溫度控制器 六
出處：王紫豪 發(fā)布于：2008-09-13 00:00:00 | 2162 次閱讀
本例介紹的溫度控制器，采用LED發(fā)光二極管來分段顯示溫度，當(dāng)溫度達(dá)到顯示的溫度時(shí)，加熱裝置自動停止工作。該溫度控制器可用于測控溫度范圍為-20-60℃的場合。
電路工作原理
該溫度控制器電路由電源電路、溫度檢測控制電路、LED溫度指示電路和電熱器控制電路組成，如圖8-110所示。
電源電路由電源變壓器T、整流二極管VDl-VD4、三端穩(wěn)壓集成電路IC5和濾波電容器Cl組成。
溫度檢測控制電路由溫度傳感器集成電路lCl、溫度控制范圍選擇開關(guān)S、三端穩(wěn)壓集成電路lC2和電阻器Rl-R6組成。
LED溫度指示電路由電壓基準(zhǔn)源集成電路IC3、LED顯示驅(qū)動集成電路lC4、電阻器R8-Rl3和發(fā)光二極管VLl-VLlO組成。
電熱器控制電路由電阻器Rl4、R15、電容器C2、非門集成電路IC6(D1-D4)、固態(tài)繼電器KN、交流接觸器KM和電熱器EH組成。
交流220V電壓經(jīng)T降壓、VD1-VD4整流、IC5穩(wěn)壓及Cl濾波后，為溫度檢測控制電路、LED溫度指示電路和電熱器控制電路提供+9V工作電壓。
ICl為電壓型正溫度系數(shù)集成溫度傳感器件，靈敏度為lOmV/℃。在OT時(shí)，其輸出電的為2.73V，在100℃時(shí)，其輸出電壓為3.73V。被測溫度變化時(shí)，ICl的輸出電壓和lC4第5腳的輸人電壓同步變化，通過IC4內(nèi)部的10級電壓比較器處理后，驅(qū)動VLl-VLlO發(fā)光，指示出溫度值。
S有"1"(一20℃-O℃)、"2"(O℃-Z0℃)、"3"(20℃-40℃)和 "4"(40℃-60℃)4個溫度控制擋位，可根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇。
VLl-VLlO以每段為2℃(對應(yīng)電壓為2OmV)來線性顯示溫度的變化。例如將S置于"3"擋時(shí)，VLl指示為22℃，VL2指示為24℃……VL9指示為38℃，VLlO指示為40℃。若使用時(shí)VLl-VL5均點(diǎn)亮，則說明被測溫度值為30T。
在被測溫度低于溫控范圍的上限值 (VLl0未點(diǎn)亮?xí)r)時(shí)，IC1的10腳輸出高電平，非門Dl輸出低電平，非門D2-D4輸出高電平，KN內(nèi)部導(dǎo)通，KM吸合，其常開觸頭接通，電熱器EH通電工作。
當(dāng)被測溫度達(dá)到該溫控范圍的上限值時(shí)，VLl-VLlO全部點(diǎn)亮，非門Dl輸出高電平，非門D2-D4輸出低電平，KN斷電截止，KM釋放，切斷了電熱器EH的工作電源，EH停止加熱。
元器件選捧
Rl-Rll和R13-Rl5選用1/4W金屬膜電阻器或碳膜電阻器;Rl2選用1/2W金屬膜電阻器。
Cl和C2均選用耐壓值為16V的鋁電解電容器。
VDl-VD4均選用1N4007型硅整流二極管。
VLl-VLlO均選用φ3mm的高亮度發(fā)光二極管，VLl-VL9為綠色，VLlO為紅色。
ICl選用LM335Z型溫度傳感器集成電路;IC2選用TL431或μA431、AS431型三端精密穩(wěn)壓集成電路，IC3選用LM385型電壓基準(zhǔn)源集成電路;IC4選用LM3914或SF3914型LED點(diǎn)/線驅(qū)動器集成電路;IC5選用78M0g型三端穩(wěn)壓集成電路;IC6選用CD4069或CC4069、MC14069型六非門集成電路 (未使用的兩個非門的輸入端應(yīng)接地)。
KN選用SSP2l10-1型固態(tài)繼電器。
KM選用線圈電壓為220V的交流接觸器，其觸頭電流容量應(yīng)根據(jù)EH的實(shí)際功率來選擇。
