传感器课程设计报告
设计题目热敏电阻报警器的设计与实现
学生专业班级电信06级2班。
学生姓名（学号。
指导教师。完成时间2024年9月28日。
实习（设计）地点信息学院硬件实验室。
2009 年9月28日。
一、课程设计目的和任务。
实习目的：通过传感器课程设计的实习，使同学们加深对电子信息类专业方面的基本理论、基本知识的认识，提高同学们的基本技能，培养学生分析问题和解决问题的工程综合能力，同时使同学们加深对传感器元器件的认识、设计和应用，拓宽学生的专业面和知识面，为以后的深入学习与工作打下良好的扎实的基础。
实习任务：1、通过实际电路方案的分析比较，设计计算，元件选择，安装调试等环节，初步掌握简单传感器电路的分析方法和工程设计方法。
2、了解与课题有关的电子线路以及元器件工程规范，能按课程设计任务书的要求编写设计说明书，能正确反映设计和实验成果，能正确绘制电路图等。
3、学习焊接电路板的有关知识，熟练焊接的具体操作。
4、基本掌握手工电烙铁的焊接技术，能够独立的完成电子产品的安装与焊接。
5、熟悉常用电子器件的类别、型号、规格、性能及其使用范围。
二、课程设计题目（问题）描述和设计要求。
某些车间和实验室里，对温度有一定要求，尤其是夏天温度太高时，对工作人员的身体和仪器设备都有一定影响，为此我们利用热敏电阻设计一个温度报警器来对温度进行监控，当温度高于某一值或低于某一值时，就必须报警以使我们采取相应的措施。
三、分析与设计。
1、设计任务分析。
热敏电阻是近年来发展起来的一种新型半导体感温元件。由于它具有灵敏度高、体积小、重量轻、热惯性小、寿命长以及**便宜等优点，因此应用非常广泛。负系数热敏电阻热敏电阻与普通热电阻不同，它具有负的电阻温度特性，当温度升高时，电阻值减小，热敏电阻的阻值---温度特性曲线是一条指数曲线，非线性度较大，因此在使用时要进行线性化处理，线性化处理虽然能改善热敏电阻的特性曲线，但比较复杂。
为此常在要求不高的一般应用中，作出在一定的温度范围内温度与阻值成线性关系的假定，以简化计算。热敏电阻的应用是为了感知温度为此给热敏电阻以恒定的电流，测量电阻两端就得到一个电压。当温度达到预定值时，利用热敏电阻的特性，采集电压信号，驱动报警装置，立刻发出报警信号，从而防止因温度不正常而带来的不必要的损失。
2、设计方案论证。
热电传感器是利用热敏电阻的阻值会随温度的升高减小(金属热电阻的电阻率随温度的升高而增大)的原理制成的， 它能用把温度这个热学量转换为电压这个电学量，如各种家用电器(空调，冰箱，热水器，饮水机等)的温度控制，火警报警器，恒温箱等。当外界温度不高时，热敏电阻阻值较高，此时ne555的3引脚输出低电平，使喇叭不能被驱动，不能发出声音；当外界温度升高到一定数值时，ne555的3引脚输出高电平，使得电解电容能够驱动喇叭工作，使喇叭发出报警音，提示温度过高；当外界温度降低时，又重复第一个过程，使喇叭不工作。因此，此电路能够完成预期的功能和任务。
3、详细设计。
先检查一下所有元器件，熟悉一下热敏电阻器，用万用表的欧姆档测量热敏电阻器，同时用手捏住热敏电阻器给它加温，看看电阻值怎样变化。安装焊接前应将所有的元器件整理好，然后对照电路原理图组装温度报警实验电路。将电阻器及热敏电阻器、微调电阻器等安装在电路板上进行焊接。
注意三极管等的各引脚的方向，同时注意用锡要适当，不要太多。
焊接完成后，检查一下电路是否连接正确，没有问题后，装上电池进行试验，调节微调电阻器使它的阻值由大到小逐渐变化，当报警电路不发声时为止。此时用手捏住热敏电阻器，这时可以听到报警电路发声，松开热敏电阻器报警电路又不发声。可以验证设计正确。
4、电路原理图。
元器件清单：4.7电阻2个，2k电阻2个，1k电阻2个，瓷片电容（104）2个，电解电容（16v 22μf）1个，npn5551三极管1个，pnp5401三极管1个，ne555定时器1个，78l05稳压管1个，热敏电阻1个，可调电阻1个，6v电源1个，喇叭1个，电路板1块，导线若干。
四、系统实施。
设计及焊接过程中还算顺利，没有遇到大的问题，也许主要是因为在焊接前自己已经弄清楚了各个元器件的注意事项，并且进行了反复的思考，避免了一些大的问题的出现。但在焊接过程中也出现了一些问题：1、无法把握焊锡量，用得过多或过少，部分焊锡溢出焊接点，使整个焊接面不美观。
2、没有很好掌握焊锡方法，焊点粗糙，有毛刺，达不到光滑圆润的要求。3、焊件表面不清洁；焊接时夹持工具晃动；焊铁头温度过高或过低导致虚焊。
系统运行的结果比较满意：接上电源后，报警电路不发声，当用手捏住热敏电阻器，这时可以听到报警电路发声，并且如果一直不松开手，报警电路发声的声音增大。当松开热敏电阻器时报警电路又不发声。
五、总结与体会。
通过本实验我对传感器课程有了进一步的了解，传感器在现实生活中得到了广泛的应用，了解到传感器能够把自然界的各种非电量转换为电信号的物理理想，并且可将报警装置应用到现实中去，促进了我们学习专业知识的兴趣。本设计我们主要是了解了温度传感器的工作原理和其主要的一些用途。并对常用电子器件有了较深认识，为我以后接触更多知识提供了一个很好的平台。
另外本次的实习对我的动手能力是一次极大的锻炼，俗话说实践出真知，也只有在实践当中才能检验我们所穴道的知识，并将其加以运用，知识只有在实践当中才能显出其价值。在实习中，我锻炼了自己动手技巧，提高了自己解决问题的能力。
从总体上来讲，这次实验还是成功的。在学习传感器的过程中我扩展了自己的知识面，我相信在我以后的学习过程中我会不断的了解传感器方面的知识。并且学会要理论联系实际，把我们所学的理论知识用到实际当中去，实践是检验真里的唯一标准。
我们电子专业的更是如此，不仅要有丰富的理论知识，还要有很强的动手能力，只有理论与实践并用，我们的专业水平才能提高。
最后，感激学校给了我这次实习的机会，也十分感激实习老师的指导，它使我开阔了视野，增长了见识，为我以后走向社会打下了坚实的基础。
参考书目：1]黄继昌等编著：《实用报警电路》，人民邮电出版社，2024年。
2]胡斌编著：《图表细说元器件及实用电路》，电子工业出版社，2024年。
3]电子制作编辑部编著：《电子制作》，电子制作杂志社，2024年。
4]郑仁元译编：《传感器应用一百例》，电子工业出版社，2024年。
5]吕俊芳编著：《传感器接口与检测仪器电路》，北京航空航天大学出版社，2024年。
6] 何道清主编 《传感器与传感技术》 西南石油学院出版。
课程设计成绩评定表。
注：此表装订在课程设计之后。
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