一、可调上下限的温度操控电路图
在工业生产进程中往往要使温度操控在必定规模内。
若设其上限温度为TH、下限温度为TL,则温度操控在TH与TL之间,如图1所示。若温度超越TH,则需求冷却降温;若温度低于TL,测需加热升温。
本文介绍选用新式温度开关(TTS-202)组成的上下限温控电路。它的特点是电路简略牢靠;上下限温度何恣意设定(上限温度最大值为100℃,下限温度最小值为10℃);阈值温度重复精度高,其典型值为±0.5℃。
1.1 TTS-202简介
TTS-202是一种可接连调整操控温度(阈值温度)的温度开关,也是一种特别的单向可控硅。与一般单向可控硅不同的是,它无需触发电流而导通,而受温度操控:当温度低于阈值温度时,温度开关关断;到达或超越阚值温度时,温度开关导通。与一般单向可控硅相同的是,一旦导通后,即便温度降到阈值温度以下,它也不断开,只要导通电流降到保持电流以下时才关断。
TTS-202为T0一92封装,其管脚摆放及典型使用电路如图2所示。图中RGA是调整阈值温度的电阻,若选用电位器则其阚值温度接连可调;CGA为避免搅扰而设的电容,RL为负载电阻。当温度低于阈值温度时,邢-202截止,Va输出低电平;当温度到达或超越阈值温度时,TTS_202导通,Vo输出高电平。
TTS-202阈值温度规模10~100℃,可用RGA为470kΩ电位器来调整,电阻值越大,阈值温度越低。因为TTS_202在生产中有必定的离散性,在相同的RGA下,其阕值温度有必定的不同,所以在使用时要恰当地调整。
1.2 电路作业原理
上下限温控电路如图3所示。它由1/24011(A和B)及阻容组成的多谐振荡器、两个TTS_202组成的上限、下限阈值温度操控器及另一半4011(C和D)及V等组成的输出电路部分构成。
选用1/24011的A及B组成的振荡器输出方波作为两个TTS_202的电源,其意图是使温度开关在降到阈值温度后可关断。
SA温度开关为上限温度开关、SB为下限温度开关,分别由RP1、RP2来设定(调整)其阈值温度。Ⅰ、Ⅱ为两输出端,输出高电平或低电平来操控加热或冷却设备。
设TH为上限温度、TL为下限温度,Ta为实测温度,则在不同温度时,SA、SB的输出及Ⅰ、Ⅱ的输出电平状况如下表所示。
Ⅰ及Ⅱ的输出可与作业电压为5v的单片机I/O口直接接口,由单片机输出来操控加热或冷却设备。
Ⅰ及Ⅱ的输出也能够经继电器或光电耦合器来操控加热器或制冷器,如图4及图5所示。在图4中,当I输出为高电平时,高电平(约5V)向电容c充电,当到达必定电压时,三极管V导通,继电器吸合,其触头可操操控冷器或冷水冷却电磁阀门等。在电路中电容C的意图是避免温度在阈值邻近改变时,使继电器发生频频的通断。
图4的电路接Ⅱ的输出时,当Ⅱ输出高电平时,继电器吸合,使用其常开触头来操控蒸气加热电磁阀门或接通接触器,由市电通过加热器来加热。
在图5中,当I输出高电平时,V导通,光电耦合器MOC3020中的LED亮,使内部光控可控硅触发导通,相继外接双向可控硅BCR导通,负载R;得电。图中R为限流电阻,其阻值与VCC有关,可用下式预算:
R(kΩ)=(Vcc-1.2V)/10mA若接Ⅱ输出时,必要时图5中的10kΩ电阻可根据V的扩大倍数作恰当的调整。
图1
1.3 调整办法
在实践使用中,SA、SB两只TTS-202应做成温度探头,即用恰当长度的软导线焊接TTS-202的A、K、G极,并将焊接部分彼此绝缘,外面用环氧树脂固封,避免在液体中电极之间因绝缘不良而形成毛病。三根软导线外用屏蔽套套起来并接地则更好。
将SA、SB做成的探头放在被操控的容器中,并在探头旁放一支精度为0.1℃的温度计来检测温度。当温度到达TL时,调SB的RP2,使SB输出由低电平刚变成高电平;当温度到达TH时,调SA的RPI,使SA输出由低电平刚变成高电平。这样重复调整两次即可。
图2
二、简易有用模仿温控电路原理
2.1 温控总电路组成
温控电路主要由电源部分、温度检测元件、信号扩大、份额积分、电压比较、移相触发操控继电器、超温维护、加热炉和LED显现几部分组成,其电路结构如图1所示。
图3 温控体系电路组成图
由 温度检测元件能够检测到温度值信号,该信号通过扩大后输送至份额积分电路并与温度设定电压比较,比较成果输送至相触发电路发生可变周期的脉冲以触发固态继 电器中可控硅导通角,然后可操控加热设备的加热功率,到达操控温度的意图。温度补偿电路削减室温对温度丈量准确度的影响;超温维护电路能够确保在加热温度 超越设定值时,设备中止加热,起到维护设备的效果。
2.2 各分电路规划
2.1. 1 电源电路
温控电路中需求直流电压的器材为运算扩大器及电子信息显现模块。该电压由220V沟通电压经整流滤波后加。至三端稳压器输出得到。其电路如图2所示。
图4 电源电路图
2.3 输入温度信号扩大及温度补偿电路
用感温元件镍硌一镍铬K型热电偶作温度传感器来收集温度信号,温度信号为mV级,实践丈量时需通过扩大处理。热电偶丈量温度信号受作业端温度 和自在端环境温度影响,所以丈量中需求加补偿信号消除环境温度改变对温度丈量的影响。详细电路如图3所示。
图5 信号扩大及温度补偿电路
修改点评:本文介绍了两款温度操控电路,模仿温控电路与数字电路比较,其规划及完成进程更为简洁,所以选用简易有用的模仿电路完成温控电路的规划。
本站《智能工业特刊》,更多优质内容,立刻下载阅读