基于EWB的测温威廉希尔官方网站 设计原理分析以及其优势

摘要：本文将EWB软件应用于实际项目中，设计了一款测温威廉希尔官方网站 ，所设计的测温威廉希尔官方网站 没有采用专用的温度传感器和高精度的A／D转换器，而是利用三极管温度特性和RC积分特性，通过EWB的温度扫描分析和瞬态分析得到三极管温度和RC充电时间的对应关系，将温度的测量变成了时间的测量，从而得到温度数据，因此，本威廉希尔官方网站 具有低成本、高精度、简单可靠的特点，适用于测量速度不高的场合。同时采用单片机完成温度数据的采集、处理、显示等任务，并给出了测量程序代码。

0 简介

    EWB(电子工作台)是模拟数字威廉希尔官方网站 仿真软件，具有界面直观、操作方便、分析方法多等优点。非常适合于电子工程师和学生使用。EWB软件有绿色版，不必安装，解压后即可使用，点击wewb32．exe运行软件。在主界面中，以图形方式显示了所用的各种操作功能，包括：元件库、仪器仪表、分析方法等，关于 EWB的具体内容，请参考书籍《实用通信与电子线路的计算机仿真》。分析方法的应用往往给试验带来极大的方便，甚至比真实的实验更方便，本文将运用的 EWB的瞬态分析和温度扫描分析来设计一款价廉实用的测温威廉希尔官方网站 。

1 威廉希尔官方网站 原理与设计

    本文所述的测温威廉希尔官方网站 针对水温的测量(可用于类似的场合)，测量范围是0～100℃。通常温度测量的方法是用温度传感器将温度信号经过A／D转换器送到单片机中，从而取得温度数据。如果要求测量显示的精度高(达到10位以上)，则成本大大增加。图1是本文的测温威廉希尔官方网站 原理图，威廉希尔官方网站 中没有采用专用的温度传感器，也不用A／Di转换的方式，而是采用三极管Q1作为测温元件，利用其pn结的温度电压特性，测得温度的变化。将温度电压信号和R2、C1积分信号送到比较器输入端，在R2、C1开始充电后，直到其电压超过温度电压时，比较器翻转，用单片机测量翻转前的充电时间，即可测量温度的电压值。下面通过对RC积分和温度测量的仿真，详细叙述测量原理。

图2是三极管pn结测温威廉希尔官方网站 ，根据三极管手册参数，pn结两端的电压随温度变化。本例测量水温，温度范围是0～100℃。在实际应用中需要知道对应的电压变化范围和起始、终止点的电压值。用EMB进行温度扫描分析，具有直观、快捷的优点。在EMB中画出图2威廉希尔官方网站 ，选择主菜单的分析(analysis)选项，选择其中的温度扫描(temperature sweep)功能，在打开的对话框中设置温度的起始和终止范围，其中starttemper-ature(起始温度)设置为0，end temperature(终点温度)设置为100，sweep type选择linear，output node选择要仿真的节点，其它选择默认，然后点击simulate(仿真)，得到仿真结果如图3所示，单击cursors(游标)，可以精确测量曲线各点坐标的x、y(温度、电压)值，实测结果是，对应x值的0～100℃范围，y值是0．642～0．442V，电压变化范围是200mV，变化规律是线性的。

    图4是R、C积分威廉希尔官方网站 ，在通电的初始时刻，电容两端的电压为0V，以后随着对电容的充电，电容两端的电压将增加，其电压的变化规律是：
 

    由式(1)可知，Uc不是线性的，但是如果R、C的数值很大，则Uc接近于线性，这个过程可以用数学方法求出Uc的曲率来判断线性，最终确定R、C的大小，但是过程比较麻烦而且不直观。如果用EWB仿真，则方便、快捷、直观，针对图4威廉希尔官方网站 ，选择主菜单的analysis下的transient(瞬态)仿真，在打开的对话框中修改start time(开始时间)为0，endtime(结束时间)为0．02s，将测量的节点添加到nodes for analysis对话框中，然后点击simulate，得到图5的结果。打开游标测得x、y的数据是：当电压变化范围是0．442～0．642V时，对应的时间范围是4ms。