简易实用模拟温控电路设计方案简易实用模拟温控电路设计方案
温度控制系统被广泛应用于工业、农业、医疗等行业的仪器设备中,目前应用多的是单片机或微机系统设计的
温度控制系统。系统硬件部分由输人输出接口、中央处理单元、A/D转换、定时计数等集成模块组成,系统软件
部分需要用运算量大的PID算法编程实现,整套控制系统设计及实现较为复杂和繁琐。由分立元件组成的模拟型
电路信号输入、放大、运算及控制输出都由硬件电路完成,不需要软件设计。与数字电路相比,其设计及实现
过程更为简便,所以采用简易实用的模拟电路实现温控电路的设计。 1 温控总电路组成 温控电路主要
由电源部分、温度检测元件、信号放大、比例积分、电压比较、移相触发控制继电器、超温保护、加热炉和
LED显
温度控制系统被广泛应用于工业、农业、医疗等行业的仪器设备中,目前应用多的是单片机或微机系统设计的温度控制系
统。系统硬件部分由输人输出接口、中央处理单元、A/D转换、定时计数等集成模块组成,系统软件部分需要用运算量大的
PID算法编程实现,整套控制系统设计及实现较为复杂和繁琐。由分立元件组成的模拟型电路信号输入、放大、运算及控制输
出都由硬件电路完成,不需要软件设计。与数字电路相比,其设计及实现过程更为简便,所以采用简易实用的模拟电路实现温
控电路的设计。
1 温控总电路组成温控总电路组成
温控电路主要由电源部分、温度检测元件、信号放大、比例积分、电压比较、移相触发控制继电器、超温保护、加热炉和
LED显示几部分组成,其电路结构如图1所示。
图
1
温控系统电路组成图
由温度检测元件可以检测到温度值信号,该信号经过放大后输送至比例积分电路并与温度设定电压比较,比较结果输送至
相触发电路产生可变周期的脉冲以触发固态继电器中可控硅导通角,从而可控制加热装置的加热功率,达到控制温度的目的。
温度补偿电路减少室温对温度测量准确度的影响;超温保护电路可以保证在加热温度超过设定值时,装置停止加热,起到保护
设备的作用。
2 各分电路设计各分电路设计
2.1 电源电路
温控电路中需要直流电压的器件为运算放大器及电子信息显示模块。该电压由220V交流电压经整流滤波后加。至三端稳
压器输出得到。其电路如图2所示。
图
2
电源电路图
2.2 输入温度信号放大及温度补偿电路
用感温元件镍硌一镍铬K型热电偶作温度传感器来采集温度信号,温度信号为mV级,实际测量时需经过放大处理。热电
偶测量温度信号受工作端温度 和自由端环境温度影响,所以测量中需要加补偿信号消除环境温度变化对温度测量的影响。具