恒温控制电路1

1、恒温控制电路引言：恒温控制系统在生产生活中有着重要的作用，例如恒温存储用的保温箱、保温室，冬季北方供暖系统，中央空调控温系统，以及农业恒温育种、暖棚等。因此本次模拟电子技术论文选择恒温控制电路设计题目。一方面，对已学知识做初步的应用。另一方面，对恒温控制系统初步了解。摘要：本恒温控制电路有四部分组成，测温感温以及信号变换电路、温度域值设定电路（及输入允许温度上限、下限）、分析信号指令输出电路（分析应加热还是制冷，还是不工作），制冷与加热执行电路。其中第一部分基于温度测量电路设计。第二部分通过电压设定。第三部分与第四分合并一处，用信号灯模拟加热与制冷操作。关键字：恒温控制温度检测。题目综述：运用

2、所学知识设计一恒温控制电路。实现在某一范围内的温度控制（及稳定温度于某一区间T1到T2间,T1>T2）,实际要求：1 .控制温度范围内0-100C某个区间，通过LED模拟加热与制冷功能，完成电路设计；2 .电阻用标准值；3 .所选运放型号，管脚图；4 .AD590管脚图；5 .对部分或全部电路仿真；元件参数、题目分析：第一部分，功能为实现测量环境温度感温，虚线框部分为电流-电压变换电路，又部电流I1以实现抵消在0摄氏度时的273.15UA偏移量（AD590管将温度变化转化为电流偏信号，相关计算为热力学温标T（K）=273.15+t（°C）。流过电流与温度呈每增加1摄氏度电流增加

3、1uA。因而电流是时间函数。U0=（IfI1）Rf,电路输出电压与AD590提供电流变化量成正比）设置电阻Rf=100k。，则0100摄氏度对应0至ij10伏获得被测环境温度。（电路图如有半部分）其中Rw调节到确定的值（可取固定电阻使Ii=273.15uA通过计算Rw=5,1V/273.15A约为18.671kQ去标称值18.6kG）第二部分，功能为实现温度域值设定电路（及输入允许温度上限、下限），根据具体的环境需求设定温度阈值上下界T1（环境允许最高温度），T2（环境语序最低温度）。对应U1,U2电压值（例如当设置高温为60摄氏度低温为50度时调节电压V1表示数为6.0伏和电压表V2示数为5

4、.0伏）恒压源取Us=15伏。同时用电压表测量设置电压观察情况：rin+15V第三部分，主要功能判断预先设定电压与检测电压，主体部分为窗口比较器。当Ui大于U1时（代表测环境温度大于温度上限值）运放A1输出处于高电平Um（运放中无反馈且同乡输入端电位高与反向输入端，非线性应用）VD1导通，A2处于输出处于低电平VD2截止U03处于高电平。同理当Ui小于U2时，A1截止，A2导通输出端应处于高电平。输出端LED3指示灯亮表明显示处于工作状态（或者温度加热器是温度升高，或者制冷工作温度降低）。第四部分，由于实验原件限制，用LED1模拟制冷器降温工作。（LED灯亮模拟降温过程）cLED2模拟加热器。

5、（LED2灯亮模拟加热过程）。并有AD590时刻检测温度变化。第三四部分电路如图所示。绘制总体电路图:实验内容仿真:（设置调节滑动变阻器使电流表值为273.15UA结果如右图）仿真结果：通过电流补偿使开始温度转化为摄氏温度。?V3-15V-AA/V-moU67XV2二皿E741调节滑动变阻器是电流表示数为273.15UA其中AD590管脚图如下：（真实电路中用AD590代替电流源，仿真图用电流源模拟）（窗口比较器电压阈值设定电路图如下所示）仿真结果：结果符合预先假设，工作特点当Ui小于U2时输出高电平，U02正向最大值VD2导通；此时运放A1输出低电平，U0i=-Uom,VD1截止；因而忽略V

6、D2导通压降，电路输出U02=+Uom。当U1<U<U2时，运放A1、A2均输出低电平，VD3,VD4均截止，输出0V。当U>U2时运放A1输出高电平，VD1导通U01=+Uom；此时运放A2输出低电平，U02=-Uom,VD2截止；因而忽略VD1导通压降，电路输出+Uom。仿真结果：（电压设定值如下）例如电压与之设置为U1=6.0V（近似用5.999V代替）（上限值60摄氏度），U2=5.0V（近似用4.8V代替）（下限值50摄氏度）时当输入分别取70摄氏度，40摄氏度，55摄氏度时°i*iIC-?!L：_I当Ui=7.0V时，现象分析：LED1灯亮表明制冷电路（

7、降温电路）处于工作状态，LED2灯灭表明加热（升温电路）处于不工作状态。LED3灯亮表明电路处于温度调整状态。基本符合预先设定电路预先设定分析。当Ui=5.5V时,oLED1灭，LED3亮表示调温电路处于工当Ui=4.0V时，情况类似LED2亮（黄灯亮）作状态。因此略去图解。结果分析：通过仿真验证了预先设计的电路功能，并可以通过VD590时刻监控环境中温度变化，若温度超出与阈值范围，则通过温度调节系统进性温度调节。从而实现了控制过程的反馈回路。可以维持化境温度在预先设定范围内。通过实验中的思考可以对电路结果加以改进，用滞回比较器代替电压比较器，改进温度调解结果。仿真总结与思考：（致谢）通过本次实验设计初步了解了有关于温度测量与电路实验设计的方法。熟悉了窗口比较器等运放的非线性应用在实行逻辑控制的应用。也用到了运放的线性应用（如第四部分中电压跟随器取出信号并不影响原电路）。设计后对运放的性