【正文】 由于輸入電壓為電網(wǎng)電壓，一般情況下所需直流電壓的數(shù)值和電網(wǎng)電壓的有效值相差較大，因而電源變壓器的作用顯現(xiàn)出來起到降壓作用。由于經(jīng)整流電路整流后的電壓含有較大的交流分量，會影響到負(fù)載電路的正常工作。穩(wěn)壓電路的功能是使輸出直流電壓基本不受電網(wǎng)電壓波動和負(fù)載電阻變化的影響，從而獲得穩(wěn)定性足夠高的直流電壓。 圖4 溫度控制及超溫報警電路溫度檢測及信號處理溫度檢測是溫控系統(tǒng)的最關(guān)鍵部分，它只接影響整個系統(tǒng)的測量、控制精度。例如熱電偶溫度傳感器目前在工業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)研究中已得到了廣泛的應(yīng)用，它是將溫度信號轉(zhuǎn)化成電動勢。熱電阻溫度傳感器是利用電阻值隨溫度升高而增大這一特性來測量溫度的，目前應(yīng)用較為廣泛的熱材料是銅和鉑。國內(nèi)統(tǒng)一設(shè)計的工業(yè)用鉑電阻常用的分度號有Pt2Pt100等，Pt100即表示該電阻的阻值在0℃時為100Ω。集成溫度傳感器的工作原理是利用PN結(jié)的溫度特性制成的，同熱電偶、熱電阻等傳統(tǒng)的溫度傳感器相比，集成溫度傳感器主要特點有：靈敏度高；線性度好，一般不需要線性補償；測量重復(fù)性好；響應(yīng)速度快。根據(jù)本課題設(shè)計的要求，可選用集成溫度傳感器。對放大器的要求是精度要高，輸入失調(diào)電壓和輸入失調(diào)電流要小，同時要求抑制共模干擾信號的能力要強。實現(xiàn)對溫度控制的方法很多，有采用模擬電路實現(xiàn)的，也有采用計算機構(gòu)成的智能控制。開關(guān)式控制是將檢測的溫度信號和設(shè)定的溫度值通過比較器比較后，驅(qū)動一開關(guān)器件（一般是繼電器）控制加熱器的通斷。這樣繼電器反復(fù)動作，溫度將被控制在設(shè)定值附近。比例式控制是選擇一個固定的時間T作為控制周期，選擇控制周期的長短一般根據(jù)加熱的熱容量選取，熱容量大的可選擇控制周期長一些，一般選擇T=10~15秒。該方法控制溫度精度將大大提高。蒸汽電熨斗溫度控制器電路原理圖如圖所示， 220V見劉電壓經(jīng)T降壓、VD1～VD4整流、C1濾波及IC1穩(wěn)壓后，產(chǎn)生直流+12V電壓，供給IC2和控制執(zhí)行電路，同時也將VL2點亮。隨著蒸汽爐內(nèi)溫度的升高，RT的電阻值逐漸減小，使D2正相輸入端的電壓逐漸下降。隨后蒸汽爐內(nèi)溫度又開始下降，RT的電阻值則逐漸增大，D2正相輸入端的電壓也開始緩慢上升，當(dāng)D2得正相輸入端電壓高于其反相輸入端電壓時，D2輸入高電平，使VT3導(dǎo)通，K吸合，EH開始通電加熱。調(diào)整RP的電阻值，可以改變D2反相輸入端的基準(zhǔn)電壓值，從而改變控溫范圍。在水位高于水位監(jiān)測電極時，D1輸出低電平，VT1和VT2處于截止?fàn)顟B(tài)，VL3不發(fā)光。IC1選用LM7812三端穩(wěn)壓集成電路；IC2選用LM393或LM393或LM358運算放大集成電路。VD1～VD5均選用1N4007型硅整流二極管。3mm發(fā)光二極管，VL1選黃色，VL2選紅色，VL3選綠色。RT選用1kΩ負(fù)溫度系數(shù)熱敏電容器。T選用2～3W、二次電壓為16～17的電源變壓器。[2] 如圖，將兩種不同材料導(dǎo)體A、B兩端接在一起，一端溫度為，另一端為T（T＞），這時在這個回路中將產(chǎn)生一個與溫度、T以及導(dǎo)體料性質(zhì)有關(guān)的電勢（T、），這樣構(gòu)成的熱電變換元件稱為熱電偶，可用來測量溫度，這種熱電效應(yīng)產(chǎn)生的電勢（T、）是由珀爾帖效應(yīng)和湯姆遜效應(yīng)引起的。 