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一款简洁实用的恒温槽电路

[日期:2015-07-24] 来源:  作者:辽宁 才滢 [字体: ]

 

  在研制电压标准的过程中,由于仪器要求达到较高的性能指标,所以应保证电阻分压网络的比例系数恒定。但由于电阻是具有温度系数的元器件,最好使所有电阻工作在恒定的温度范围内,这就要设计恒温装置。我们采用了如下简单的恒温装置,温度变化不超过0.5℃(该恒温槽将温度恒定在30℃)。
  
  电路如下图所示。
  
  MC1403是2.5V的电压基准(实测为2.488V);LM358为双运放,作为两个电压比较器使用;AD590为温度敏感器件,0℃时产生273μA的电流,温度每变化1℃产生1μA的电流,使用中放于恒温槽内;RL1和RL2为加热丝,使用时绕在恒温槽的外壁上。
  
  该恒温槽的控制方式是采用两组加热丝共同加温,当温度加热到距设定值一定范围内,RL2断电停止加热(RL2比RL1功率大),此时,恒温槽利用RL2的温度过冲和RL1的加热继续升温以达到设定温度,使恒温槽内的温度基本恒定。
  
  MC1403产生2.488V的基准电压输入到一个比较器的IN+;另一路通过100Ω电位器的调节产生2.476V的电压输入到另一个比较器的IN+端作为比较用电压基准。当恒温槽内的温度升高到29℃时,DK2(AD590)产生302μA的电流,在电阻R2上产生2.476V电压使该比较器翻转.LM358⑦脚输出低电平,使D3、D4截止,RL2停止加热。此时,RL1继续加热,当恒温槽内温度达到30℃时,DK1产生的电流为303μA,此时比较器翻转使D1、D2截止,RL1断电停止工作,由于RL1功率较小,避免了过冲现象,恒温槽温度达到设定值。当恒温槽内温度低于30℃时,比较器又翻转使RL1得电工作,这样周而复始,从而实现恒温槽的温度恒定。
  
  为了保证恒温槽温度恒定,槽外的保温也是非常重要的。本文介绍的恒温槽采用两个箱体构成,第一个箱体作为内槽,外附加热丝用于加热。第二个箱体作为外槽,套于内槽外构成一定空间的保温层,在保温层内使用管道保温用的发泡纸发泡构成保温介质,实际使用效果较好、加热丝的绕制一定要保证RL1和RL2均匀间隔分布,以保证恒温槽的均匀受热。D2、D4由于要承担大功率的电流,应加散热片。
  
  RL1、RL2采用电褥子内的加热丝截取数段并联使用,本例中并联后的阻值RL1为40Ω、RL2、为15Ω。

恒温槽电路


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