无线测温电路毕业论文.doc

无线数显测温电路的设计摘 要目前，测温技术正处于蓬勃发展的新时期，新技术不断涌现，新产品层出不穷，新工艺被大量采用。测温技术已广泛用于工业、农业、电力、交通、环境监测、现代办公以及人们的日常生活之中。特别是现在，集成化智能传感器作为二十一世纪具有发展前景和影响力的一项高科技产品与通信技术一起使的无线测温技术越来越受到人们的重视。本文设计了一个具有远传功能的测温电路。针对生产实践中低成本、高精度的需要，集成温度传感器具有线性度好、精度适中、灵敏度高、体积小、使用方便等优点。故首先采用集成温度传感器AD590进行温度到电信号的转换，然后对得到的电信号进行放大、模/数转换等相应处理后由远距离无线发射模块和接收模块对其进行发射与接收，最后由计数、译码、显示模块将其显示出来。总体电路主要包括温度检测及放大电路、信号变换电路、发射和接收电路、计数译码显示电路，直流稳压电路等部分，可完成无线数显测温的功能。关键词: 温度 检测 传输 显示 AbstractAt present, the temperature measurement technology is in the prosperous development of the new period, new technology constantly emerging, new product emerge in endlessly, the new technique is used in great quantities. Temperature measurement technology has been widely used in industry, agriculture, power, transportation, environmental monitoring, modern office and People's Daily life. Especially now, integrated intelligent sensor in the 21 st century as potential and influence of a high-tech products and communication technology together the infinite temperature measurement technology that more and more attention by people. This paper designs a circuit that has the function of far temperature measurement. According to production practice the need of low cost and high accuracy, integrated temperature sensor is linear degree good, with moderate precision, sensitivity, small volume, convenient, etc. So the first，integrated temperature sensor AD590 makes temperature to the transformation of the electrical signals, then gets the electrical signals were enlarged, d/a transformation and the corresponding processing by distance wireless transmitting module and receiving module of the emitting and receiving, finally by counting, decoding, display module will be its display. Overall