音頻鎖相環(huán)精密溫度控制計(jì)電路_畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)-資料下載頁(yè)
2025-08-17 03:23本頁(yè)面
【導(dǎo)讀】在工業(yè)生產(chǎn)中溫度、壓力，流量是四種最常見(jiàn)的過(guò)程變量。其中溫度是一個(gè)非常重。溫度控制不準(zhǔn)確就可能引起生產(chǎn)安全，產(chǎn)品質(zhì)量等一系列。任何物理變化和化學(xué)反應(yīng)過(guò)程都與溫度密切相關(guān)，因此實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度的控制是生產(chǎn)。自動(dòng)化的重要任務(wù)。隨著社會(huì)工業(yè)化程度的提高，溫度這個(gè)和我們每個(gè)人生活息息相關(guān)。度等等，都需要對(duì)溫度的變化進(jìn)行嚴(yán)密的監(jiān)測(cè)和控制。熱敏電阻本身阻抗的變化，繼而引起其兩端電壓的變化，實(shí)現(xiàn)控制功能，雖其實(shí)現(xiàn)容易，但可靠性低，抗干擾能力差。本篇力求解決這一問(wèn)題，設(shè)計(jì)思路是將溫度變化轉(zhuǎn)換為頻。多諧振蕩器后接由。振蕩頻率不一致，該電路輸出為高電平，后續(xù)控制電路不動(dòng)作，指示電路只顯示綠燈，表明目前溫度正常；但當(dāng)溫度達(dá)到控制點(diǎn)，信號(hào)頻率就會(huì)與鎖相環(huán)路的振蕩頻率相一致，分體其工作原理。穩(wěn)壓四個(gè)部分組成。路以紅燈顯示，同時(shí)接通報(bào)警電路，給予提示。
【正文】 圖 LM567 的外部控制原理圖 由圖 可知：當(dāng)溫度在控制范圍內(nèi) ， 3 腳輸入信號(hào)的頻率 f0≠fT， 這時(shí) 8 腳內(nèi)接晶體管截止 ， 相當(dāng)于 8 腳內(nèi)部斷路 ， 所以繼電器 K 不動(dòng)作 ， 常閉觸點(diǎn)所接的綠色發(fā)光二極管導(dǎo)通，說(shuō)明溫度在正常范圍內(nèi)。 當(dāng)溫度 下降 到控制點(diǎn)時(shí) ， 3 腳輸入信號(hào)的頻率 f0＝ fT， 這時(shí) 8 腳內(nèi)接晶體管導(dǎo)通 ，繼電器 K 開(kāi)始動(dòng)作 ， 常閉觸點(diǎn)斷開(kāi) ， 常開(kāi)觸點(diǎn)閉合 ， 綠色發(fā)光二極光截止 ， 紅色發(fā)光二極管導(dǎo)通，同時(shí)常開(kāi)觸點(diǎn)接通后面的報(bào)警電路 ， 以提示人們溫度超出控制范圍。 由于繼電器為感性元件 ， 在斷電的瞬間會(huì)產(chǎn)生很大的感應(yīng)電壓 ， 可能會(huì)損壞電路中的其它元 件 ， 為此需要在其線圈兩端并接一個(gè)二極管加以保護(hù) ， D1叫做續(xù)流二極管，在繼電器斷電瞬間，線圈兩端產(chǎn)生的感應(yīng)電壓，與原先所加電源電壓方向相反，它使二極管導(dǎo)通，從而消除了對(duì)外電路的影響，起到了抑制瞬時(shí)高壓的作用。 前章電路 ， 報(bào)警電路原理圖如圖 示。 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 17 頁(yè) 圖 電路原理圖 報(bào)警電路也是一個(gè)多諧振蕩器 ， 它產(chǎn)生的信號(hào)頻率在音頻范圍內(nèi)。如圖 示 ， 在溫度上升到控制點(diǎn)時(shí) ， 繼電器 K 將動(dòng)作 ， 常開(kāi)觸點(diǎn)閉合 ， 接通本報(bào)警電路電源 ， 該電路開(kāi)始工作 ， NE555 的 3 腳將輸出音頻矩形波信號(hào)，驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器發(fā)音。整 RP3可以調(diào)整音頻信號(hào)的頻率 ， 以達(dá)到自己滿意的音調(diào)效果 ， 音頻信號(hào)頻率范圍為 20HZ—20KHZ。圖中將 NE555 的 4 腳復(fù)位端接至溫度 /頻率轉(zhuǎn)換電路的輸出端，為的也是能夠改變信號(hào)頻率，這樣在設(shè)置不同的溫度控制點(diǎn)時(shí)，喇叭發(fā)出的音調(diào)效果將會(huì)各不相同。 