电热水器课程设计报告

西安邮电学院测控仪器课程设计 报告 软件系统测试报告下载sgs报告如何下载关于路面塌陷情况报告535n,sgs报告怎么下载竣工报告下载 书 关于书的成语关于读书的排比句社区图书漂流公约怎么写关于读书的小报汉书pdf 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 目：电热水器的设计系部名称：信息与控制系学生姓名：刘志伟（01）王宇（07）付国伟（13）李航（35）专业名称：测控技术与仪器班级：测控0504班2007年12月10日至12月21日电热水器的设计一、设计目的：用热电式传感器（热敏电阻）设计一个电热水器。当热水器内的水温低于950C时，控制电路给出信号使电热水器电源接通，给水加热，加热时红色指示灯亮；当热水器内的水温达到950C使，控制电路自动切断热水器电源，停止给水加热，使其处于保温状态，停止加热时，黄色指示灯亮。二、设计要求：（1）可控制电热水器电源接通或断开。（2）可显示相应的控制状态。三、设计器材：器件名称件数NTC151型热敏电阻（负温度系数）1LM324型运放（含IC座）1DC5V直流继电器19013行三极管1红色发光二极管1黄色发光一极管110K电阻2200Q电阻2500Q电阻20.5W功率电阻11W功率电阻120K电位器1四、设计方案及分析（包含设计电路图）1、LM324的功能及引脚：LM324是四运放集成电路，它采用14脚双列直插塑料封装，它的内部包含四组形式完全相同的运算放大器，除电源共用外，四组运放相互独立。如图1所示：IIvccF管脚连接图划出1F输瞬巨（俯视阁）图1其内部的四个运算放大器,A,B,C,D以及引脚功能如下管脚接法管脚接法1outA8outC2inA-9inC-3inA+10inC+4电源正11电源地或负电源5inB+12inD+6inB-13inD-7outB14outD图2LM324中的每一组运算放大器可用图2所示的符号来 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 示，它有5个引出脚，其中“+”、“-”为两个信号输入端，“V+”、“\-”为正、负电源端，“Vo”为输出端。两个信号输入端中，Vi-（-）为反相输入端，表示运放输出端Vo的信号与该输入端的相位相反；Vi+（+）为同相输入端，表示运放输出端Vo的信号与该输入端的相位相同。2、继电器的继电特性：电器的输入信号x从零连续增加达到衔铁开始吸合时的动作值XX,继电器的输出信号立刻从y=0跳跃到y=ym,即常开触点从断到通。一旦触点闭合，输入量X继续增大，输出信号y将不再起变化。当输入量X从某一大于XX值下降到Xf,继电器开始释放，常开触点断开。我们把继电器的这种特性叫做继电特性，也叫继电器的输入-输出特性（参考图3）。释放值Xf与动作值XX的比值叫做反馈系数，即Kf=Xf/XX触点上输出的控制功率Pc与线圈吸收的最小功率P0之比叫做继电器的控制系数，即Kc=PC/P03、负温度系数热敏电阻（NTC）极其特性：NTC具有很高的负温度系数，特别实用于-100——3000C之间测温。其电阻一温度特性曲线是一条指数曲线，可表示为RT=AeB/T,Rt是温度为T时的电阻值。热敏电阻的温度系数为：a=-B/T2B和a是表征热敏电阻材料性能的两个重要参数。其特性曲线如图4和图5：NTC负温度系数热敏电阻R-T特性B值相同，阻值不同的R-T特性曲线示意图（图4）相同阻值，不同B值的NTC热敏电阻R-T特性曲线示意图（图5）4、设计方案和思路：（1）主要设计思路：本实验主要是通过热敏电阻的温度变化而阻值改变来影响电压，设计一个电桥，让热敏电阻的电压与预先设定好的电压进行比较，从而控制三极管的导通与截止，将三极管与继电器相连，以此来达到控制继电器的开关K的自动段开和闭合，达到给水加热与保温的目的。