circuit include temperature testing and amplifying circuit, signal transform circuit, sending and receiving circuit, count decode show circuit, dc voltage circuit and other parts, can complete wireless digital temperature measurement function. Keywords: Temperature detection transmission display目录摘要- -()Abstract -()目录- -() 第一张 绪论- -(1)1.1课题的背景和意义-(1)1.2 温度检测的原理-(1) 1.3 温度传感器的种类- -(2)1.4测温技术的发展现状- (3)第二章 总体方案设计- - (7)2.1 本次设计的任务要求及预期目标 - (7)2.2 总体方案的论证- (7)第三章 单元电路的设计- (11) 3.1温度检测及放大电路设计- (11)3.1.1 温度传感器- (11)3.1.2 AD590组成的温度检测及放大电路-(12)3.2 信号变换电路 - (15)3.2.1 U/F变换概述-(15)3.2.2 典型的U/f LM331变换器-(16)3.2.3 LM331组成的电压频率变换电路-(18)3.2.4 调整放大电路- (19) 3.3 发射接收电路模块设计-(19)3.3.1 发射电路- (20)3.3.2 高频放大电路- (21)3.3.3 接收电路- (22)3.4 计数译码显示电路的设计-(23)3.4.1 本次设计所要用到的一些典型芯片- (24)3.4.2 计数控制和输出显示电路- (30)3.4.3 高精度5Hz基信号源电路-(35) 3.5 直流稳压电源电路设计 -(37)结论- (39)参考文献-(40)致谢- (41)附录1-（42）第一章 绪论1.1 课题的背景和意义 在工业生产、医疗卫生、军事和日常生活等许多领域，温度都起着关键作用，是一个重要的测量参数。温度的无线检测已经成为各行各业进行安全生产和减少损失所采取的重要措施之一。我们知道，传统的温度测量方式周期长、施工复杂，效率低，不便于管理，发生故障时，要耗费大量的人力物力排查和重新铺设线缆。而在特定场合下检测点分散、环境封闭或有高电压、很多测温方式根本无法实现测量工作，因而在这些情况下，温度的无线检测传输将起着重要作用，其采用先进传感技术、无线通讯技术、自动化控制技术、数字识别显示技术等，可以对多种恶劣环境条件下的温度实现现场和远程智能化在线检测和预警。 1.2 温度检测的原理 无线数显测温即温度的非接触式测量，在温度检测端包括温度的采集、信号的处里和信号发射电路，显示端包括信号的接收、处理和显示电路等主要部分。 首先，在检测端利用集成温度传感器可以将温度信号转化为与之相关的电压或电流信号，即利用温度传感器将温度的变化转化为电信号的变化，经过线性补偿、放大得到较为理想的模拟电信号，接着利用U/F（电压/频率）转换集成芯片将电压信号变为频率信号，因为还要进行远距离的无线传输，信号的原始形式一般不适合传输，因此需要将它转换为其他形式。这就需要将信号进行调制处理，即将低频信号加载到高频载波信号之上，或者说把信息加载到信息载体上以便传输的过程。将其变换为适合远传的高频信号，再经高频功率放大之后由远距离无线发射模块将其发射出去。在接收端由与发射模块相匹配的接受模块对信号进行接收解调，还原出发射端调制之前的基带信号。由于该基带信号为数字信号且与传输端所检测的温度有关，为了实现对温度的测量，即可以转换为测所得基带信号的信号频率，可由测频电路来完成此项功能。 这部分测频电路可由多种方案来供选择，故可根据所测信号的频率与所测温度的关系，实现温度的远距离遥测。1.3 温度传感器种类 温度是一个基本的物理量，自然界中的一切过程无不与温度密切相关。温度传感器是最早开发，应用最广的一类传感器。温度传感器的市场份额大大超过了其他的传感器。 