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1、第卷第期吉林工学院学报年月〔短一种利用结温度传感器的温度测控电路王甲福姜长淮刘鹏涛自动化及电气工程系。,,摘要本文介绍了一种比较控制式温度自动测控仪与其它方案相比它方法简单调试容,,,,易并且测量范围宽控制精度高同时对双向晶闸管的触发提出了一种新方案实验表明各项指标达到要求。关键词温度测量比较控制触发电路前言在日常生活和工、农业生产中有许多领域需要对温度进行测量和控制。如电烤箱的温度,,,,以及电控制空调机的自动控制锅炉的温度检测与控制大功率设备的过热保护冰箱等制。,,冷设备的控制由于温度的测量和控
2、制应用广泛作用重大因此性能优良的温度测控系统对我们的生活和生产有着重要的意义。常,。规的温度控制方法在一般的温度控制系统中存在许多不足普通型或改进型、,、,控制系统调试困难采用微机实现自适应自整定控制系统成本高维修不方便给应用系,,、。统带来了很大障碍我们研制的温度测控仪结构简单调试方便配以不同的传感器能在很,。,。宽范围内保持较高的控制精度可根据需要实现不同方式的控制实用性强便于推广使用电路原理电路组成原理电路如图所示。十‘一·负载图原理电路收稿日期一一吉林工学院学报第卷电路由温度检测和放大、比较
3、控制、输出控制三部分组成。温度检测与放大温度传感器种类很多,我们选用的是结类传感器二”。结的许多电学性质却与温度有关,在多种结参数中,正向导通的结结电压最适于用采测量温度。当正向导通的结流过恒定工作电流时正向电压和结所处的环境温度之间呈现良好的线性关系。我们将三极结管接成二极管形式作为结传感器。这种方法有一系列优点灵敏度高,大约温度变化每,,比铂电阻℃能输出是普通热电偶的倍到倍响应速度快快倍线性度好,比热敏电阻优越倍,线性范围可达一℃抗干扰能力强,可在强磁场下有效工作。,、,,温度检测与放大由和结来
4、完成由于运放吸收电流几乎为零使得恒定了,一。,的电流十流过从而保证了温度结电压的线性关系因为为倒相器所以随着,,,温度的升高的输出从负值开始增加为调零电位器将其同相端的输入信号放大后送给比较控制电路。比较控制这部分由。、构成的比较器和一锁存器组成。和分别为上限和下限设定电。“”,“”,,,。位器当月输出小于设定值时输出为输出即一一所以“”,“”,,,一。当的输出大于的设定值时输出输出即一所以。当、,“”“”,一,输出在上下限设定值之问时输出。输出。根据锁存器的特性将保持上一次的输出状态。正定利用了一
5、锁存器的这种特性,构成了温度的双限控制。如果进,。,。行恒温控制只需将以调至最大由设定控制温度即可输出控制。,,,输出控制采用光电隔离器触发双向晶闸管当一时三极管导通光电隔离器,、导。,,,,通电源为正半周时副边流过电流晶闸管导通电源为负半周时副边流过,。,。,,,、,电流晶闸管导通所以一时晶闸管导通当一时截止不通晶闸管门极电压被限制在稳压值上,门极接受的电流是很小的光电隔离副边的漏电流,触发功率低,晶闸管截止。此时,如果去掉稳压管,门极电压为相电压。由于光电隔离是一个非理想器件,因此其副边漏电流即
6、晶闸管的门极电流随着相电压的增加而增加。当达到一定值时,使得晶闸管误导通,导致电路不可控。,这种触发方式与以往的脉冲变压器触发方式和辅助电源触发方式相比省略了脉冲变压器、脉冲调制器和辅助电源从而简化了电路设计,缩小了装置体积,同时也提高了系统的抗干扰能力。工作原理系统可进行恒温控制和双限控制控制过程如图所示。第期王甲福等一种利用结温度传感器的温度测控电路划留阴了砚。之‘,,间爵时间图控制过程恒温控制,,,。,进行恒温控制时由设定温度假定为调至最大如图所示系统在,。,,,时为初始状态丫因为丫导致检测电
7、压小于设定电压即‘所以比较器和,,,,,,。的输出分别为一一即一故晶闸管导通系统开始加温随着,,。,,。,,,。、,,温度的升高和都在增加到时刻比较器翻转即,,。,,一故一晶闸管截止由于系统惯性作用温度继续上升一段后开始下降导致减,,比较,一,,,小到时刻器再度翻转使得系统再次进行加热重复上述过程使系统温度围绕着设定值上下波动。双限控制,,。,。由设定温度上限设定温度下限如图所示设系统在时初始状态。’,,。,,,,,、。。尺一为丫因为所以故即导致晶,系。,、增加到时刻,,,闸管导通统开始加热随着温度
8、的增加心蝙所以一,,,,一。,,。即此时保持原来状态即故系统继续加热温度继续上升。,。,。,。。,。一,,,继续增加到时刻。即一故晶闸管截。,,。。“。,一,止由于惯性作用系统温度上升一段后开始下降下降到时刻蝙。。,尺,。,,,‘。,,即保持原来状态即系统继续降温继续下降到时刻系统重新加热,循环上述过程。,,通过上述分析可以看到这种方法使系统温度始终跟踪设定值或设定范围由于比较器和传感器灵敏度高,响应速度快,从而保证了控制精度。实验研究,、。,根据以上分析我们设计研制
