图4.12 ±9直流电源原理图
图4.13 +5V直流电源原理图
由三端稳压电源所要求的最小输入电压可知，U2为12V，电流为1A即可。所以本设计所选择的二极管的最大反向电压为
UR?1.12U2?1.1?2?12?19.0V (4.5)
最大的整流电流为
IF?1.1IO(AV)2
?1.12U21A?1.1??0.55A (4.6) ?RL2所以本设计选择四只二极管的型号为4007，它的最大整流电流为1A，最大反向电压为50V。 2．变压器的设计
变压器的变比K
K?U1220??11.57 U219 (4.7)
因此变压器选用变比为11的副边双绕线的变压器
3．滤波电路的设计
整流电路输出的电压是单向脉动的电压，其中含有较大的脉动分量，因此必须在整流电路后加接滤波电路，使脉动电压变成平滑的电压，接近于理想的直流电压，滤波电路采用并联电容C
可选用电容器为1000μF，耐压为50V的电容。 4．稳压器的选择
本设计所需要的是输出为正负的双向的直流电源，因此可利用CW7800系列的稳压器，该电路能同时输出固定的正负电压，要得到±9V的电压，可选用CW7809的集成稳压器，按电路图4.11所示的接法，即可得到±9V的精密电源。 5．防震电容的选择
使用集成稳压器是为了提高电源稳压性能和减少输出纹波，可以在集成稳压器后面加入防震电容，一般电容取值较小，C33 ，C36为0.01μF即可。同时在集成稳压器前端并联电容C32和C35，它可以用于抵消输入线性较长时的电感效应，以防止电路产生自激振荡，其容量较小，可以取0.1μF。
通过上述设计即可得到的±9V精密电源,采用同样的方法即可得到+5V精密电源。
4.7 本章小结
本章主要介绍了整个系统的硬件设计其中包括，12位A/D转换芯片TLC2543其功能是将热电偶传感器的模拟量转换为相应的数字量，AT89S52其功能是处理采集的温度值并进行相应的处理如显示或传递等，DS1302为系统提供必要的时间值，同时采用CW系列芯片为整个系统设计了±9V，+5V等稳压源。
第5章 数据处理及软件设计
5.1 E型热电偶的分段折线化推导
本设计采用的是的分段线性化的方法对E型热电偶进行线性化拟合，其具体的实现过程是：将E型热电偶的分度表如表5.1所示，使用MATLAB的“plot(x,y)”命令绘制出，与之相对应的二维曲线图，如图5.1所示。在温度—毫伏曲线图上，截取斜率近似相等的线段，如图5.2所示。则根据下列公式：
Y=k1x+b （5.1）
将（0，0），（x1,y1）的坐标值带入式（5.1）当中，进行联立
0?k1·0?b1 （5.2）
x1?b1 （5.3） Y1?k1·便可求的斜率k1和常量b1值。依次类推在温度—毫伏曲线上，截取(n-1)条线相应的就可以得到(n-1)组斜率k1和常量b1值，如表5.2和表5.3所示。
表5.1 E型热电偶分度表 0 温 度 ℃ 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 0.000 6.317 10 20 30 40 50 60 70 80 90 热 电 动 势 mV 0.591 6.996 1.192 7.683 1.801 8.377 2.419 9.078 3.047 9.787 3.683 4.329 4.983 5.646 10.501 11.222 11.949 12.681 13.419 14.161 14.909 15.661 16.417 17.178 17.942 18.710 19.481 20.256 21.033 21.814 22.597 23.383 24.171 24.961 25.754 26.549 27.345 28.143 28.943 29.744 30.546 31.350 32.155 32.960 33.767 34.574 35.382 36.190 36.999 37.808 38.617 39.426 40.236 41.045 41.853 42.662 43.470 44.278 45.085 45.891 46.697 47.502 48.306 49.109 49.911 50.713 51.513 52.312 53.110 53.907 54.703 55.498 56.291 57.083 57.873 58.663 59.451 60.237 61.022 61.806 62.588 63.368 64.147 64.924 65.700 66.473 67.245 68.015 68.783 69.549 70.313 71.075 71.835 72.593 73.350 74.104 74.857 75.608 76.358 —— —— —— —— —— —— —— —— ——
80mV70605040302010001002003004005006007008009001000t/℃图5.1 MATLAB绘制的E型热电偶温度－毫伏特特性曲线
80mV
70605040y5y420y3y2y100x1100x2200x3300x4400x55006007008009001000t/℃3010
图5.2 E型热电偶温度曲线线性化处理(a)
mV54.543.53.272032.50922.52 1.47481.510.66030.5001011.11992024.91403040 41.56655053.620860t/℃
图5.3 E型热电偶温度曲线线性化处理(b)
mV87.56.970176.56 5.65855.55.026954.5 4.067543.560（53.6208，3.2720） 65.9120708080.82469090.4945100110t/℃109.7177
图5.4 E型热电偶温度曲线线性化处理(c)