B题-温度的测量和控制.pdf

2012年东南大学大学生电子设计竞赛题

B题：温度的测量和控制
一、任务
设计并制作一套温度测量和控制电路，用20Ω/50W的空心管电阻或水泥
电阻做为电热元件，用实验室的直流电源（30V/2A）做为供电电源，分别用
温度传感器、标准温度计来测量温度、对比温度，通过电路调节加热功率，
使电热元件温度在30℃~80℃范围内可调并达到设定温度值。
二、要求
1．基本要求
（1）设计一个温度测量电路，其输出电压能随电热元件温度的变化而变化
(最大值不超过5V)，并给出温度在30℃~80℃范围内每变化5℃对应
的模拟电压值（填写附录中的表1）；
（2）设计两个指示温度的LED灯，绿色灯“亮”指示温度(40±1)℃、红
色灯“亮”指示温度(60±1)℃；
（3）先将电热元件温度稳定地控制在40℃（保持至少1分钟）；然后快速
升温至60℃，并将温度稳定地控制在60℃（保持至少2分钟）；
（4）以数字方式显示温度值。

2．发挥部分
（1）加一个可控的直流风扇做为散热降温装置，与加热电路共同调节使电
热元件温度由60℃快速降低到40℃，并将温度稳定地保持在40℃；
（2）将电热元件温度稳定地控制在30℃～80℃之间的任一设定值，要求升
温或降温时间尽量短；
（3）自由发挥。

三、评分标准

项目得分
设计与总结报告：方案设计与论证，理论计算与分析，电
基本20
路图，测试方法与数据，结果分析（2千字左右）
要求
实际制作完成情况80
完成第一项20
发挥
完成第二项20
部分
自由发挥10
注：
标准温度计由竞赛组委会提供；作品中应一并安装温度传感器和标准温度计

探头，安装时应考虑温度测量的一致性；验收测试时以标准温度计为准。

B-1
附录：
表1“温度-模拟电压”测试表
序号温度（℃）模拟电压（V）
130
235
340
445
550
655
760
865
970
1075
1180
注：
1．模拟电压测量值精确到0.01V，以各参赛队所选用的万用表为准；
2．各参赛队应通过实际测试填写上表，在作品验收测试时提交。

B-2