温度传感器的种类多种多样，总的来说可分为接触式温度传感器和非接触式温度传感器两大类 接触式温度传感器 接触式温度传感器的特点：温度传感器直接与被测物体接触进行温度测量，由于被测物体的热量传递给传感器，降低了被测物体温度，特别是被测物体热容量较小时，测量精度比较低。因此如果要采用这种方式，测得物体的真实温度的前提条件是被测物体的热容量要足够大。该种传感器主要类型有： 1常用热电阻 测温范围：-260850；精度：0.001。改进后可连续工作2000小时，失效率小于1，使用期为10年。 2陶瓷热电阻 测量温度范围为200+500，其精度为0.3、0.15级。 3管缆热电阻 测温范围为-20500，最高测温上限为1000，其精度为0.5级。 4热敏电阻器 适合于在高灵敏度的微小温度测量场合使用。其经济性好、价格便宜。 5超低温热电阻 两种碳电阻，可分别测量268.8253,-272.9272.99的温度。 非接触式温度传感 非接触式温度传感器的工作原理主要是利用被测物体热辐射而发出红外线，从而测量物体的温度，可以进行遥测。其制造成本比较高，测量精度却较低。优点是：这类传感器不从被测物体上吸收热量；也不会干扰被测对象的温度场；连续测量不会产生消耗；反应快等。其主要类型有： l辐射高温计 主要用来测量 1000以上高温。其分四种：光学高温计、比色高温计、辐射高温计和光电高温计。 2光谱高温计 这类是前苏联研制的YCII型自动测温通用光谱高温计,其测量温度范围为4006000,它采用了电子化自动跟踪系统,能保证有足够准确的精度进行自动测量。 3超声波温度传感器 其特点是响应速度快(约为10ms左右)，方向性较强。目前国外有可测到5000的产品。 4激光温度传感器 这类温度传感器适合用于远程和特殊环境下的温度检测。例如NBS公司用氦氖激光源的激光做光反射计可检测很高的温度，精度为1。而美国麻省理工学院正在研制一种激光温度计，最高温度可达8000，专门用于核聚变研究。瑞士Browa Borer研究中心用激光温度传感器可测量几千开(K)的高温。 此外，还有微波测温温度传感器、噪声测温温度传感器、温度图测温温度传感器、热流计、射流测温计、核磁共振测温计、穆斯保尔效应测温计、约瑟夫逊效应测温计、低温超导转换测温计、光纤温度传感器等。这些温度传感器有的已获得应用，有的尚在研制中。 1.4 测温技术的发展现状 温度传感器指的是能感受温度的大小并能将其转换成可用输出信号的传感器。温度是工业过程三大参量（流量、压力、温度）之一，并且也是和人类生活环境有着密切关系的一个物理量，其是国际单位制（SI）中七个基本物理量之一。温度测量一直是一个经典的而又古老的话题，很久以来，在这方面己有多种测温元件和传感器得到普及，但是直到今天，为了适应各工业部门、科学研究、医疗、家用电器等方面的广泛要求，仍在不断研发新型测温元件和传感器、新的测温方法、新的测温材料、新的市场应用。但要准确地测量温度也并非易事，如果测温元件选择不当、测量方法不正确，均不能得到满意的测量结果跟据有关部门的统计，2009年我国传感器的销售额为327亿元人民币，其中温度传感器就占整个传感器市场的14，主要应用于通信电子产品、家用电器、楼宇自动化、医疗设备、仪器仪表、汽车电子等领域。温度测量的最新进展 研制适应各种工业应用的测温元件和温度传感器。铂薄膜温度传感器 这种温度传感器膜厚1m，可放置在很小的测量空间，作温度场分布测量，响应时间不超过1ms，偶丝最小直径25m，热偶体积小于1×10-4mm3，质量小于1g。谐振式石英音叉温度传感器 其温度分辨率可以达到0.0009，准确度可达0.02，测量温度范围为-200260，线性度为0.10.05。多色比色温度传感器 其能够实时地求出被测物体发射率的近似值，大大的提高了辐射测温的精度。Z-元件构成的新型温控器件 其具有电路结构比较简单，且有精度高、速度快、低功耗、低成本等优点。 集成温度传感器 这种温度传感器是利用扩散硅技术制作而成，适合于批量生产，一致性较好，灵敏度为11.3/。 