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 18 頁(yè) 總 結(jié) 在整個(gè)電路中所選用的元器件價(jià)格低廉，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，成本較低，有利于推廣，并且電路中部分元器件可自行更換，從而可適用于更多的領(lǐng)域。如熱敏電阻換為氣敏電阻，可對(duì)高溫蒸汽或有害氣體進(jìn)行監(jiān)控，換為光敏電阻可對(duì)光強(qiáng)度進(jìn)行監(jiān)控。 電路中采用的 NE555 集成電路可更換為 其它 555電路如 HA17555 等，各電路的引腳基本相同。另外，由于我們所用 LM567 譯碼芯片有著較寬的頻率范圍，因而對(duì)于熱敏電阻的選擇就更為靈活，只要保證其靈敏度、可靠性等一些重要參數(shù)滿足我們的要求，多諧振蕩器產(chǎn)生的信號(hào)頻率在 LM567 鎖相環(huán)捕獲帶寬范圍內(nèi)，就可以進(jìn)行替換，但需要注意的是，若替換的熱敏電阻阻值偏小，多諧振蕩器頻率將會(huì)變高，假若該頻率接近或超過(guò)報(bào)警器的頻率時(shí)，報(bào)警器所用 555 的復(fù)位端的信號(hào)所起作用將會(huì)變的微弱，音調(diào)變化將不會(huì)很明顯，且聲音也會(huì)變得刺耳，但其并不會(huì)影響溫度控制器的正常使用。這些工作不難從本文的原理中獲得，其具體電路有待于進(jìn)一步研究。 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 19 頁(yè) 致 謝 本次關(guān)于音頻鎖相環(huán)精密溫度控制計(jì)電路的畢業(yè)設(shè)計(jì)在其他輔導(dǎo)老師的精心指導(dǎo)下才得以順利完成，通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我把大學(xué)幾年來(lái)所學(xué)的理論知識(shí)轉(zhuǎn)化為實(shí)際應(yīng)用，提高了自己的思考能力，動(dòng)手能力，增強(qiáng)了團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識(shí)，激發(fā)了創(chuàng)新意識(shí)。 由于我們的知識(shí)水平有限，書(shū)中一定會(huì)有不當(dāng)與錯(cuò)誤之處，希望各位給予指正賜教。 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 20 頁(yè) 參考文獻(xiàn) [1]楊素行 .模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)簡(jiǎn)明教程 (第三版 ).北京：高等教育出版， ： 2628 [2]余孟嘗 . 數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)簡(jiǎn)明教程 (第三版 ).北京：高等教育出版社， ：5661 [3]趙慧等 . Protel99SE 原理圖與 PCB 及仿真 .北京：機(jī)械工業(yè)出版社， ： 7892 [4]張?chǎng)蔚?.單片機(jī)原理及應(yīng)用 .北京：電子工業(yè)出版社， ： 5557 [5]吳顯鼎 .集成電子電子線路設(shè)計(jì)手冊(cè) .福州 ：福建科技出版社， ： 99104 [6]萬(wàn)心平等 .鎖相技術(shù) .西安：電子科技大學(xué)出版社， ： 101108 [7]揚(yáng)素行 .模擬電子技術(shù)簡(jiǎn)明教材 (第二版 ).北京高等教育出版社， ： 120131 [8]談世哲等 .電路設(shè)計(jì)與制版 Protel98 .北京：人民郵電出版社， ： 7784 [9]江曉安 .模擬電子技術(shù) (第二版 ). 西 安：西安電子科技大學(xué)， ： 2142 [10]孫建民 .傳感器技術(shù) 北京：清華大學(xué)出版社， ： 160172 [11] Paul Horowitz， Winfield Hill. The Art of Electronics. England: Cambridge University Press， 1989. 9： 181185 [12] . Where is the intelligence in intelligent control [J]. IEEE Control. May1991： 3438
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