基于EWB的測溫電路設計
摘要:本文將EWB軟件應用于實際項目中,設計了一款測溫電路,所設計的測溫電路沒有采用專用的溫度傳感器和高精度的A/D轉換器,而是利用三極管溫度特性和RC積分特性,通過EWB的溫度掃描分析和瞬態(tài)分析得到三極管溫度和RC充電時間的對應關系,將溫度的測量變成了時間的測量,從而得到溫度數據,因此,本電路具有低成本、高精度、簡單可靠的特點,適用于測量速度不高的場合。同時采用單片機完成溫度數據的采集、處理、顯示等任務,并給出了測量程序代碼。
關鍵詞:測溫;電子工作臺;單片機
0 簡介
EWB(電子工作臺)是模擬數字電路仿真軟件,具有界面直觀、操作方便、分析方法多等優(yōu)點。非常適合于電子工程師和學生使用。EWB軟件有綠色版,不必安裝,解壓后即可使用,點擊wewb32.exe運行軟件。在主界面中,以圖形方式顯示了所用的各種操作功能,包括:元件庫、儀器儀表、分析方法等,關于 EWB的具體內容,請參考書籍《實用通信與電子線路的計算機仿真》。分析方法的應用往往給試驗帶來極大的方便,甚至比真實的實驗更方便,本文將運用的 EWB的瞬態(tài)分析和溫度掃描分析來設計一款價廉實用的測溫電路。
1 電路原理與設計
本文所述的測溫電路針對水溫的測量(可用于類似的場合),測量范圍是0~100℃。通常溫度測量的方法是用溫度傳感器將溫度信號經過A/D轉換器送到單片機中,從而取得溫度數據。如果要求測量顯示的精度高(達到10位以上),則成本大大增加。圖1是本文的測溫電路原理圖,電路中沒有采用專用的溫度傳感器,也不用A/Di轉換的方式,而是采用三極管Q1作為測溫元件,利用其pn結的溫度電壓特性,測得溫度的變化。將溫度電壓信號和R2、C1積分信號送到比較器輸入端,在R2、C1開始充電后,直到其電壓超過溫度電壓時,比較器翻轉,用單片機測量翻轉前的充電時間,即可測量溫度的電壓值。下面通過對RC積分和溫度測量的仿真,詳細敘述測量原理。
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