水溫控制系統(tǒng)設(shè)計（模擬電子技術(shù)-文庫吧
2025-10-07 10:01 本頁面
【正文】 3 2 設(shè)計內(nèi)容及要求 設(shè)計的目的及主要任務(wù) 設(shè)計的目的 ⑴ 溫度控制器是實現(xiàn)可測溫和控溫的電路，通過對溫度控制電路的設(shè)計安裝和調(diào)試了解溫度傳感器的性能，學(xué)會在實際電路中的應(yīng)用 。 ⑵ 進(jìn)一步熟悉集成運算放大器 的線性和非線性的應(yīng)用。 設(shè)計任務(wù)及主要技術(shù)指標(biāo) 要求設(shè)計一個溫度控制電路，其主要技術(shù)指標(biāo)如下： （ 1）測溫和控制溫度 測量范圍 室溫 ～ 80 oC （ 2） 控溫精度 ： 177。1 oC （ 3） 控溫通道輸出為雙向晶閘管或繼電器，一組轉(zhuǎn)換觸點為市電（ 220V， 10A） ．設(shè)計框圖 總體設(shè)計思路框圖 圖 總體設(shè)計框架圖 4 總體設(shè)計原理框圖 總設(shè)計原理圖 整機概述 本設(shè)計 要將水溫轉(zhuǎn)化成電信號才能控制。所以采用溫度傳感器來轉(zhuǎn)化溫度，經(jīng)適當(dāng)放大后與設(shè)定的電壓比較，設(shè) 定的電壓就代表特定的溫度值。當(dāng)實際溫度高于設(shè)定溫度時，控制電路停止加熱；當(dāng)實際溫度高于設(shè)定溫度時，使電路接通加熱。這樣就能自動控制溫度在某個值或小范圍波動。 5 4 各單元電路的設(shè)計及原理說明 總體 設(shè)計原理及方法 根據(jù)緒論中的原理方框圖，該設(shè)計問題可分為溫度傳感器模塊，放大器模塊，比較器模塊，繼電器模塊，加熱模塊。 由于電路中含有運算放大器，需接入 177。 12V 直流穩(wěn)壓電源，所以電源模塊也可算在其中。 單元模塊設(shè)計 電源模塊 設(shè)計 本設(shè)計的電源電路采用固定集成穩(wěn)壓源電路輸出 177。12V 電壓 。 穩(wěn)壓源電路如圖 3211： 圖 3211 這是一個用集成穩(wěn)壓器輸出的穩(wěn)壓源電路， LM7812 和 LM7912 是集成穩(wěn)壓器，分別控制輸出 177。12V 直流電壓。電源接 220V 交流電后經(jīng)變壓器后變?yōu)?18V 左右的交流電，再經(jīng)橋式整流后濾波，此時的電壓不穩(wěn)定，經(jīng)上述集成穩(wěn)壓器后就能得到較穩(wěn)定的電壓。 溫度傳感器 模塊 設(shè)計 本設(shè)計選用 LM35 溫度傳感器連轉(zhuǎn)化溫度 。 LM35 的輸出電壓與攝氏溫度呈線性關(guān)系，轉(zhuǎn)換公式為： 6 mV/10Vout ? oC ? T oC 在 0℃時輸出為 0V，每升高 1℃輸出電壓增加 10mV,LM35 的外觀如圖所示 圖 4 常溫下 LM35 不需要額外的校準(zhǔn)處理即可達(dá)到177。 1/4℃的準(zhǔn)確率。此設(shè)計采用單電源供電，在 25℃下的靜默電流約 50 A? ，非常省電，并且無散熱問題，精度非常高。并且輸入電壓寬，從 4V 到 30V 都可以。所以選擇 LM35 很合適。 放大器模塊 設(shè)計 放大器模塊： （原理圖如圖 6 所示） 1）工作原理： 通過正相比例放大器， 是輸出時正電壓，考慮到控制的溫度是是室溫到 80℃，輸入電壓接入一滑動變阻器來實現(xiàn)輸入電壓的調(diào)節(jié)，取 R1 與 R2 成 1:9 的比例實現(xiàn) 10 倍的放大倍數(shù)。 2）參數(shù)計算： 由運放的“虛短”“虛斷”的性質(zhì)有 7 ioioiivRRvRvvRvi）1221NP1( 0 v v???????? 由運放的“虛短”“虛斷”的性質(zhì) 有
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