基于EWB的測(cè)溫電路設(shè)計(jì)

摘要：本文將EWB軟件應(yīng)用于實(shí)際項(xiàng)目中，設(shè)計(jì)了一款測(cè)溫電路，所設(shè)計(jì)的測(cè)溫電路沒(méi)有采用專(zhuān)用的溫度傳感器和高精度的A／D轉(zhuǎn)換器，而是利用三極管溫度特性和RC積分特性，通過(guò)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(shí)間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，將溫度的測(cè)量變成了時(shí)間的測(cè)量，從而得到溫度數(shù)據(jù)，因此，本電路具有低成本、高精度、簡(jiǎn)單可靠的特點(diǎn)，適用于測(cè)量速度不高的場(chǎng)合。同時(shí)采用單片機(jī)完成溫度數(shù)據(jù)的采集、處理、顯示等任務(wù)，并給出了測(cè)量程序代碼。
關(guān)鍵詞：測(cè)溫；電子工作臺(tái)；單片機(jī)

0 簡(jiǎn)介
EWB(電子工作臺(tái))是模擬數(shù)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(diǎn)。非常適合于電子工程師和學(xué)生使用。EWB軟件有綠色版，不必安裝，解壓后即可使用，點(diǎn)擊wewb32．exe運(yùn)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(kù)、儀器儀表、分析方法等，關(guān)于 EWB的具體內(nèi)容，請(qǐng)參考書(shū)籍《實(shí)用通信與電子線路的計(jì)算機(jī)仿真》。分析方法的應(yīng)用往往給試驗(yàn)帶來(lái)極大的方便，甚至比真實(shí)的實(shí)驗(yàn)更方便，本文將運(yùn)用的 EWB的瞬態(tài)分析和溫度掃描分析來(lái)設(shè)計(jì)一款價(jià)廉實(shí)用的測(cè)溫電路。

1 電路原理與設(shè)計(jì)
本文所述的測(cè)溫電路針對(duì)水溫的測(cè)量(可用于類(lèi)似的場(chǎng)合)，測(cè)量范圍是0～100℃。通常溫度測(cè)量的方法是用溫度傳感器將溫度信號(hào)經(jīng)過(guò)A／D轉(zhuǎn)換器送到單片機(jī)中，從而取得溫度數(shù)據(jù)。如果要求測(cè)量顯示的精度高(達(dá)到10位以上)，則成本大大增加。圖1是本文的測(cè)溫電路原理圖，電路中沒(méi)有采用專(zhuān)用的溫度傳感器，也不用A／Di轉(zhuǎn)換的方式，而是采用三極管Q1作為測(cè)溫元件，利用其pn結(jié)的溫度電壓特性，測(cè)得溫度的變化。將溫度電壓信號(hào)和R2、C1積分信號(hào)送到比較器輸入端，在R2、C1開(kāi)始充電后，直到其電壓超過(guò)溫度電壓時(shí)，比較器翻轉(zhuǎn)，用單片機(jī)測(cè)量翻轉(zhuǎn)前的充電時(shí)間，即可測(cè)量溫度的電壓值。下面通過(guò)對(duì)RC積分和溫度測(cè)量的仿真，詳細(xì)敘述測(cè)量原理。