基于EWB的測溫電路設計

摘要：本文將EWB軟件應用于實(shí)際項目中，設計了一款測溫電路，所設計的測溫電路沒(méi)有采用專(zhuān)用的溫度傳感器和高精度的A／D轉換器，而是利用三極管溫度特性和RC積分特性，通過(guò)EWB的溫度掃描分析和瞬態(tài)分析得到三極管溫度和RC充電時(shí)間的對應關(guān)系，將溫度的測量變成了時(shí)間的測量，從而得到溫度數據，因此，本電路具有低成本、高精度、簡(jiǎn)單可靠的特點(diǎn)，適用于測量速度不高的場(chǎng)合。同時(shí)采用單片機完成溫度數據的采集、處理、顯示等任務(wù)，并給出了測量程序代碼。
關(guān)鍵詞：測溫；電子工作臺；單片機

0 簡(jiǎn)介
EWB(電子工作臺)是模擬數字電路仿真軟件，具有界面直觀(guān)、操作方便、分析方法多等優(yōu)點(diǎn)。非常適合于電子工程師和學(xué)生使用。EWB軟件有綠色版，不必安裝，解壓后即可使用，點(diǎn)擊wewb32．exe運行軟件。在主界面中，以圖形方式顯示了所用的各種操作功能，包括：元件庫、儀器儀表、分析方法等，關(guān)于 EWB的具體內容，請參考書(shū)籍《實(shí)用通信與電子線(xiàn)路的計算機仿真》。分析方法的應用往往給試驗帶來(lái)極大的方便，甚至比真實(shí)的實(shí)驗更方便，本文將運用的 EWB的瞬態(tài)分析和溫度掃描分析來(lái)設計一款價(jià)廉實(shí)用的測溫電路。

1 電路原理與設計
本文所述的測溫電路針對水溫的測量(可用于類(lèi)似的場(chǎng)合)，測量范圍是0～100℃。通常溫度測量的方法是用溫度傳感器將溫度信號經(jīng)過(guò)A／D轉換器送到單片機中，從而取得溫度數據。如果要求測量顯示的精度高(達到10位以上)，則成本大大增加。圖1是本文的測溫電路原理圖，電路中沒(méi)有采用專(zhuān)用的溫度傳感器，也不用A／Di轉換的方式，而是采用三極管Q1作為測溫元件，利用其pn結的溫度電壓特性，測得溫度的變化。將溫度電壓信號和R2、C1積分信號送到比較器輸入端，在R2、C1開(kāi)始充電后，直到其電壓超過(guò)溫度電壓時(shí)，比較器翻轉，用單片機測量翻轉前的充電時(shí)間，即可測量溫度的電壓值。下面通過(guò)對RC積分和溫度測量的仿真，詳細敘述測量原理。