水溫自動控制系統(tǒng)WaterTemperatureAutoControlSystem1.1實驗?zāi)康臏囟瓤刂破魇菍崿F(xiàn)可測溫和控溫的電路，通過對溫度控制電路的設(shè)計安裝和調(diào)試了解溫度傳感器的性能，學(xué)會在實際電路中的應(yīng)用。進(jìn)一步熟悉集成運算放大器的線性和非線性的應(yīng)用。1.2實驗任務(wù)要求設(shè)計一個溫度控制電路，其主要技術(shù)指標(biāo)如下：測溫和控制溫度測量范圍室溫?100oC控溫精度：±1oC(3)控溫通道輸出為雙向晶閘管或繼電器，一組轉(zhuǎn)換觸點為市電(220V，10A)1.3設(shè)計思路本設(shè)計要將水溫轉(zhuǎn)化成電信號才能控制。所以采用溫度傳感器來轉(zhuǎn)化溫度，經(jīng)適當(dāng)放大后與設(shè)定的電壓比較，設(shè)定的電壓就代表特定的溫度值。當(dāng)實際溫度高于設(shè)定溫度時，控制電路停止加熱；當(dāng)實際溫度高于設(shè)定溫度時，使電路接通加熱。這樣就能自動控制溫度在某個值或小范圍波動溫度傳感器 溫度傳感器 放大器被控對象執(zhí)行機構(gòu)執(zhí)行機構(gòu) 「比較器圖2.3設(shè)計思路框圖1.4實驗原理及單元模塊設(shè)計1.4.1實驗原理及方法根據(jù)緒論中的原理方框圖，該設(shè)計問題可分為溫度傳感器模塊，放大器模塊，比較器模塊，繼電器模塊，加熱模塊。由于電路中含有運算放大器，需接入±12V直流穩(wěn)壓電源，所以電源模塊也可算在其中，由于采用Protues軟件仿真，所以

用直流電源和滑動變阻器來表示采集到的溫度，其工作過程為：將其電信號（由溫度傳感器轉(zhuǎn)換而得）通過放大器放大，再和之前設(shè)定好的溫度通過比較器比較，由發(fā)光二極管將和加熱開關(guān)進(jìn)行相應(yīng)的處理。1.4.2單元模塊設(shè)計圖1溫度采集模塊電路圖如圖1所示，它由IV的直流電源和1圖1溫度采集模塊電路圖如圖1所示，它由IV的直流電源和100Q的滑動變阻器組成，這里假定1V表示10*，通過改變滑動變阻器來表示采集到不同的溫度。?放大器器模塊電路圖如圖2所示，根據(jù)負(fù)反饋的放大增益計算公式A二可知其放大增益為10。

?標(biāo)準(zhǔn)溫度模塊電路圖如圖3所示，這里同樣采用直流電源和滑動變阻器來表示所設(shè)定的溫度，通過改變滑動變阻器可以設(shè)定不同的溫度。：E<1::■12V..■=：T-EXT>R5〕:-=TE；：<=「=■RV2dQk.?■=：TEXT>RV2U3：A圖3標(biāo)準(zhǔn)溫度模塊R4?比較器模塊R4電路圖如圖4所示，將采集并放大的電壓和和設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)電壓通過比較器比較，如果前者小于后者，比較器輸出+12V,發(fā)光二極管導(dǎo)通，加熱器加熱，反之則不加熱。加熱模塊電路圖如圖5所示，加熱模塊由三極管，繼電器，加熱器組成，當(dāng)前面的二極管導(dǎo)通后，電流由三極管的基極流入，再從集電極流出（此時電流被放大），將繼電器開關(guān)打開，加熱器開始加熱。?F：L120cr./YYYA-TEXT--SD1.BAT312V??<TEXT?DIODE-RLY-SPHO10k? ?<TEXT>220V?F：L120cr./YYYA-TEXT--SD1.BAT312V??<TEXT?DIODE-RLY-SPHO10k? ?<TEXT>220V■ImH*-：TEXT圖5加熱模塊1.5總電路圖圖6總電路圖1.6實驗數(shù)據(jù)在采集溫度時，Vi=0.5V,Vo=4.9V,在比較器輸出端，其電壓為+12V或-12V1.7實驗結(jié)論通過這次實驗，在設(shè)定了標(biāo)準(zhǔn)的控制溫度后，與采集到的溫度比較，從而進(jìn)行相應(yīng)的處理，達(dá)到了預(yù)期的要求，本次實驗總體取得成功。1