W-Re温度传感器 该类传感器属于高温传感器，是利用W-Re热电偶制作而成的，其能够检测的最高温度为2300，对在还原、惰性、真空、核幅射等环境下的高温测量非常适用。 智能温度传感器 该温度传感器是利用MEMS技术，将典型的信号调理电路、测温元件、带数字总线接口的微处理器组合为一整体，从而构成的智能温度传感器系统。 温度检测技术从“有线温度检测”向“无线温度检测”方向发展。 传统的温度测量方式通常是采用带有电缆的有线连接测量方式，但是对于有些特殊场合，如对旋转的或移动物体的温度测量、环境恶劣致使人员无法涉足的地方等都不宜采用有线的测量方式。在这种情况下，随着智能温度传感器的快速发展与应用，并从节省布线成本方面考虑，温度检测技术开始了从“有线”向“无线”方向的发展。 采用无源声表面波谐振器的无线温度测量虚拟仪器系统 由于信号处理方法和反馈控制的引入，降低了系统的成本，测量的精度与测量的距离也明显提高了许多，与通用计算机平台和数据I/O板卡相结合，可以很方便地通过软件进行灵活控制，测量参数也可以根据不同的应用环境以及测量过程自动调节，达到自适应检测的目的。 空调用温度、湿度传感器系统 该系统有主机与分机两部分。置于内部的温、湿度传感器所测得的数据，由分机定期地以无线方式传送给主机。而主机则通过输出单元将其转换成为可方便处理的电信号，并将其送给控制装置。由于分机的供电方式为电池供电，故可将其放置在任何地方，并能够将控制信号以无线方式进行传递，使用起来十分方便。 无线巡回检测系统 该系统对于安装在测温现场的传感器所测得的数据，不需要巡检人员到现场目测或记录，而是通过无线数据收集系统，对带有无线传输模式的装置用传感器进行无线巡回检测。这种检测系统对于危险场所及多部位的检测将十分方便。 温度检测技术向“由点到线、由线到面、由表到里”的方向发展。 多芯热电偶 我们知道传统的温度测量都主要是基于“点”的温度测量，然而在有些情况下人们往往需要关注的是整个温度场的温度分布，如整个生产车间的温度分布、森林各点的温度等，因此在这种要求下出现了多芯铠装热电偶。或是用测温电缆，沿电缆线组装多支热电阻或热电偶以测量“线”状温度分布。光纤式温度分布测量技术 光纤式温度分布测量技术是一个划时代的技术，其用一支传感器就能测出线状温度分布情况。该温度检测技术的基本原理是先将激光脉冲射到光纤中，然后依据到达各处返回的散射光中的斯托克和反斯托克光之比，求其温度。这种测温技术最长可以测量30Km以内的温度分布。例如，测量油井从地面到地下深度方向的温度分布时采用该传感器是很理想的。用热像仪或辐射温度计测量表面的温度分布 对于物体表面温度的测量和控制，以前多采用热像仪和辐射温度计，例如用热像仪测量高温锅炉外表层的温度分布，用红外辐射温度计测量建材行业回转炉表面温度监视等。但是如果是用光纤式温度分布测量技术则不仅可提高测量的精度，而且还可大幅度降低成本。 深部温度的测量 测量深部温度时可以采用加长热电偶的方法，但这样使用将会不方便。可采用深部温度测量特殊装置，该装置由加热器、金属框、绝热层、测温元件（如热敏电阻）等几部分组成。其工作原理是在加热器的表面，能消除其温度梯度，并能测出其表面的温度，从而得知其深部温度。第二章 总体方案设计2.1 本次设计的任务要求及预期目标 1.设计的任务要求通过对无线数显测温电路的设计，可以使我们进一步了解电子类课题设计的一般步骤及设计方法。熟悉总体电路框图的设计、单元电路的设计与分析。进一步了解温度的非接触式测量及温度参数转换为电信号的方法，正确理解电信号的处理过程。以及如何通过电信号的处理来实现温度的遥测。利用温度传感器将温度的变化转换为电信号的变化，电压信号经放大滤波后，再用电压频率转换电路转换为频率信号。经数字调制与解调，以实现对温度的遥测。 2.预期目标预期目标即能够让所设计的电路技术指标与参数能够达到相关要求。本电路所要求的技术指标与参数如下：a. 温度测量范围0100b. 测量精度为±2c. 数字显示被测温度d. 遥测距离 1000米e. 设计所需要的直流稳压电源2.2 总体方案的论证能够实现本次设计任务的方案不只一种，它们各有利弊。工作环境、测量精度、成本高低、使用是否方便等因素不相同时所选择的方案亦有所不同。