毫伏變送器是電動單元組合儀表中的一種，它可以將來自熱電偶的MV級信號轉(zhuǎn)換為電流輸出，同時還能對熱電偶溫—電曲線進行校正，從而使熱電偶檢測的溫度值與變送器的輸出具有線性關(guān)系，本系統(tǒng)中所有用的變送器為EX系列儀表中的熱電偶溫度變送器它的輸入電路有冷端補償和斷偶保護措施，負(fù)反饋電路具有線性功能。為了提高測量精度，可將變送器進行零點遷移，當(dāng)溫度范圍為400℃─1000℃，~，使變送器輸出0~10mv,其輸出經(jīng)過電流—電壓變換電路轉(zhuǎn)換為0~5v電壓信號，這樣，使用8位的ADC使量化誤差達177。 熱敏電阻測溫電路利用感溫電阻，把測量溫度轉(zhuǎn)化成測量電阻的電阻式測溫系統(tǒng)，常用于測量200℃~+500℃范圍內(nèi)的溫度，大多數(shù)金屬導(dǎo)體的電阻，都具有隨溫度變化的特性，其特性方程如下： 、分別為熱電阻在t℃和0℃時的電阻值。⑵在測溫范圍內(nèi)，a保持常數(shù)，便于實現(xiàn)溫度表的線性刻度特性。⑷特性復(fù)現(xiàn)性好，容易復(fù)制。鉑的使用溫度范圍200℃─+600℃0─100℃的電阻溫度系數(shù)平均值（/℃）~，電阻率為（Ω熱敏電阻Rt隨著溫度的不同而輸出相應(yīng)的電阻值，從而在各個輸出端輸出不同的電壓值，形成一個微弱的電壓信號。第4章 電熨斗工作原理及使用方法溫控原理：尼龍——660—100度 合成纖維——100—125度 麻——200—230度 絲綢——125—150度 羊毛——150—180度 棉——200—230度蒸汽旋鈕結(jié)構(gòu)原理： 蒸汽旋鈕下邊有蒸汽桿及蒸汽軸針來控制出水量的大小從而調(diào)控蒸汽的大小。當(dāng)溫度降低時，恒溫器接通使之加熱。熨斗底盤是經(jīng)過處理的，它內(nèi)部是環(huán)繞溝槽，溝槽噴有汽化劑。防鈣化裝置原理： 在北方等水質(zhì)較硬的地方，熨斗用久了就會在電熱盤，蒸汽腔以及蒸汽軸針上形成水垢，直接影響蒸汽和強力蒸汽的效果。使用原理： 使用蒸汽熨斗時，指示燈滅后表示溫度達到設(shè)定溫度時再開始熨，否則水有可能從底板漏出，這并不表示熨斗壞了，而是因為溫度不夠，不能將水變成蒸汽。 底板多采用鋁合金材料且光滑耐熱的杜邦銀石不粘涂料（特富龍、鈦金涂料）或包上不銹鋼薄板。電路中限流電阻220K。采用日本原裝的溫控器，感溫精確。 ： 1. 使用前應(yīng)將電源芯線中的黃綠雙色線接地，以防萬一漏電而造成觸電危險 。加水量的多少，可 按熨斗儲水器的容積大小而定。 4．在蒸汽電熨斗的織物指示牌上，織物名稱的標(biāo)注與調(diào)溫型電熨斗基本相同。 5．電熨斗接通電源，將溫度控制旋鈕擰到羊毛與麻布檔之間的位置上，指示燈應(yīng) 發(fā)光。如果熨斗內(nèi)已加水，應(yīng)有蒸汽 噴出，可進行熨燙。方法是根據(jù)被熨燙的織物品種，調(diào)整溫度控制旋鈕，選擇 適當(dāng)?shù)牡装鍦囟取? 7．用后應(yīng)將儲水器中的剩余水從加水口倒出，傾倒時應(yīng)使熨斗前端朝下，同時搖動電貿(mào)斗 ，水即可倒出。然后切 斷電源，將溫控旋鈕旋回最低溫度檔，待自然冷卻后收藏。熱熔斷器則在突跳式溫控器失婁或失效導(dǎo)致電熱元件超溫時，作為二級保護自，有效地防止燒壞電熱元件以及由此而引起的火災(zāi)事故。以杠桿原理，帶動開關(guān)通斷動作，達到恒溫目的液脹式溫控器具有控溫準(zhǔn)確，穩(wěn)定可靠，開停溫差小，控制溫控調(diào)節(jié)范圍大，過載電流大等性能特點。 　　三，壓力式溫控器，改溫控器通過密閉的內(nèi)充感溫工質(zhì)的溫包和毛細管，把被控溫度的變化轉(zhuǎn)變?yōu)榭臻g壓力或容積的變化，達到溫度設(shè)定值時，通過彈性元件和快速瞬動機構(gòu)，自動關(guān)閉觸頭，以達到自動控制溫度的目的。