T選用6W、二次電壓為l2V的電源變壓器。
S選用單極四位波段開關(guān)。
電路工作原理
該溫度控制器電路由電源電路、溫度檢測控制電路、LED溫度指示電路和電熱器控制電路組成，如圖8-110所示。
電源電路由電源變壓器T、整流二極管VDl-VD4、三端穩(wěn)壓集成電路IC5和濾波電容器Cl組成。
溫度檢測控制電路由溫度傳感器集成電路lCl、溫度控制范圍選擇開關(guān)S、三端穩(wěn)壓集成電路lC2和電阻器Rl-R6組成。
LED溫度指示電路由電壓基準(zhǔn)源集成電路IC3、LED顯示驅(qū)動集成電路lC4、電阻器R8-Rl3和發(fā)光二極管VLl-VLlO組成。
電熱器控制電路由電阻器Rl4、R15、電容器C2、非門集成電路IC6(D1-D4)、固態(tài)繼電器KN、交流接觸器KM和電熱器EH組成。
交流220V電壓經(jīng)T降壓、VD1-VD4整流、IC5穩(wěn)壓及Cl濾波后，為溫度檢測控制電路、LED溫度指示電路和電熱器控制電路提供+9V工作電壓。
ICl為電壓型正溫度系數(shù)集成溫度傳感器件，靈敏度為lOmV/℃。在OT時(shí)，其輸出電的為2.73V，在100℃時(shí)，其輸出電壓為3.73V。被測溫度變化時(shí)，ICl的輸出電壓和lC4第5腳的輸人電壓同步變化，通過IC4內(nèi)部的10級電壓比較器處理后，驅(qū)動VLl-VLlO發(fā)光，指示出溫度值。
S有"1"(一20℃-O℃)、"2"(O℃-Z0℃)、"3"(20℃-40℃)和 "4"(40℃-60℃)4個溫度控制擋位，可根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇。
VLl-VLlO以每段為2℃(對應(yīng)電壓為2OmV)來線性顯示溫度的變化。例如將S置于"3"擋時(shí)，VLl指示為22℃，VL2指示為24℃……VL9指示為38℃，VLlO指示為40℃。若使用時(shí)VLl-VL5均點(diǎn)亮，則說明被測溫度值為30T。
在被測溫度低于溫控范圍的上限值 (VLl0未點(diǎn)亮?xí)r)時(shí)，IC1的10腳輸出高電平，非門Dl輸出低電平，非門D2-D4輸出高電平，KN內(nèi)部導(dǎo)通，KM吸合，其常開觸頭接通，電熱器EH通電工作。
當(dāng)被測溫度達(dá)到該溫控范圍的上限值時(shí)，VLl-VLlO全部點(diǎn)亮，非門Dl輸出高電平，非門D2-D4輸出低電平，KN斷電截止，KM釋放，切斷了電熱器EH的工作電源，EH停止加熱。
元器件選捧
Rl-Rll和R13-Rl5選用1/4W金屬膜電阻器或碳膜電阻器;Rl2選用1/2W金屬膜電阻器。
Cl和C2均選用耐壓值為16V的鋁電解電容器。
VDl-VD4均選用1N4007型硅整流二極管。
VLl-VLlO均選用φ3mm的高亮度發(fā)光二極管，VLl-VL9為綠色，VLlO為紅色。
ICl選用LM335Z型溫度傳感器集成電路;IC2選用TL431或μA431、AS431型三端精密穩(wěn)壓集成電路，IC3選用LM385型電壓基準(zhǔn)源集成電路;IC4選用LM3914或SF3914型LED點(diǎn)/線驅(qū)動器集成電路;IC5選用78M0g型三端穩(wěn)壓集成電路;IC6選用CD4069或CC4069、MC14069型六非門集成電路 (未使用的兩個非門的輸入端應(yīng)接地)。
KN選用SSP2l10-1型固態(tài)繼電器。
KM選用線圈電壓為220V的交流接觸器，其觸頭電流容量應(yīng)根據(jù)EH的實(shí)際功率來選擇。
T選用6W、二次電壓為l2V的電源變壓器。
S選用單極四位波段開關(guān)。
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