所以，我们要根据设计的具体要求，对能够实现设计任务的多种方案进行论证，从中选择出能够适合设计要求的最佳方案。1.方案一方案一的原理框图如图21所示。方案一的系统是有温度检测电路、U/F变换电路、发射与接收电路、计数译码显示电路以及时钟控制电路等部分组成。 温度传感器探测电路。温度探测电路的核心是温度传感器，利用温度传感器的转换功能可以将温度信号转换为可以直接测量的电信号。这部分电路亦包括信号补偿电路与放大电路。 U/F变换电路。该模块负责将模拟电压信号转换成数字频率信号。从温度传感器转换得到的电压信号不适合无线传输，要想实现对温度的远距离无线遥测，需将模拟电压信号转换成数字频率信号，然后送到发射模块进行相关处理。 发射电路模块。将U/F转换后得到的频率信号进行数字调制，经功率放大后由天线进行远距离传输。 接收电路模块。负责信号的接收与解调。图21 数字显示电路。数字显示电路由计数器、显示驱动和数码管组成，其在计数控制电路的控制下实现单位时间内的计数，并将计数结果由数码管进行显示，达到最终测温的目的。 计数控制电路。控制计数器在单位时间内计数，控制计数器的锁存、送数以及清零等操作 50Hz时钟电路。用来产生高精度的50赫兹方波信号，经过处理供其他电路模块使用。 该电路的特点在于各个功能模块全部由硬件电路实现，既能达到所要求的预期目标，又具有响应速度快、可靠性高、成本低廉等特点2. 方案二 方案二的原理框图如图2-2所示。图2-2温度探测系统中，温度传感器及其组成的测温电路、变换电路、发射模块等安装在现场，将温度传感器输出的电信号进行补偿、放大处理后，由U/F变换电路将模拟电压信号变换为数字频率信号，经数字调制和功率放大之后由天线发射出去，进行远距离无线传输。而接收端将信号接收解调之后，经过相应处理将数字脉冲信号送51单片机，编制相应程序，由软件对输入的信号进行相应处理，最终，由P1口和P3的部分接口控制数码管的显示，从而完成温度的远距离遥测，达到预期目的。该电路的特点在于接收端之后的数字显示部分，利用单片机编程，使得大部分工作可由软件来完成，使得电路相对简单，布局清晰。3 方案的选择综上所述，方案一、方案二都能很好的满足本次设计的要求。各有优缺点，其中方案一与方案二相比其信号不需软件处理，故响应速度较快，且具有成本低廉、容易排除故障等优点。所以方案一更加适合本次设计。我们选择方案一，即全硬件电路的设计方案。第三章 单元电路的设计基于第二章总体方案的设计，在这一章中，我们可以将总体电路划分为温度检测及放大电路、信号变换电路、发射和接收电路、计数译码显示电路，直流稳压电路等部分，下面分别对各部分电路进行分析与设计。3.1温度检测及放大电路温度信号检测及处理电路原理框图如图31所示。温度检测及信号处理电路由温度传感器、补偿电路、及电流/电压转换电路组成。该电路的工作原理是：利用直流稳压电源为整个电路系统供电，温度传感器将温度信号转换为能进行直接测量的电流信号，为了使温度信号与电信号尽可能地有线性关系，增加一个电信号补偿电路。但是温度传感器输出的这个电流信号很小，需要经过转换电路将电流转换为电压，对电压信号进行放大。图3-13.1.1 温度传感器 1.温度传感器的重要性 温度传感器是一种将监测到的温度信号转换为电信号的传感器。其使用范围广,数量多，据各种传感器之首。在监测和自动控制中，传感器处于研究对象与测控系统的接口位置，是感知、获取与检测信息的窗口，对系统的功能起了决定性的作用。因此，只有根据系统要求，选择合适的传感器，才能得到精确可靠的信号处理可控制电路。2模拟集成温度传感器AD590模拟集成温度传感器是采用硅半导体集成工艺制做而成的，因此也称为硅传感器或单片集成传感器。模拟集成温度传感器是在20世纪80年代问世的，它是将温度传感器集成在一个芯片上，可完成温度测量及模拟信号输出功能的专用集成电路。模拟集成温度传感器的主要特点是功能比较单一（仅能测量温度）、测量误差比较小、价格低、响应速度快、传输距离远、体积小、微功耗，外围电路简单等。它是国内外应用最为普遍的一种集成传感器。其中AD590就是其典型产品。 