温度数显温度计
对于很多人所达不到的地方就需要用无线的传输来完成一定的工作在地下矿井,高塔等人不能经常到达的地方进行监测是很必要的。其发展前景广阔并且可因不同的需要应用到不同的领域,可以因不同的需要做不同的设计方案。
1 温度检测发射部分电路
1.1 温度检测和温度 - 电压( t / u ) 转换这里由 IC1( LM35D ) 组成温度检测和 t/u 转换部分。LM35D为集成温度传感器,其在这里采用的是单电源的接法,所以可以实现0~150 摄氏度内的检测,对应的输出电压为 0~1.5V。但是经过实际测量,在这个电路中能被后面电路所使用的电压为0.2~0.99V,所以这个温度计的测量范围为2~99 摄氏度。
LM35D 是一种输出电压与摄氏温度成正比例的温度传感器,其灵敏度为10mV/ 摄氏度;工作温度范围为 0- 100 摄氏度;工作电压为4- 30V;精度为±1 摄氏度。最大线性误差为±0.5 摄氏度;静态电流为80uA。
1.2 电压 - 频率( u / f ) 转换
这里用 IC2( LM331 ) 实现电压 - 频率( u / f ) 转换。LM331是现在广泛采用的一种廉价的精密的电压 - 频率 ( u / f ) 转换专用集成电路。它的 ( u / f ) 变化特性为 10Hz/mV;非线性误差小,0.01%;电源适应能力强,可以用单 5V 电源;( u / f ) 的转换范围宽(1Hz~100KHz );温度稳定性好;输出负载能力强,能同时兼容 CMOS和 TTL逻辑电平。将以上两个电路结合起来,就可以实现温度到频率的转换。比
如:当温度为1 摄氏度时,LM35D 输出电压为 10 ( mV ),显影的LM331 输出频率为 100Hz;同样,当环境温度为 25.5 摄氏度时,LM35输出电压 255mV,相应地 LM331 输出频率为 2550Hz,即 2.55KHz。
1.3 信号发射
为保证发射信号的质量,这里才用性能稳定的成品发射模块CS901 做信号发射输出电路。由 IC2 输出的表示温度的频率信号经过 C5 送到发射模块的 Q2 进行调制,再经过发射模块先外发射信号。
模块发射频率由 Q1 的基极和发射极之间的声表谐振器 SWA决定,频点为 315MHz或 433MHz,频率稳定度较高,环境温度在- 25℃~85℃之间变化时,频率漂移近似为 3ppm/℃。另外,Q2 在这里做数据调制用,这种结构使它可以很方便的和各种固定编码电路、单片机接口,而不必考虑编码部分电路的工作电压及输出信号幅值的大小。它工作电压 3~12V,在外接 25CM的软天线时,与接收电路CS902 配合,控制距离可到 100 米以上。
2 接收和温度现实部分
2.1 信号接收部分
信号接收和处理采用 CS902 接收模块。它是一个超再生接收电路,但它与一般的超再生接收电路比有一些优点:(1)天线输入端有选频回路,而不依赖1/4波长软天线的选频作用,控制距离较近时可以剪短甚至去掉外接天线。(2)输出的波形在没有信号时一条直线,干扰信号只是在这条直线上产生极短暂的针状脉冲,而不像其它超再生接收电路会产生密密的噪声波形,所以抗干扰能力较强。(3)CS902自身振荡辐射极小,加上电路模块背面网状接地铜箔的屏蔽作用,可以减少模块自生振荡的泄漏和外界干扰信号的侵入。
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