具体方案如下：（参考图6）先确定热敏电阻VR1为950C时，其相应的电阻值，设计一个电桥电路使其达到平衡状态（即运算放大器LM324的U2=U3）,可用电位器来实现，此时为临界状态（继电器RL1处于临界工作状态，）。当热敏电阻VR1的温度T〈95°C时，LM324的U2〉U3,晶体管Q1加反偏电压UBE截止，让继电器控制电路处于加热状态；同理，当热敏电阻VR1的温度T>95oC时，LM324的U2〈U3，晶体管Q1加正偏电压UBE导通，让继电器控制电路处于关闭状态；这样，根据热敏电阻温度的高低，反复通断加热装置，使现场温度保持恒定。（2）具体设计电路图如下（图6）：图6五、问题分析与解决方法在实际的设计过程中我们遇到了很多大大小小的问题，但是经过大家的认真思考和努力实践之后都得到了一一解决。这里将我们刚开始设计的电路图（图7附上，以说明我们在实验中遇到的几个主要问题：1、热敏电阻本身的发热问题：实验过程中，我们虽然在模拟电路的时候很正确，但是真正在面包板上连接好电路之后，发现热敏电阻较热，不对其加热就已经有了较高的温度，这说明热敏电阻上面的电流过大，经过实测后发现，电流基本上在25mA左右，这样严重影响了电路测量的精度，经过大家的讨论好研究，决定在干路上加了一个10K的分压电阻（见图6），以此来减小热敏电阻上的电流，提高测量精度，再次测量后发现，这时热敏电阻上的电流基本保持在1mA左右，用手感觉一下，热敏电阻基本上也没发热，良好的解决了热敏电阻由于本身发热带来的问题。2、用三极管的开关控制继电器的工作问题：我们组的设计思路是当热敏电阻VR1的温度T〈95oC时，LM324的U2〉U3,晶体管Q1加反偏电压UBE截止，让继电器控制电路处于加热状态；当热敏电阻VR1的温度T>95oC时，LM324的U2〈U3，晶体管Q1加正偏电压UBE导通，让继电器控制电路处于关闭状态；但是由于上学期模拟电路的许多知识都忘记了，对三极管的接法生疏了，刚开始将继电器线圈的两端分别与三极管的集电极、地线相接，这样也就等于说是将继电器直接接到了电源之上，线圈两端的电压直接就是12V，继电器一直都处于工作状态，同三极管的导通与否根本没有关系，这样就根本没有实现我们想用三极管的导通与截止来控制继电器的工作状态，刚接好电路是一直不明白为什么一个灯一直亮着，改变热敏电阻的温度根本就不会对继电器的工作状态产生影响，后来经过大家对电路的认真检查终于发现问题出在继电器与三极管没有正确的连接，于是我们又将原来与三极管集电极相连的线圈那端改接到了三极管的发射极上，这样再改变热敏电阻的温度到达一定程度时，两个灯的发光状态就发生相应改变，与我们设计预想的结果一样。可见，在实验过程中一定要认真细心，否则很容易出错的。3、继电器的工作电压问题：继电器的额定工作电压是5V，所以在设计电路的时候要尽量将继电器两端的电压控制在5V左右，不能过大，以免器件被烧坏。在我们刚开始设计的电路之中（见图7），没有给三极管加上拉电阻，所以可以在模拟的电路图中可以看出继电器两端的电压已经达到了10.3V，是正常工作电压的两倍左右，虽然这样在电路模拟过程中，并没有什么要紧的，但是在实际的电路当中会严重影响继电器的寿命，甚至烧坏，所以我们通过讨论在三极管的集电极上加了一个200欧的上拉电阻R4,这样再测量继电器两端的工作电压会看到电压表示数基本保持在5V,这样就不会因为电压过大而损害继电器，也不会因为电压过小而无法令继电器正常工作。4、元器件损坏检查问题：在这次课程设计当中，有一次我们遇到了一个很迷惑的问题，电路图在模拟的时候很成功，没什么问题，真正连接电路的时候也完全按照电路图来连接的，但是在加上电压之后，改变热敏电阻的温度以后，发光二极管就是不产生相应的变化，让人很是郁闷，刚开始我们以为是电路连接错了，于是就又仔细地将电路检查了一遍，但是仍然没有发现错误，电路完全正确。我们又猜想也许是面包板的问题，于是就又换了一块，将电路重新连接了一遍，加上电压以后，仍然没有得到我们希望的结果。