水溫控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)模擬電子技術(shù)(編輯修改稿)
2024-12-16 10:01 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ioioiivRRvRvvRvi）1221NP1( 0 v v???????? 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=90 K? 。 8 6.、放大 電路 模塊原理圖 比較器模塊 設(shè)計(jì) 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 7 所示 圖 7 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) NP v v ? 時(shí)， ov =12V，當(dāng) NP vv ? 時(shí)， ov = V12? 。 這種情況下，運(yùn)算放大器的“虛短”仍然可用， 則有 9 114PNi vvv vv ??? 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 K? 的電阻，是為了控制 11v 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)， 12VRR Rv93311 ??? 取 3R =10K? ， R9 =5 K? 即可達(dá)到要求。 圖 比較 電路模塊原理圖 繼電器模塊 設(shè)計(jì) 繼電器是可以高溫控制低溫的器件， 本次課程設(shè)計(jì)用到電磁繼電器。 其 基本 工作原理如圖 8： 10 圖 8 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娦浴Ｒ虼丝梢杂枚O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 9： 11 圖 9 圖中 端口 8 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)輸入電壓為 V12? 時(shí)，發(fā)光二極管截止。接入三極管的目的是放大電流信號(hào)，使繼電器能正常工作。由于發(fā)光二極管的導(dǎo)通電流 與 三極管的基極電流不匹配（發(fā)光二極管的導(dǎo)通電流大一些），故需要在發(fā)光二極管的 負(fù)極接一個(gè)電阻，與基極電阻并聯(lián)，這樣流入基極的電 流就變小，使三極管能正常工作。 一般取 R6 =10K? ，實(shí)際的發(fā)光二極管正向?qū)〞r(shí)有 2V 的壓降，所以發(fā)光二極管正向?qū)〞r(shí)負(fù)極的電位約為 10V，流過(guò)的電流約為 6mA。三極管的基極電流 為 A? 量級(jí)，所以與基極并聯(lián)電阻 R1 =2 K? 即可。 繼電器選取的是額定電壓為 12V 的常開(kāi)型型號(hào)。即在無(wú)電流通過(guò)繼電器 時(shí)，繼電器高壓端開(kāi)關(guān)打開(kāi)，加熱電路不工作，當(dāng)有一定的電流 通過(guò)時(shí)，繼電器產(chǎn)生磁性使高壓端開(kāi)關(guān)閉合。 普通二極管的作用是保護(hù)繼電器不因電流反流時(shí)燒壞。 12 加熱模塊 設(shè)計(jì) 加熱電阻 是很簡(jiǎn)單的加熱器串聯(lián) 電路，加熱電路中串聯(lián)保險(xiǎn)絲防止電流過(guò)大產(chǎn)生危險(xiǎn)。電路圖如圖 1
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