本文介紹的溫度控制器,它在監(jiān)測溫度達到設(shè)定溫度的上限值時,能自動關(guān)閉電加熱在監(jiān)測溫度降至設(shè)定溫度的下限值時,又能自動接通電加熱器的工作電源。
電路工作原理
該溫度控制器電路由溫度檢測電路和溫度控制電路組成,如圖所示。
溫度檢測電路由溫度傳感器(熱敏電阻器)rt、三端精密穩(wěn)壓器icl、ic2、電位器rp1、rp2、rp5、電流表(溫度指示用)pa、電阻器r3~r5和溫度測量/設(shè)定選擇開關(guān)s組成。
溫度控制電路由三端精密穩(wěn)壓器ic3、ic4、晶體管v、晶閘管vt、穩(wěn)壓二極管vs1、vs2、繼電器k、二極管vd、發(fā)光二極管vl1、vl2、電阻器ri、r2、r7~rio和溫度上限控制電位器rp3、溫度下限控制電位器rp4組成。
溫度傳感器用來檢測受控場所的溫度,其溫度變化與阻值成正比關(guān)系(0℃時為100ω)。ic3和ic4的輸人電壓隨著被測溫度的變化而變化。
當(dāng)被測溫度低于設(shè)定溫度的下限值時,ic3和ic4均輸出高電平,穩(wěn)壓二極管vs1、vs2、晶體管v和晶閘管vt均導(dǎo)通,繼電器κ吸合,其常開觸頭將電加熱器的工作電源接通.
當(dāng)被測溫度達到設(shè)定的下限溫度值時,ic3的輸人電壓達到閾值電壓(基準(zhǔn)電壓2.5v),其輸出端由高電平變?yōu)榈碗娖剑箆l1點亮,vs2截止,但vt仍維持導(dǎo)通狀態(tài)。
當(dāng)被測溫度達到設(shè)定溫度的上限值時,ic4的輸人端電壓達到閾值電壓,其輸出端由高電平變?yōu)榈碗娖剑箆s1和v截止,vt也截止,vl1和vl2均點亮,k釋放,其常閉觸頭將電加熱器的工作電源切斷,受控溫度開始下降。
當(dāng)溫度降至設(shè)定溫度的上、下限值之間時,ic4的輸出端叉變?yōu)楦唠娖?,vsl和v又重新導(dǎo)通,但vt因無觸發(fā)信號仍處于截止?fàn)顟B(tài),k不動作。直到溫度降至設(shè)定溫度的下限溫度時,ic3輸出高電平,vs2和vt導(dǎo)通,k吸合,使電加熱器通電工作。如此周而復(fù)始,使受控溫度始終保持在設(shè)定的上、下限溫度值之間。
元器件選擇
ri~r6均選用2w的精密金屬膜電阻器:r7和r8均選用i w的精密金屬膜電阻器。
rp1~rp5均選用3006型精密多圈電位器。
rt選用wzc型熱敏電阻器,在0℃時其阻值應(yīng)為100ω。
vsl和vs2均選用功率為1w的硅穩(wěn)壓二極管。
yli和vl2均選用φ5mm的發(fā)光二極管。
v選用c8050或3dg12型硅npn晶體管。
vt選用ia、50v的晶閘管.
ic1~ic4均選用tl431或μa431等型號的三端精密穩(wěn)壓集成電路。
k選用12v小型直流繼電器(觸頭電流容量為3a)。
s選用單極撥動開關(guān)。
pa選用量程為0~l00pa的直流電流表,使用時根據(jù)電流值來估算溫度值。
電路調(diào)試
調(diào)試時,應(yīng)先調(diào)整零位:將選擇開關(guān)s置于“測量”位置,將溫度傳感器rt置于0℃環(huán)境中(例如冰水混合物),調(diào)整rp1的阻值使電流表pa的指針準(zhǔn)確地指向零位。再將溫度傳感器置于100℃沸水中,調(diào)整rp2的阻值,使電流表剛好指示滿度。
實際使用中調(diào)整設(shè)定溫度上、下限值時,可將s置于“設(shè)定”位置,先調(diào)整rp ̄s,使電流表指示值為下限溫度,再調(diào)整rp4,使vl1剛好點亮,封固好rp4。
同樣再調(diào)整rp5,使電流表指示溫度上限,然后調(diào)整rp3,使yl2剛好點亮,最后封固
好rp3。
將s切換至“測量”位置,電流表將指示當(dāng)前的溫度。
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