水溫控制系統(tǒng)_電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2024-10-04 11:43 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 圖 3221 LM35 圖 3222 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(jì)采用單電源供電，在 25℃下的靜默電流約 50μA，非常省電，并且無(wú)散熱問(wèn)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 A? 放大器和比較器均要用到運(yùn)算放大器，這里采用 LM324 集成運(yùn)放。 LM324 是 4 個(gè)運(yùn)算放大器的集成器件，這個(gè)設(shè)計(jì)中選擇其中的兩個(gè)使用。 LM324 的接線圖如圖 3231： LM324集成運(yùn)放 LM324N實(shí)物圖 下面說(shuō)明放大器的原理： 此設(shè)計(jì)用正相比例放大器，使輸出時(shí)正電壓，考慮到控制的溫度是室溫到 80 oC，所以取放大器的放大倍數(shù)為 10 倍（即溫度縮小 10 倍）比較合適。正相比例放大器的原理圖如圖 3233： 正向比例放大器原理圖 圖 3233 由運(yùn)放的“虛短”“虛斷”的性質(zhì)有 ioioiivRRvRvvRvi）12211( 0 ??????? 這里取 R1=10K? ，則 R2=90 K? ，因?yàn)殡娫措妷簽?12V，保持 10 倍放大，則設(shè)定的電壓值與溫度的轉(zhuǎn)換關(guān)系就為 10 倍，比較容易控制和調(diào)節(jié)。實(shí)際中取 R2= K? 。 比較器模塊 這里采用簡(jiǎn)單的單門(mén)限電壓比較器，使用的運(yùn)算放大器為 LM324 中的一個(gè)。電路圖如圖 3241： 單門(mén)限電壓比較器 圖 3241 中 1 接放大器的輸出電壓作為比較器的輸入電壓， 3 接輸出電壓。此時(shí)放大器工作在非線性狀態(tài)，輸出電壓只有正或負(fù)兩種飽和值。這種情況下運(yùn)算放大器的輸入端“虛短”不再適用。當(dāng) VPVN 時(shí)， ov =12V，當(dāng) VPVN 時(shí)， ov =12V。這種情況下，運(yùn)算放 大器的“虛短”仍然可用，則有 Vi=VN VP=V4=V11 所以可以通過(guò)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器來(lái)控制 11v 的值。 圖中增加 R9 =5 KΩ的電阻，是為了控制 V11 的最大值不超過(guò) 8V，即設(shè)定的溫度值不超過(guò) 80 oC。當(dāng)滑動(dòng)變阻器的接入電阻為 0 時(shí)， VRR RV 1293 311 ??? 取 R3=10KΩ， R9=5 KΩ 即可達(dá)到要求。 繼電器模塊 繼電器是可以高溫控制低溫的器件，其內(nèi)部構(gòu)造及工作原理如圖 3251： 繼電器原理及實(shí)物 當(dāng)?shù)蛪弘娫炊碎_(kāi)關(guān)接通后電磁鐵由于電流產(chǎn)生磁性，吸住磁鐵使高壓電源的開(kāi)關(guān)接通，實(shí)現(xiàn)了低壓控制高壓。 下面要解決的問(wèn)題就是怎樣在電路中實(shí)現(xiàn)低壓電源端的開(kāi)關(guān)自動(dòng)打開(kāi)和閉合。考 慮到比較器的輸出電壓為正或負(fù)的 12V，就可想到二極管的單向?qū)щ娦?。因此可以用二極管來(lái)代替自動(dòng)開(kāi)關(guān)的作用。使用發(fā)光二極管能夠看到電路的通斷。 繼電器模塊的電路圖如圖 3252： 繼電器模塊電路圖 圖 3252 圖中 Port 端接比較器模塊的輸出電壓作為此電路的輸入電壓，當(dāng)輸入電壓為 +12V 時(shí)，發(fā)光二極管導(dǎo)通，當(dāng)輸入電
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