这下我们真的糊涂了，于是用万用表开是测量各个支路的电压，与模拟的结果想比较，最终发现了LM324处的电压与模拟的不一样，甚至正负输入都是导通的，于是我们判断三极管可能坏掉了，通过更换LM324，再在电路上加上电源之后，终于出现了我们希望的结果，原来是LM324坏了。最后分析原因可能是刚开始的设计电路不太理想的问题，可能在具体操作中导致电压过大，将LM324击穿了，不过还好最终将其检查了出来，感觉还是比较欣慰的。最初设计的电路图如下（图7）：图7六、设计结果：最终的设计完成以后，将热敏电阻放入到低于95°C的温水中，红色指示灯亮,控制电路处于加热状态；将热敏电阻放入到高于95C的热水中，黄色指示灯亮,控制电路处于保温状态。七、设计心得：刘志伟（1号）：本次课程设计是对我们的传感器知识的综合应用能力的测验，这次实验跟以前有很大的不同，它要求我们有团队合作精神，从分组到最后的实验完成我们都做的很认真。总体来说实验过程还是比较顺利的，当然也遇到了一些困难。本次课程设计我们的设计题目是电热水器，主要是应用NTC型热敏电阻的特性，并加上一些其他的电子器件来设计一个电路，使水温保持在95C，并用发光二极管来显示电热水器的工作状态。经过两个星期的课程设计，从开始时满富盛激情到最后汗水背后的复杂心情，点点滴滴无不令我回味无长。同时我认为我们的工作是一个团队的工作，某个人的离群都可能导致导致整项工作的失败。仅仅靠一个人埋头苦干或者大家都太依赖别人，都会严重影响本次课程设计的进度。课程设计中只有一个人知道原理是远远不够的，只有大家都要了解了实验的原理，才能积极地发挥自己的特长，提出自己独特的观点和看法，只有大家团结一致，积极地发挥团队合作精神，才能尽快地将理想的电路设计出来，倘若大家都依赖别人，自己不去思考，不去努力，很容易造成虽然电路设计出来了，但真正了解电路的只有一个人，而且很可能由于这一个人的错误而导致整个课程设计的失败。所以在我看来，团结协作是我们这次课程设计成功的一项非常重要的保证。通过电热水器的课程设计，我不仅加深了对传感器理论的理解，还将理论很好地应用到实际当中去，将枯燥的理论知识和生动的实际电路联系了起来，不仅如此，我还学会了如何去培养我们的创新精神，从而不断地战胜自己，不断地完善自己。王宇（7号）：本次实验我们做的是电热水器的设计，通过热敏电阻的变化来控制电路的加热与保温，并且用红黄发光二极管的发光情况来显示热水器的工作状态，当水加热到预设水温时，令电源自动断开，使电路处于保温状态，当水温低于该水温时自动上电，使电路处于加热状态加热。我认为本次课程设计的难点之一就是电路图的设计，这不仅要求我们要对所学的知识相当熟悉，而且要能够灵活应用，并且在大脑中要有一个整体的思路，能够统筹掌握全局。我们通过网络、图书馆等途径来收集资料,加上学过的知识花了两天时间将电路的设计思路确定了下来。然后通过仿真软件画出了电路图，并且进行电路图的调试工作。具体调试时可以适当地在电路中增加电流表、电压表，以此来观察电路是否达到了我们设计的要求。这次实验的一个主要问题就是热敏电阻上的电流不能太大，因为热敏电阻对温度是很敏感的，倘若温度过高的话会严重影响电路的精度,刚开始的时候我们没太注意这个问题，结果在面包板上连接好电路，加上电源以后热敏电阻的发热情况很严重，然后我们通过仿真在电路中加了一个限流电阻，通过测试达到了我们的要求。在这次实验中，我们的很多工作都是通过仿真来做的，这样不仅修改起来很方便，而且很容易发现电路的不足之处，可以说我们的这次设计，它是功不可没的。然后就是电路的焊接了，焊接完成以后经过小规模的调试电路也完全符合我们当初的设计。这两周的实习让我深深的体会到，无论什么时候认真、细心、勤于思考都是必不可少的。这两周的实习跟以前的不太一样，需要团队的合作，仅仅靠一个人是不行的，要大家齐心合作，共同努力。这次课程设计不仅加深了我对学过知识的理解，还教会了我在团队合作中如何去和别人相处,特别是当自己的观点和别人的观点发生分歧时如何解决，很好地锻炼了我的人际交往和团队合作能力。