温度超限报警实验报告

【传感器课程设计报告】—— 温度报警器 本次课程设计的主要目的是让学生深入理解并掌握传感器应用技术，强化对相关课程知识的理论与实践结合，提高分析和解决实际问题的能力。设计任务是构建一个温度报警器，当环境温度超过预设阈值时，能自动触发声光报警。 设计的核心元件包括敏感元件、转换元件、测量电路和辅助电源。敏感元件选择了负温度系数热敏电阻（NTC），用于感知温度变化；转换元件同样为NTC热敏电阻，将温度变化转化为电信号；测量电路采用电桥结构，因为电桥法可以提供稳定且精确的测量结果；辅助电源选择了15伏特的直流稳压电源和220伏特的交流电源。 工作原理如下： 1. 温度测量：当温度上升时，NTC热敏电阻Rt的阻值减小，导致电桥不平衡，输出电压U0降低。根据电桥公式，U0 = (Ui/4) * (ΔRt/R1)，Ui = [15/(R5+R6)] * R6，可计算出温度变化对应的电压值。 2. 比较放大器：U0作为正端输入，与固定负端电压比较。当U0高于负端电压时，比较放大器输出高电平，否则输出低电平。这一环节用于判断温度是否达到报警阈值。 3. 报警电路：当比较放大器输出低电平时，晶闸管关闭，报警回路（包括蜂鸣器和LED）接通，发出声光报警。分压电阻R9和R10保护系统，防止过电流损坏元器件。 报警温度的设定可通过调整Rp电阻实现。例如，不同温度下，NTC热敏电阻的阻值对应不同的报警阈值。设计者可以根据需要设定的温度范围，计算出相应阻值的Rt，然后调整Rp来设定报警点。 本设计适用于各种温度监测场合，如液体、气体、固体和火灾报警系统。传感器的测量范围通常在25至100℃，精度可达0.1℃，响应时间小于10秒。设计完成后，学生应编写详细的设计说明书，阐述技术性能、使用条件、工作原理和报警温度的计算方法。 总结，这个课程设计不仅锻炼了学生对传感器和测控技术的理解，也提高了他们的工程设计能力和独立解决问题的能力。通过实际操作，学生能够更直观地理解和应用理论知识，为未来从事自动化和测控技术相关工作打下了坚实的基础。