nF电容构成了频率为48的振荡器,构成了微秒级的读数周期;TC7107A 可以驱动共阳极 四位LED,段驱动通常为 8 mA,1000s 输出 (引脚19)从两个 LED 段汲取电流,并具有 16 mA 的驱动能力,前三位数码管分别为被测电压(mV级)的百位、十位、个位,第四位为小数点位;TC7107有两个测量量程可以选择,当要求满量程是200mV时在
31、36脚VREF+和35脚VREF-之间接100mV,本实验的满量程是2,所以在35和36脚之间接1V的基准电压。第四章 设计的仿真和结果分析4.1 电路的调试测量值仿真电路图电路的调试我采用的是Proteus仿真软件进行的电路仿真调试,利用软件强大的仿真资源,对自己设计的电路进行验证性测试。如题目要求需要验证测试0-200度的温度值,以及冰水0C、环境温度、100C沸水三个值,用数码管来显示其值。根据该题要求,以下分别是测试冰水0C、环境温度(25C)、100C沸水及200C的仿真测试结果电路图。1.冰水0C图4.1.1 冰水0C仿真图2.环境温度(25C)图4.1.2 环境温度(250C)仿
32、真图3.100C沸水图4.1.3 100C沸水仿真图4、200C图4.1.4 200C仿真图4.2 结果及误差分析通过仿真软件的仿真验证,四个设计电路均能实现任务的所有要求,能但在最终数码管显示的温度值还是有0.3C3C的误差,经过对理论和整个电路的分析出以下几个产生误差的原因: 1、PT100本身线性度不够好,在不同的温度值内,它的线性比例系数也是有变化的,但是后面放大电路的放大倍数是确定了的,所以造成了部分误差;2、 在放大电路里,INA122芯片可能存在失调电压和温漂,最然进行了调零,但是由于芯片本身原因,调零电路并不能完全消除该失调,所以还是会存在部分误差。3、 TC7107芯片是一个
33、低位的AD转换芯片,转换精度可能也存在一定误差,但是准要误差原因还是PT100所存在的线性度不佳。总体看,设计的几个电路基本达到了任务的所有,但在精度方面还有待进一步的改进,虽然题目没有要求精度,但还是希望使其能够更加的精准。第五章 结论5.1设计过程中遇到的困难及解决办法1、 自助设计电路能力不强,整体设计思路欠佳在课题初期,进展非常的缓慢,不知从何下手,后来为了寻找灵感就上网查阅了大量的资料,也尝试过网上的设计方案,但是网上方案里的测量范围都达不到题目要求,所以我就通过查找相关资料并请教学长后,自己设计了一个符合本题要求的电路。2、仿真软件的不熟练在设计中最大的问题就是对仿真软件比较的陌生
34、,找个元器件都要上网百度才能找到,在使用过程中出现了很多问题,也由于仿真软件本身也存在很多有待改正的小问题,导致电路设计的进度比较缓慢,后来是根据请教使用者的经验体会去避免这些软件问题,也通过修改电路来防止这些问题,才顺利的完成了该电路的设计。3、电路调试中出现的问题在设计PT100的桥式电路时,由于对温度传感器本身性能理解不够充分,它只能在5mA以下的电流正常工作,所以刚开始限流电阻参数设置的不好,导致输出的电压差一直很不准确;也还因为对这个桥式电路本身不熟悉,还找出了模电教科书复习课堂上学过的知识。在测电压那一部分,因为测电压的TC7107为差分输入,刚开始不知道INA122是差分输出,直
35、接把它当成单端输出接到TC7107的VIN+,结果读数完全不准,然后我就把两部分的电路给一起共地,结果就出现了编译错误,本来整个电路都分模块调试好了,因为模块之间连接不起来,一直耽误了好久,吃不好也睡不好,绞尽脑汁也不知道原因,甚至想过换方案。后来一个学长无意中说起INA122本身就是差分输出,我才恍然大悟,然后把放大电路的差分输出和测电压的差分输入连接起来,就可以准确的测出PT100变化的电压值了!5.2 结论在设计电路过程中,方案没有太大变化,只是遇到些小问题,但是通过不懈努力,最终实现了任务要求的做有功能,桥式电路的输出电压差误差为0.01mV,放大后的电压差误差在0.3mV到3mV之间
36、,导致显示的温度值误差也在0.3C到3C之间。通过这次实习,让我了解了怎么去对微小变化的信号进行测量,并初步掌握了怎么去选择并使用适合的放大器,也让我初步的认识了双积分A/D转换器的工作原理,进一步加深对模拟电子技术、数字电子技术、电路理论的应用实践能力,提高了自主设计能力,独立完成电路设计的能力,掌握了桥式电路、INA122仪表放大器、ICL7107芯片的原理以及它们在使用过程中遇到的问题并该如何去解决它们的思路,了解到产品设计的基本思路和方法并熟悉了常用电子元器件的选择方法和元件参数,总之,在这个过程中收获了很多知识,同时也特别感谢指导老师耐心细致的讲解,对我设计方面的指导。参考文献1 童
37、诗白.模拟电子技术基础M.北京:高等教育出版社,2006.2 阎石.数字电子技术基础M.北京:高等教育出版社,2006.3 陈大钦.电子技术基础实验电子电路实验.设计.仿真M.武汉:华中科技大学出版社,2002.4 高吉祥.电子技术基础实验与课程设计M.长沙:国防科技大学出版社,2004.5 金唯香、谢玉梅.电子测试技术.长沙.湖南大学出版社,2004.附录附录A 仿真电路图附图1 冰水0C仿真图附图2 环境温度(250C)仿真图附图3 100C沸水仿真图附图4 200C仿真图附录B 元器件清单附表1数字温度计元器件清单名称大小数量瓷片电容10uF1瓷片电容470nF1瓷片电容100uF1瓷片电容100nF2瓷片电容220nF1瓷片电容22nF1电阻1M1电阻47K1电阻4.99K1电阻1001电阻100K1电位器10K5四位数码管2寸4电位器100K1电位器5K1电位器10K1铂电阻PT1001INA1221TC71071-
限制150内