我相信即使以后真正参加工作以后，这次实习所学到的东西也仍是我人生中一笔无形的财富。付国伟（13号）：本次实验对我来说还是有一定难度的，因为对许多元器件都不是很熟悉，有些器件是我以前接触过的，对其功能有大概了解，但有些是没见过的，比如说DC5V直流继电器，他的各个管脚应该怎样接就不是很清楚。上网查了相关资料，才知道其基本功能和接法。最终在老师和同学的帮助下还是顺利的完成了本次实验，做完这次试验我感触颇多。这次实验我主要负责的是画电路图以及检查线路错误。当我的队友把电路设计好后，我就用Proteus仿真软件来进行仿真了。由于以前用过这个软件，所以操作起来相对容易一点，当然要具体分析一些问题的时候，还会麻烦一点，这时就需要我们队员之间的合作了。最终的仿真结果还是相当满意的，因为它不仅结果完全满足要求而且各项指标都严格限制在所规定的范围内。当在电路板上练好线后，就出现了很多的问题。这主要有三方面的问题：一、由于电路板本身的影响，连好线后发现系统始终处于加热状态，无论怎么改变电阻的大小，开关也不会切换到保温状态，在我检查了无数次后，才发现是线路接触不良。重新连线后，就出现了理想的结果。二、因为要满足一个电桥平衡状态，所以，这就需要用电位器的滑动来改变电阻的大小使之满足要求，但是在调整电位器时就出现了问题，由于灵敏度的关系，特别不容易调节到临界位置，这就要求我们要很细心，很仔细的调整了，最终在大家的不懈努力下，调解到了最佳状态。三、由于中途反复的实验，不停地加压，连线最后导致了LM324型运放芯片被烧坏的命运，所以不管我们怎么调整电位器的阻值，也达不到我们想要的结果，我检查了许多次也没有检查到原因所在。最后别的同学建议我们换一个芯片试试，我们照做后果然出现了我们期待已久的结果。另外，这次实验能够在很短的时间里顺利完成还有一个主要原因是我们成员分工明确以及互相协助。总之，通过这次课程设计我学到了很多课本上没有的知识，书本上学到的是实验成功的基础，课外知识是实验成功的必要补充，团队互助是实验成功的必要条件这无论是对我今后的学习还是工作都将有很大的帮助。李航（35号）：对于本次设计我个人主要有一下三点体会：首先，我觉得本次设计实验并不是很难，关键是拿到设计题目后自的思考即电路图的设计，这是一种内在的不表露在外的一种财富，其实无论思路是否正确只要是自己认真思考的结果，即使错了也回有的收获，再说设计本来就是一个塌着失败走向的过程，正是由于失败成功才弥足珍贵、激动人心。其次，要有面对失败的勇气。经过几乎一周大家的共同努力终于完成了本次设计，虽然在通往成功的路上有太多的坎坷，但是大家都觉得是值得的，因为不经历风雨怎么见彩虹！说实在的我觉得我缺乏的就是一种坚持不懈的精神，一种勇气„„在这次设计过程中曾遇到过芯片烧坏的情况，大家开始没考虑到只是觉得是电路的问题，结果仔细检查了好多遍还是一无所获，于是我就有点懈怠了，再加上看着别的组捷报频传心里更是着急，头脑中一片空白，没了面对的勇气„„但是当冷静下来了的时候，才意识到正如一位朋友说过那样只要你把每次失败看成对自己的一次考验和锻炼，想到这里我又一次鼓起了勇气认真排查最后终于找到了问题所在，原来失败并不可怕，可怕的是没有从失败中走出来的勇气。最后，也是非常重要的。在这个四个人的团体中有过欢笑也有过失望与痛苦甚至还会出现一些小小的分歧，欢笑时我们一起分享，失败时我们相互鼓励，有分歧时更多的需要我们相互沟通、理解，这就是我所理解的团队精神。我觉得这些对我们以后无论是学习还是工作都是很有用也很重要的。 总结 初级经济法重点总结下载党员个人总结TXt高中句型全总结.doc高中句型全总结.doc理论力学知识点总结pdf ：总的说来，通过本次实验我们大家学到了很多东西，不只是书本上的,还有来自课外的，也有自己深刻体会到的。书本上学到的是实验成功的基础，课外知识是实验成功的必要补充，团队互助是实验成功的必要条件。所以我们要在不断加强自身能力的同时，我们还应特别注重自身能力的加强。最后，还要感谢老师的指导和帮助。