恆溫控制器

恆溫控制器

感溫溫包又名恆溫控制器,是構成恆溫控制閥的核心部件,它對於實現恆溫控制閥對室溫的控制起著重要作用。一個良好的感測器應能正確感應房間的實際溫度變化,以控制調節閥做出正確的動作。為了提高恆溫控制閥的控制精度,感測器設計上不僅應考慮準確感應空氣溫度和外界輻射,還應考慮蓄存於結構中的內能。另外,感測器的時間常數特性、反映時間、最小室溫變化感應度對於恆溫控制器實現迅速、精確的控制也有著重要的影響。

恆溫電路


恆溫控制器的電路組成如圖所示。電路電壓由市電經全波整流和濾波后提供,約為6V。電路中,通用運算放大器μA741(或F007)作為放大比較器,555時基電路作為觸發器,雙向晶閘管VTH用作加熱器的電子開關,熱敏電阻器RT作為感測器控制溫度,用電位器RP調節控制恆溫點,VL1兼作穩壓管,提供約為1.8V的基準電壓,VL2作為加熱升溫的指示燈。
恆溫控制電路
恆溫控制電路

工作原理


RT在低溫下阻值很大,在高溫下阻值很小。當環境溫度低於設定溫度時,μA741通用運放的2腳電壓高於其3腳電壓,6腳輸出低電平(要求低於3V),於是555時基電路觸發端的2腳呈低電平,其輸出端3腳輸出高電平,使VL2發光指示,同時觸發雙向晶閘管VTH導通,使加熱器通電,加熱升溫。當環境溫度高於設定溫度值時,μA741通用運放的2腳電壓低於3腳電壓,6腳輸出高電平(要求高於6V),於是555時基電路輸出端3腳的輸出翻轉為低電平,VL2熄滅,雙向晶閘管VTH截止,加熱器斷電,停止加熱。
恆溫控制器
恆溫控制器

元器件選擇


μA741通用運放也可改用其他運放,如5G022低功耗運放等。
發光二極體選用正向壓降略大的紅色發光二極體,如BT101磷砷化鎵發光二極體等,若正向壓降較小,則可用兩隻正向發光二極體串聯使用。
加熱器用100W電燈泡或電爐(功率按需要在300~500W範圍內選用)。
VTH選用3~5A、耐壓400V以上的雙向晶閘管。
電源變壓器功率只需3W以上,可利用小型收、錄音機用的電源變壓器。
整流二極體用1N4001~1N4007中任一種均可。

安裝調試


按圖所示的印製電路板圖插好元器件並檢查無誤后,在焊接面焊好。調試時,恆溫點用電位器RP調節設定。調節RP時要用標準溫度計來監視、校準。
印刷電路板圖
印刷電路板圖
注意,因為本電路與市電220V相通供電,操作時,必須注意安全,以防觸電。

實際應用


恆溫控制器的特點是能夠調節系統的溫度,使之能夠保持在本身所需要的溫度範圍,可以通過程序設定,使控制器所控制範圍內的溫度用於各種需要,可用於種蘑菇、養雞、溫室養花、種菜等場合。例如,可以控制溫度恆定在一定的範圍內,模擬出母雞孵化小雞的溫度,用於小雞的孵化;也可以用於模擬控制溫度在種子、蔬菜、水果等的萌芽、生長、成熟等各個階段的溫度情況,得到反季節的甚至本地不適合種出的水果、蔬菜。