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温度控制器

一、设计任务与要求
(1)设计任务
设计制作一个闭环控温器。

系统的温度自动控制在所设定的温度内(T ±δT )℃。

(2)设计要求
①恒定温度T ℃的设定在一定范围内可调,设定为45~55℃。

②用灯泡模拟加热系统。

在设定温度(T -δT )℃以下加热灯泡自动亮(加热),达到(T +δT )℃时灯泡自动熄灭(停止加热)。

二、基本电路与工作原理
图1所示是闭环控温系统参考电路框图。

测温电桥中的感温元件为热敏电阻t R ,测量放大器用于放大桥压,加热器灯泡和热敏
电阻置于同一恒温小室中,灯泡作为小室的加温热源。

热敏电阻的阻值会随着温度的变化而改变,造成电桥失衡,电压差被仪表放大器拾取放大。

通过迟滞比较器进行比较,然后控制三极管的截止与导通,驱动继电器的吸合与断开控制加热器件。

(图2)
迟滞比较器的迟滞特性如图2所示。

图中D U 对应于恒温室的恒温设定值T ℃。

1D U ,2D U 分别对应于恒温室温度的上限(T +δT )℃,下限(T -δT )℃。

当被控制温度升高时,
t R 值减小,测温桥大输出AB U 减小,经放大后,使Uc 增加,当Uc >1D U 时,比较器输出
E U =-Z U ,晶体管截止,继电器触点断开,灯泡不亮,停止加温,当温度下降到使Uc <
2D U 时,E U =+Z U ,晶体管饱和导通,恒温室又自动加温,如此实现恒温控制。

控制精
度与回差(1D U -2D U )有关。

在实际恒温控制中,可用电炉丝代替灯泡作加热器。

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