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适合业余者制作的上下限温度控制器

[日期:2015-07-24] 来源:  作者:湖北 王燕效 [字体: ]

 

  该控制器电路结构简单,调试方便,具有较大范围的控制功能。此外,当控制器的控制温度处于临界状态时,继电器也无频繁动作的现象,特别适用于精度要求较高的场合使用。主要技术指标如下:
  
  1.测温范围:-50℃~150℃
  
  2.控温范围:0.2℃~100℃
  
  3.分辨率:0.1℃
  
  4.控温精度:≤0.5℃
  
  工作原理
  
  图1电路是由温度测量、上限、下限温度控制,3(1/2)位LED数字表头及电源电路组成。
  
  RT为T-121型PTC热敏电阻传感器。该PTC传感器是由硅的化合物组成,其特点是线性度和互换性都较好。此传感器是正温度系数,在25C时,其阻值是2kΩ。
  
  R1、R2、RT、W1组成测量电桥,其输出信号接IC1差动放大器。IC2和IC3作电压比较器,工作在开环状态。IC2作反相输入,IC3作同相输入。W3和W4可以预置上、下限温度,并通过K1-1送到数字表头,通过数字表可以直接读取温度控制值。
  
  用户预置温度时,K置于K1-1,数字表显示测量温度,同时IC1输出端的测量值送IC2和IC3的反相与同相输入端进行比较。当测量温度低于下限设定值时,IC2经T1、T2输出直流脉冲电平至JA,JA吸合后,接在JA触点的加热器开始加热。当温度升到下限温度设定值时,JA在磁保持下仍维持触点闭合继续升温。当温度升至上限设定值时,IC3经T3、T4输出1直流脉冲电平至JB,JB吸合JA触点转为常开,加热器停止工作。由于加热器停止工作,其温度开始下降,当降到上限设定的温度时,JB在磁保持下,仍维持JA的触点常开,这样就能使加热器在低于上限温度设定值时不工作,直至温度降到下限设定值时,IC2再次输出100ms直流脉冲电平至JA,JA再次吸合,加热器重新开始加热。这样就完成了温度的上、下限控制,并能在磁保持下具备设定温度的记忆功能。

  元件的选择与调整
  
  RT选用T-121型正温度系数温度传感器,也可以选用NTC型负温度系数传感器,但是前置电路要稍作改动。IC1用UA741等型号的单运放,IC2、IC3用TL082等型号的双运放。W1、W2用3296型多圈精密可调电阻。W3、W4用WXD3-13型多圈电位器。本机关键元件在于磁保持继电器JA、JB的选用,该继电器系微功耗型节能继电器。对该继电器可选用进口的AE5543、MY2K等型号,也可以用国产同类型的继电器。表头可以用成品321位LED数字表头,也可以参照有关资料自制。
  
  IC5、IC6用7805、7905正、负电源三端稳压器。IC7用7812正电源三端稳压器。图1所用的继电器JA、JB仅能驱动功率较小的加热器具,若用功率较大的加热器具,可选较大功率的继电器,或用较大功率的其他类型继电器转换,使之适用于大功率的负载
  
  图2为磁保持继电器外形。JA、JB为1只继电器内的2组线圈,线圈电压为DC12V。该线圈有+、一极之分,使用时应注意。继电器的引脚见图3。电路焊接无误后,先将探头置于冰水混合溶液后,模拟0℃,调整Wl使显示器显示OoC。然后将探头置于沸水中,模拟满度(lOOoC),用标准温度计与之比较调整W2,同时也要适当调整W5,使显示数与之相等,这样反复调整数次后就可投入使用。

上下限温度控制器


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