壓力式溫控器適用于制冷器具（如電冰箱冰柜等）和制熱器等場合。一般家用空調(diào)大都使用熱敏電阻式。PID控制器問世至今已有近80年歷史，它以其結(jié)構(gòu)簡單、穩(wěn)定性好、工作可靠、調(diào)整方便而成為工業(yè)控制的主要技術(shù)之一。即當(dāng)我們不完全了解一個系統(tǒng)和被控對象，或不能通過有效的測量手段來獲得系統(tǒng)參數(shù)時，最適合用PID控制技術(shù)。PID控制器就是根據(jù)系統(tǒng)的誤差，利用比例、 積分、微分計算出控制量進行控制的。其控制器的輸出與輸入誤差信號成比例關(guān)系。 積分（I）控制：在積分控制中，控制器的輸出與輸入誤差信號的積分成正比關(guān)系。為了消除穩(wěn)態(tài)誤差，在控制器中必須引入“積分項”。這樣，即便誤差很小，積分項也會隨著時間的增加而加大，它推動控制器的輸出增大使穩(wěn)態(tài)誤差進一步減小，直到等于零。 微分（D）控制：在微分控制中，控制器的輸出與輸入誤差信號的微分（即誤差的變化率）成正比關(guān)系。其原因是由于存在有較大慣性組件（環(huán)節(jié)）或有滯后(delay)組件，具有抑制誤差的作用， 其變化總是落后于誤差的變化。這就是說，在控制器中僅引入 “比例”項往往是不夠的，比例項的作用僅是放大誤差的幅值，而目前需要增加的是“微分項”，它能預(yù)測誤差變化的趨勢，這樣，具有比例+微分的控制器，就能夠提前使抑制誤差的控制作用等于零，甚至為負(fù)值，從而避免了被控量的嚴(yán)重超調(diào)。 PID算法的種類PID的基本算式有：位置型、增量型和速度型三種形式，其中最常用的事增量型式。KP 為比例增益，Ti為積分時間，Td為微分時間，則PID基本算式的公式如下：1）位置型PID算式 （） 根據(jù)微分方程和差分方程的對應(yīng)關(guān)系可知，如果微分方程中的積分運算對應(yīng)差分方程 的累加運算，微分方程對應(yīng)一個周期的增量變化。ROM將重要數(shù)據(jù)置于其中,二是加接備用電池，如下圖所示，穩(wěn)壓電源和備用電池分別通過二級管接于存儲器或單片機的Vcc端，當(dāng)穩(wěn)壓電源電壓大于備用電池電壓時，電池不供電，當(dāng)穩(wěn)壓電源掉電時，備用電池工作。光電耦合器的作用是防止干擾而產(chǎn)生誤動作，在掉電瞬時，穩(wěn)壓電源在大電容支持下，仍維持供電，這段時間主機執(zhí)行中斷服務(wù)程序，將斷點和重要數(shù)據(jù)置入RAM。將它串在50HZ交流電源和加熱絲電路中，只要在給定周期內(nèi)改變可控硅開關(guān)的接通時間，就能改變加熱功率，從而實現(xiàn)溫度的調(diào)節(jié)。為了達到過零觸發(fā)的目的，需要交流電過零檢測電路，此電路輸出對應(yīng)于50HZ交流電壓過零時刻的脈沖作為觸發(fā)雙向可控硅的同步脈沖，是可控硅在交流電壓過零時刻觸發(fā)導(dǎo)通，電路如下圖：圖中電壓比較器LM311將50HZ正弦交流電壓變?yōu)榉讲ǎ讲ǖ恼睾拓?fù)跳沿分別作為兩個單穩(wěn)觸發(fā)器的觸發(fā)信號，單穩(wěn)觸發(fā)器輸出的窄脈沖經(jīng)二極管或門混合就得到對應(yīng)于220V市電過零時刻的同步脈沖。電阻爐爐溫控制是這樣一個反饋調(diào)節(jié)作用過程：比較實際爐溫和需要爐溫得到的偏差通過對偏差的處理獲得控制信號去調(diào)節(jié)爐子的加熱功率，從而實現(xiàn)對爐溫的控制。計算機PID算法是用差分方程近似實現(xiàn)的。r(t)是給定值。U(t)為調(diào)節(jié)器輸出的控制信號。Ti為積分時間常數(shù)。計算機只能處理數(shù)字信號，若采樣周期為T，第幾次采樣輸入偏差為en，調(diào)節(jié)器輸出為Un,PID算法中的微分用差分代替，積分用代替，于是得到,寫成遞推形式： 改寫成：