AD590是由美国特西尔（Intersil）公司、模拟器件公司（ADI）等生产的恒流源式模拟集成温度传感器。它兼有集成恒流源和集成温度传感器的特点，具有测温误差小、响应速度快、动态阻抗高、微功耗、传播距离远等优点，并且非常适合测量0150范围内的温度。故本次设计就选用集成温度传感器AD590.AD590的外形采用TO-52金属圆壳封装结构，其管脚排列及符号如图3-2所示。其外形与小功率晶体管相仿，共有三个引脚，使用时将三脚接地，可起到屏蔽作用。 1.正电源 2.负电源 3.接管壳 AD590的符号 （a） （b） 图3-23.1.2 由AD590组成的温度检测及放大电路设计1.AD590的性能特点 AD590属于采用激光修正的激光集成温度传感器，其属于一种高阻电流源，该产品有AD590I/J/K/L/M5等不同挡，以AD590M的性能最佳，其典型的电流温度灵敏度是1uA/K。其测温范围为-55+150，最大非线性误差为±0.3，响应时间仅20us，重复性误差低至±0.05，功耗约为2mW。2. AD590的工作原理AD590可以等效于一个高阻抗的恒流源，它的输出阻抗大于10兆欧姆，能大大减小因电源电压波动而产生的温度误差。AD590的工作电压范围为430V、测温范围是-55+150，对应于热力学温度T每变化1K，输出电流就变化1uA。在298.15K（对应于25.15）时输出电流恰好等于298.15uA，这表明输出电流（uA）与热力学温度T（K）严格成正比关系。电流温度系数Kr的表达式为 （2-1）式中 K-玻尔兹曼常熟； q-电子电量； R-内部集成化电阻； 式（2-1）中的8表示内部晶体管VT9与VT11的发射节等效面积之比r=S9/S11=8倍，然后再取自然对数值。将k/q=0.0862mV/k,R=538欧代入式（2-1）中得到 K1= =1.000(uA/K)因此，输出电流的微安数就代表着被测温度的热力学温度值。AD590的电流-温度（I-T）特性曲线如图3-3所示 3. AD590组成的测温检测电路由AD590组成的测温电路如图3-4所示，其包括三部分，即温度-电信号转换电路、电信号补偿电路和电流电压转换放大电路。图3-4 AD590组成的测温电路 因为运算放大器的反向输入端电位VN0V,故由基准原MC1403提供的电流为： =调节Rp1即可改变的大小，实现补偿的作用。因为AD590输出电流的温度灵敏度为1uA/K，而绝对温度与摄氏温度的关系为K=+273.15。故设要测量的温度为T（摄氏温度），流过AD590的电流为： =1流过反馈支路的电流 = =，可见若要使得=T，只需要调节电位器即可。因此，放大器的输出电压为： =（+）=（）T若要得到10mV/的灵敏度输出，可选用R=9.1K,R=2K。即R为调零电位器，R为标定灵敏度电位器。4.单元电路的调试 分别将该由AD590组成的温度检测电路置于冰水混合物中和标准大气压下的沸水中，调节R使电路的输出电压分别为0V和1V。OP07组成的电路即具有电流变电压功能，又可调节输出电压的大小。因为VN0V，故即使电流很小，只要调节R的值到合适的大小，就可以得到大小符合要求的输出电压。3.2 信号变换电路 由温度检测电路得到的模拟电压信号不适合远距离的无线传输，无线电要想传播的很远，要求其波长较长才可以，而直接把原始电信号发送的话，要传的很远，很不方便，且容易受到干扰。故需要先对模拟电压信号进行调制，以便转为高频数字信号，调制后的波形，可以满足传送的要求和信息传输的要求，且抗干扰能力强。3.2.1 U/F变换概述电压频率转换器又称V/F变换器或VFC，可把模拟电压或电流转换成与逻辑电平（通常为TTL）兼容的脉冲串或方波数字信号，其输出频率与输入模拟量成精确比例关系。输出频率连续地跟踪输入信号，直接影响输入信号的变化而不需要外部同步时钟。VFC可用于高分辨率的模/数转换器、长期高精度积分器、双线高抗噪声数字传输和数字电压表。 3.2.2 典型的U/F变换器 LM331U/f变换器的种类有许多种，它们多以双电源（对称的正负两组电源）工作，这给使用者带来一定的不便。