武汉理工大学《模拟电子技术课程设计》
2.2 相关器材选择
2.2.1
温度传感器的选择
根据设计要求，可以测量并控制0到室温的温度，精度要达到±1℃。也就是说基本要求为传感器可以测量0到室温的温度，并且具有很好的稳定性。再结合性能以及价格方面的原因，选择了集成温度传感器LM35。
LM35温度传感器在-55～150摄氏度以内是非常稳定的。当它的工作电压在4到20v之间是可以在每摄氏度变化的时候输出变化10mv。它的线性度也可以在高温的时候保持得非常好。因此LM35完全符合设计要求。
2.2.2 继电器的选择
继电器是控制制冷的关键所在，故而继电器的选择很重要。因为使用的电源是正负15V的电压，所以继电器的开启电压应适当接近15V，考虑到实际中电压跟随器的电压损耗，继电器开启电压选择12V较为合适。而输出部分是带动半导体制冷器，半导体制冷器的工作电流为2A，故继电器的承受电流应大于2A，选用3A的比较合适。
2.2.3 运算放大器的选择
因为此次的设计使用的运放只需要完成基本的功能，所以只需要其具有良好的虚短虚断特性，使其作为电压比较器输出的电压接近电源电压，故通用型的运算放大器就可以满足要求。因此选用通用型运放UA741。
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3. 单元电路的设计
3.1 单元电路的选择
3.1.1
测温电路
图3.1.1 测温电路
温度传感器LM35三个引脚分别接正电源，地及信号输入端，如上图所示。其中1脚的电位根据环境温度而变化。具体是环境温度每改变1℃，其电压变化10mV。
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3.1.2 信号处理电路
LM35输出的电压为每℃改变10mV，这个电压太小，很难检测到，所以必须经过一定的处理方可成为测量及控制电路所用的信号。处理方法也就是将其无损地放大一定倍数。 由于当温度与电压的关系为V=10t，单位为mV。所以通过下面的计算
Vmax×Av?12V
Vmin×Av?0V
得
12V0V?AV?Vmax
即0< Av < 40
考虑到计算的方便及测量输出，放大倍数设置为20倍为宜
图3.1.2 信号处理电路
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3.1.3 电压比较电路
知道了所输出的电压的大小，然后与所给的电压进行比较，从而知道电压是偏
高还是偏低，即温度是偏高还是偏低。当控制温度为30度时，
V=300mv*20=6V,
所以，比较电压就选择-6V。当输入电压大于6V时，电压比较器输出+15V，当输入小于6V时，电压比较器输出-15V。
图3.1.3 电压比较电路
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3.1.4 电压跟随器与控制电路
电压比较器输出两种电压——高电平与低电平，以此控制继电器，因为继电器开启电压没有正负之分，所以要加一个二极管控制电压方向。考虑到LED灯的承受能力，需要串联一个保护电阻，10K即可。为了防止前后电路互相影响，因此在两者之间加上一个电压跟随器，以隔离前后电路。
图3.1.4 电压跟随器及继电器 （图中1k电阻代替继电器）
继电器内部是一个磁线圈，在断电的时候会有很大的电流，为了保护电路需要在继电器两端并联一个二极管，以使继电器断电后它的保留电流可以在二极管和电阻中快速消完。
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