图2.3.2直流电机原理图
2.3.3、温度传感器的原理
要求对一个非电量（如温度、力矩、重量等）进行自动测量和控制，首先需将这一非电量转换成电量。完成这一过程的装置称为传感器。温度传感器的种类较多，常用的有：
（1）热电偶：—用两种不同材料的导体组成一个闭合回路。如果两端结点的温度不同，则在两者之间产生电动势E，而在回路中有一定大小的电流。这个电动势或电流与两种导体的性质和结点温度有关。利用这种热电效应组成的温度传感器，称为热电偶。热电偶具有测量范围大等优点，但灵敏度较低。
（2）半导体热敏电阻：由于非线性而影响其精度，不适宜在精度较高的温度控制系统中作传感器。
（3）铂电阻温度传感器：测量范围大，精度较高，但成本高，适合在较大系统中使用。
（4）集成温度电流传感器：如美国Analog Devices公司生产的AD590，它的测温范围为-50oC~+150 oC，满刻度范围误差为±0.3 oC，工作电压范围4~30V，电流温度灵敏度为1μA/K，线性度良好，性能稳定，抗干扰能力强，其管脚排列如图2.3.3.1所示
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132-12V-AD590+ItR29.1k2kRp2IfUO1.正电源 2负电源3接管壳+12VMC1403VrefR18.2kIORp12kRp5.1k-+?+OP07
图2.3.3.1 AD590管脚排列图
AD590是美国ANALO G DEV ICES 公司的单片集成两端感温电流源。 如图2.3.3.2所示：
图2.3.3.2 AD590实物图
主要特性：
(1) 流过器件的电流(μA) 等于器件所处环境的热力学温度(开尔文) 度数：Ir/T=1 (1) 式中，Ir—流过器件(AD590) 的电流，单位为μA；T—热力学温度，单位为K；(2) AD590的测温范围为- 55℃~+150℃；(3) AD590的电源电压范围为4～30 V，可以承受44 V正向电压和20 V反向电压，因而器件即使反接也不会被损坏；(4) 输出电阻为710 mΩ；(5) 精度高，AD590在- 55℃~+-150℃范围内，非线性误差仅为±0.3℃。
AD590的应用：
AD590测量热力学温度、摄氏温度、两点温度差、多点最低温度、多点平均温度的具体电路，广泛应用于不同的温度控制场合由于AD590精度高、价格低、不需辅助电源、线性好，常用于测温和热电偶的冷端补偿。AD590不能直接置于水中，需加防水但不隔热装置。
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图2.3.3.3 AD590电路图
2.3.4、数字控制器的原理
多路温度巡回检测控制电路，可通过多路选择器CC4051实现，它使一个8选1多路选择器。如要实现4路循环检测，只需将CC4051的译码输入端最高为C端（9脚）接地。参考电路如图2.3.4所示。
图中555定时器组成多谐振荡器产生脉冲，其输出频率f?1.44/(R1+RP+2R
c)C，调节电位器RP可改变巡回显示的时间长短。为了使温度值显示稳定，输出
脉冲周期应不小于4s。CC4013组成一个二位二进制计数器，一方面计数器的输出作为8选1数据选择器的地址线输入，另一方面经译码、显示给出显示的是第几路。当按下开关S时，计数器脉冲被封锁，计数器状态不变，可实现定点显示。
如图2.3.4所示：
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第一路温度电压信号第四路温度电压信号VCCR147k+5VX1CC4051X2X3XCOMX4A2A1A0至ICL7107Q008734R10kS0.1uF0Q1ABCDR2+39k47uFNE5552156SdQDCC4103CPF1RdQ0SdQDCC4103CPF2RdQ0abcd74LS47efg 图2.3.4温度检测数字控制电路
2.3.5、A/D转换器与数字显示电路原理
采用ICL7107A/D转换器。
ICL7107A/D转换器的性能与管脚参见前面A/D转换器实验内容。图2.3.5所示电路可作为温度显示电路。ICL7107显示的满量程与基准电压的关系位VM=2 V
REF。若将VREF选择为100mv，则可组成满量程为200mv的电压测量电路。只要
把小数点定在十位即可直接读出测量结果。由于ICL7107没有专门的小数点驱动电路，使用时将其阳极数码管的公共阳极接+5V，小数点接GND时点亮，接5V或悬空时熄灭。如图2.3.5所示
VCC
LED显示器OSC1R1OSC2120kOSC3C1100pFTESTVREF+R21kR324kVREF-VREF+VREF-COMIN+IN-CAZR547kC20.1uFC31+5V来自于CC4051输出端的信号R79MICL7107
20R41M0.1uF+-R61M量程扩展电阻分压网络C40.47uFBUT0.22uFC5INTVSS-5V
图2.3.5 A/D转换与显示电路
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在图2.3.5中R1、C1为振荡电阻和振荡电容。R2和R3构成基准电压分压器，调整R2可改变基准电压，使VREF＝100mv，R2采用精密电位器。R4、C3为模拟信号输入端高频滤波电路。C2、C4分别为基准电容和自动调零电容。R5、C5为积分电阻和积分电容。为了提高测量温度的精度，电路输入为满量程2V的电压信号，因此，输入另加一分压网络扩大量程。
2.3.6、直流稳压器电路原理
此电路采用的三端稳压集成电路 LM317。LM317的输出电流是1.5A，输出电压可在1.5-37V之间连续可调。输出电压由控制脚决定，最高输出电压由电源电压决定。
它的1脚是控制端。2脚是输出端 。3脚是电源端。引脚非常少易于控制，并且输出电压稳定带负载能力强。它配合前级的推动电路从而实现电压的数控调节。LM317在工作时流过的电流是非常大的，所以一定要加足够大的散热片。以便较快的散去工作时的热量避免因高温而损坏LM317稳压集成电路。此设计的LM317是不能用一般的三端稳压器代替的。因为一般的三端稳压器是不带控制脚他只有接地脚。
三端稳压器如图2.3.6所示：
图2.3.6 三端稳压元件图
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