但以美国国家半导体公司生产的LM331为代表的单片U/f变换器，却只需单一的正电源供电即可工作，此外它还具有以下显著的特点：电源电压范围宽（可在420V范围内工作）；输出端为集电极开路的形式；温度稳定性好；功耗低（当电源为5V时，功耗为15mW）；价格低；体积小（典型封装为标准的8脚DIP塑封）。LM331/231的DIP塑封的引脚排列见图3-5所示， 图3-5LM331/231的管脚图（1） 各引脚的功能 脚I:电流输出端。它是芯片内部一个精密电流源的输出端，从图3-6中的基本接法中可以看到，该管脚输出的电流负责向电容C充电。 脚Is：参考电流。芯片内部的一个电流泵向该引脚提供50500uA的电流（典型值为135uA），该引脚端外接一个电阻Rs到地，电阻的典型值为14K，实际使用时取3.8150K之间可调，该引脚对地电压的典型值为1.9V。 脚f:脉冲频率输出端。输入电压经过电压频率转换之后的矩形波由该端输出，为在内部的一个晶体管的集电极，为集电极开路输出型，所以外部必须接有上拉电阻到正电源。上拉电阻的典型值可以取10k，在实际使用时，必须注意上拉电阻的数值应该与后续电路匹配。例如，若取TTL电平，必须是上拉电阻接+5V电源，内部输出管的发射极串有一个约15欧的电阻到地。因此当输出管饱和时，如果是流经输出管的电流过大，即上拉电阻值取得太小，它将会导致输出脉冲的低电平数值上移，这有可能会引起后续电路的电平失配。输出管内部设置有过流保护电路，所以输出端不管是与正电源短接或是与地短接均不会损坏，经实验，保护电流约为50mA。 脚GND：接地端。 脚R/C：外接定时电阻Rt和定时电容Ct。它们是芯片内部一个定时电路（单稳态电路）的定时元件。 脚U:阀值电压。该端是芯片内部的一个比较器的反向输入端，该端的电压与第脚的输入电压U做比较，并根据比较结果启动内部的单稳态定时电路。 脚Uin：被转换的外部电压输入端（被测电压由此输入）。 脚Ucc：电源正端。接515V电源（2） 主要特点线性度高：最大为0.01；可工作在单电源或双电源下；脉冲输出同TTL、CMOS等逻辑兼容；温度稳定性好；最大±50ppm/;低功耗：5V电源供电时典型功耗为15mV；动态范围宽：在100kHz满量程频率下的动态范围至少为100dB；频率范围宽：1Hz100KHz;成本低； （3） 电气参数·非线性：典型值为满量程的±0.003；·变换增益：典型值为10kHz/V;·增益的温度稳定性：典型值为±30ppm/·增益随电源电压的变化：最大为0.1/V·输入比较器失调电压：最大±10mV;·输入比较器偏流：最大-300Mv;·输入比较器失调电流：最大±100nA;·定时阀值电压（5脚）：0.630.7V;3.2.3 由LM331组成的压频变换电路图3-6是由LM331组成的符合本设计要求的电压频率转换电路。图3-6电压频率变换电路其输出的频率与输入电压U的关系为 =U式中R的单位为欧，C的单位为F，U的单位为V，f的单位为kHz。即将图中各电阻电容的值代入，即R=100k, R=6.8k, C=0.001Uf, R=12k, 调节电位器W2的值，要得到输入电压与输出频率的关系 f=10000U,此时算得电位器W2的值为2.212k.即图3-6U/f变换电路中电位器W2的值为2.212k时，U/f变化特性为10Hz/mV。 3.2.4 调整放大电路由LM331输出的数字频率信号要送放大调整电路进行处理，以便为后续的信号发射做准备。调整放大电路如图3-7所示至此已设计了总体电路的两大模块，温度检测电路和压频变换电路，如果将这两个电路模块结合起来，就可以实现温度到频率的转换。比如：当温度为1度时，AD590组成的温度检测电路输出电压为10mV，相应的LM331组成的U/f变换电路输出的频率为10Hz；同样，当环境温度为25.5时，AD590组成的温度检测电路输出电压为10mV，相应地LM331输出频率为10Hz，即2.25kHz。3.3 发射接收电路模块设计 发射、接收电路的设计是信号能否理想传输的关键，其大体框图如图3-8所示。如图3-8发射与接收模块框图3.