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硬件电路设计中常用的经典电路原理分析及选型技巧(三)

2021-5-12 08:00:00  6193 硬件电路设计 元器件
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电路7  采用555时基电路的自动温度控制器

本电路通过温度的变化可以对用电设备进行控制其运行的状态。
一、电路工作原理电路原理如图7所示。

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图7  采用555时基电路的自动温度控制器电路图

IC1 555集成电路接成自激多谐振荡器Rt热敏电阻,当环境温度发生变化时,由电阻器R1、热敏电阻器Rt、电容器C1组成的振荡频率将发生变化,频率的变化通过集成电路IC1 5553脚送入频率解码集成电路IC2 LM5673脚,当输入的频率正好落在IC2集成电路的中心频率时,8脚输出一个低电平,使得继电器K导通,触点吸合,从而控制设备的通、断,形成温度控制电路的作用。
二、元器件的选择

IC1选用NE555、μA555、SL555等时基集成电路;IC2选用LM567频率解码集成电路;VD选用IN4148硅开关二极管; R1选用RTX—1/4W型碳膜电阻器。C1、C2、C3选用CT1瓷介电容器;C4、C5选用CD11—25V型的电解电容器;K选用工作电压9V的JZC—22F小型中功率电磁继电器;Rt可用常温下为51KΩ的负温度系数热敏电阻器;RP可用WSW型有机实心微调可变电阻器。

三、制作与调试方法

在制作过程中只要电路无误,本电路很容易实现,如果元件性能良好,安装后不需要调试即可用。

电路8  采用CD4011的超温监测自动控制电路

该电路结构简单,制作容易,由一只与非门和一只热敏电阻组成测控电路和警笛声发声电路,由一只继电器作为执行电路。

一、电路工作原理电路原理如图8所示。

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图8  采用CD4011的超温监测自动控制电路图

测温电阻RT接在控制门D1的输入端,它和电阻R1、R2及RP通过RP的分压调节,使门D1的输入电平为高电平,使D1输出为低电平。
使用时,热敏电阻RT安置于被控设备上,当被控设备温度超过最高设定温度时,由于RT阻值小,通过分压电路的分压,使D1输入端的电压变为低电平,经D1反相为高电平,该高电平一方面加至多谐振荡器的控制端⑧,使多谐振荡器起振,通过放大管放大后,由扬声器发出警笛声,同时也加至VT1的基极使其导通,继电器吸和,通过继电器的常闭触点将被控设备的工作电源断开;另一方面经D2反相为低电平后,发光之时管LED构成通路,LED发光指示。
二、元器件的选择

IC1选用CD4011;VD选用IN4001;VS为稳压10V的稳压管;VT1选用9013,VT2选用V40AT;电容C为2000P的陶瓷片电容;继电器为4099型继电器;RP选用470K普通可调电位器;电阻选用1/8或1/4W金属膜电阻器,BL选用8Ω、0.5W电动扬声器。

三、制作与调试方法

将测温电阻RT置于最高限制温度下,调整RP,使其监测电路发出警笛声并使继电器吸和工作,然后使RT降温,警笛声应当停止。否则应反复调节RP,直至符合要求为止。

电路9  数字温度计电路

本电路是通过应用AD590专用集成温度传感器制成的温度计,具有结构简单、使用可靠、精度高的特点。

一、电路工作原理电路原理如图9所示。

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图9  数字温度计电路图

100V的交流电压通过变压器T1、整流桥堆UR和电容器C1后,得到一直流电压,再通过可调稳压器电路μA723C为温度传感器AD590提供稳定的工作电压。AD590温度传感器是一种新型的电流输出型温度传感器,由多个参数相同的三极管和电阻构成。当传感器两端加有某一特定的直流工作电压时,如果该温度传感器的的温度1摄氏度时,则传感器的输出电流变化1μA。传感器的变化电流通过电阻器R5和可变电阻器RP2,转换为电压信号,输出到数字表头,通过数字表显示出温度的变化。

二、元器的件选择

集成电路IC选用AD590型温度传感器。本电路其它元器件没有特殊要求,可根据电路图给出参数来选择。

三、制作和调试方法

可通过改变电阻器R5和可变电阻器RP2的值,来改变输出的灵敏度。

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