水温控制系统设计模拟电子技术

水温控制系统设计模拟电子技术内容摘要：

ioioiivRRvRvvRvi）1221NP1( 0 v v 这里取 R1 =10K ，则 R2=90 K ，因为电源电压为 12V，保持 10 倍放大，则设定的电压值与温度的转换关系就为 10 倍，比较容易控制和调节。 实际中取 R2=90 K。 8 6.、放大 电路 模块原理图 比较器模块 设计 这里采用简单的单门限电压比较器，使用的运算放大器为 LM324 中的一个。 电路图如图 7 所示 图 7 中 1 接放大器的输出电 压作为比较器的输入电压， 3 接输出电压。 此时放大器工作在非线性状态 ，输出电压只有正或负两种饱和值。 这种情况下运算放大器的 输入端“虚短”不再适用。 当 NP v v  时， ov =12V，当 NP vv  时， ov = V12。 这种情况下，运算放大器的“虚短”仍然可用， 则有 9 114PNi vvv vv  所以可以通过调节滑 动变阻器来控制 11v 的值。 图中增加 R9 =5 K 的电阻，是为了控制 11v 的最大值不超过 8V，即设定的温度值不超过 80 oC。 当滑动变阻器 的接入电阻为 0 时， 12VRR Rv93311  取 3R =10K ， R9 =5 K 即可达到要求。 图 比较 电路模块原理图 继电器模块 设计 继电器是可以高温控制低温的器件， 本次课程设计用到电磁继电器。 其 基本 工作原理如图 8： 10 图 8 当低压电源端开关接通后电磁铁由于电流 产生磁性，吸住磁铁使高压电源的开关接通，实现了低压控制高压。 下面要解决的问题就是怎样在电路中实现低压电源端的开关自动打开和闭合。 考虑到比较器的输出电压为正或负的 12V，就 可想到二极管的单向导电性。 因此可以用二极管来代替自动开关的作用。 使用发光二极管能够看到电路的通断。 继电器模块的电路图如图 9： 11 图 9 图中 端口 8 接比较器模块的 输出电压作为此电路的输入电压，当输入电压为 +12V 时，发光二极管导通，当输入电压为 V12 时，发光二极管截止。 接入三极管的目的是放大电流信号，使继电器能正常工作。 由于发光二极管的导通电流 与 三极管的基极电流不匹配（发光二极管的导通电流大一些），故需要在发光二极管的 负极接一个电阻，与基极电阻并联，这样流入基极的电 流就变小，使三极管能正常工作。 一般取 R6 =10K ，实际的发光二极管正向导通时有 2V 的压降，所以发光二极管正向导通时负极的电位约为 10V，流过的电流约为 6mA。 三极管的基极电流 为 A 量级，所以与基极并联电阻 R1 =2 K 即可。 继电器选取的是额定电压为 12V 的常开型型号。 即在无电流通过继电器 时，继电器高压端开关打开，加热电路不工作，当有一定的电流 通过时，继电器产生磁性使高压端开关闭合。 普通二极管的作用是保护继电器不因电流反流时烧坏。 12 加热模块 设计 加热电阻 是很简单的加热器串联 电路，加热电路中串联保险丝防止电流过大产生危险。 电路图如图 1。