温度控制器 十三
出处:nickhui 发布于:2007-10-23 10:08:45
本例介绍的温度控制器,温度控制范围为s-95℃,可广泛应用于工农业生产方面的温度自动控制。
电路工作原理
该温度控制器电路由电源电路、温度检测电路、基准电压电路、温度指示电路、电压比较放大电路和控制执行电路组成,如图4-57所示。
电源电路由电源开关S、电源变压器T、整流桥堆UR、滤波电容器Cl、C2、三端稳压集成电路IC2、限流电阻器RlO和电源指示发光二极管VLl组成。
温度检测电路有晶体管式温度传感器Vl、电阻器Rl、电容器C3和运算放大器集成电路ICl(Nl-N4)内部的Nl组成。
基准电压电路由电阻器R4、R5、R8、电位器RPl-RP3、稳压二极管VS和ICl内部的
N4组成。 '
温度指示电路由电阻器R2、R3、ICl内部的N2和电压表PV组成。
电压比较放大电路由ICl内部的N3和电阻器R6、R7组成。
控制执行电路由电阻器R9、晶体管V2、继电器K、二极管VD和工作指示发光二极管VL2组成。
接通电源开关S,交流220V电压经T降压、UR整流、Cl滤波及IC2稳压后,为lCl、基准电压电路和控制执行电路提供+gV工作电压,同时将VLl点亮。
+9V电压经胚限流、VS稳压后产生+6V左右的基准电压,一路经R4、RPl分压后为N2的正相输入端提供基准电压;另一路先经N4缓冲放大,然后经RP2、RP3分压后,再经R8加至N4的正相输入端,作为N3的基准电压。
Vl发射结的电压降 (vbe)随着环境温度的变化而变化。温度上升时,Vl的导通内阻变小,发射结的电压降也减小,使Nl的输出电压降低,N2的输出电压升高,N4的输出电压则下降。
PV用来指示Vl检测的温度值 (灵敏度为IOmV/℃),若PV指示电压值为25OmV,则表明温度为25℃。
RP3用来设定控制温度值;RP2用来设定RP3的输出电压 (调节RP2的阻值,使RP3的输出电压为lV);RPl用来设定N2正相输入端的基准电压 (调节RP1的阻值,使N2的正相输入端电压为53OmV)。
在Vl检测到环境温度低于RP3的设定温度时,N3输出低电平 (约0.65V),使V2饱和导通,K通电吸合,VL2点亮,电加热器通电工作,使环境温度缓慢上升。当温度升高至设定温度时,N3又输出低电平 (约7.7V),使V2截止,K释放,VL2熄灭,电加热器EH断电而停止加热。随后环境温度又缓慢下降,当温度降至RP3的设定温度时,K又吸合,EH又通电加热。如此周而复始,使受控场所的温度恒定在设定温度附近。
元器件选择
Rl、R4-RlO选用1/4W金属膜电阻器或碳膜电阻器;R2和R3均选用为1%的金属膜电阻器。
RPl-RP3均选用小型合成膜电位器。
Cl和C2均选用耐压值为l6V的铝电解电容器;C3选用独石电容器或涤纶电容器。
VD选用1N4001或1N4007型硅整流二极管。
VS选用lW、6V左右的硅稳压二极管,例如1N4735等型号。
VLl和VL2均选用φ5mm的发光二极管,VLl为红色,VL2为绿色。
UR选用lA、5OV的整流桥堆,也可用4只1N4001桥接后代替。
Vl选用MTS-l02型晶体管式温度传感器 (也可用负温度系数的热敏电阻器代替);V2选用S8050型礁PNP晶体管。
ICl选用LM324型四运放集成电路;IC2选用78L09型三端稳压集成电路。
K选用JRX-l3F型9V直流继电器 (若用于控制较大功率的电热器,应使用交流继电器。即使用继电器来控制交流接触器,再通过交流接触器来控制电热器)。
PV选用10OOmV的电压表。
T选用3-5W、二次电压为l2V的电源变压器。
S选用SA、220V的交流电源开关。
EH的功率应根据实际应用来选择。
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