温控电路中的具有人工智能的温度控制电路设计

接线图 2023年10月21日 09:35 143 admin

　　介绍一种具有简单人工智能的温度控制电路，使用该电路进行温度控制时，只需将开关打在2的位置，通过设定控制温度，并通过3位半数显表头所显示的温度值，即可精确地控制温度，使得温控操作变得十分方便。一、电路工作原理电路中使用LM35电压型集成温度传感器，使得电路变得十分简单。

温控电路中的具有人工智能的温度控制电路设计第1张

具有人工智能的温度控制电路

      LM35是一种内部电路已校准的集成温度传感器，其输出电压与摄氏温度成正比，线性度好，灵敏度高，精度适中．其输出灵敏度为10.0MV／℃，精度达0.5℃．其测量范围为-55——150℃。在静止温度中自热效应低(0.08℃)．工作电压较宽，可在4——20V的供电电压范围内正常工作，且耗电极省，工作电流一般小于60uA．输出阻抗低，在1MA负载时为0.1Ω。根据LM35的输出特性可知，当温度在0——150℃之间变换时，其输出端对应的电压为0——150V，此电压经电位器W3分压后送到3位半数字显示表头(由ICL7107及有关电路组成)的检测信号输入端．在输入端输入的电压为150V时，通过调节电位器使显示的数值为150.0,经调整后数显表头显示的数值就是实测的温度值．温度控制选择可通过电位器W2来实现．通过调节W2可使其中间头的电压在0——1.65V之间的范围内变换，对应的控制温度范围为0——165℃，完全可以满足一般的加热需要。将开关K打在2的位置，电位器W2中间头的电压经过电压跟随器A后送到数显表头输入端来显示控制温度数值．调节电位器W2，数显表头所显示的数值随之变化，所显示的温度数值即为控制温度值．电位器W1为预控温度调节，其电压调节范围为0——0.27V，对应可调节温度范围为0——27℃．此电位器调整后，其中间头的电压与电位器W2中间头的电压分别送入比较放大器B(放大倍数为1）的反相及同相输入端，B输出端的电压为二输入电压之差．此电压对应两个设定的温度值之差．例如将W1调至0.10V，对应温度10℃；将W调至O.80V，对应温度80℃．B的输出电压为0.70V，表示温度70℃．此电压与集成温度传感器输出的电压送到电压比较器C中进行电压比较．当LM35输出的电压小于B的输出电压时，C输出高电乎，可控硅T1因获得偏流一直导通，交流220V直接加在电热元件两端，进行大功率快速加热．当LM35输出的电压大于B的输出电压而小于A的输出电压时，表明实际温度已接近控制温度，C输出低电乎，可控硅T1因无偏流处于截止状态，电压比较器D输出高电平，可控硅T2仍处于导通状态，交流220V需要通过二极管D2加在电热元件两端，进行小功率慢速加热(此时的加热功率仅为原来的25%)．当实际温度上升到80℃以上时，LM35的输出电压大于0.80V，电压比较器D输出低电平，可控硅T2也截止，电热元件断电．由于此时加热功率较小，加上散热作用，温度不会大幅度上升,其实际温度在控制温度左右一个很小范围内波动，这样就实现了温度的较高精度的自动控。
　　使用中的注意事项：
　　1．开关K在设定控制温度时在2的位置，正常加热控制时在1的位置，数显表头显示实际的温度数值；
      2．电位器W1、W2使用普通有机实芯电位器即可，电位器W2可以使用多圈带指示精密电位器，并安装在面板上以分别调节；
      3．可控硅T1、T2选择耐压220V，电流大于实际工作电流的双向可控硅，并在使用中加散热片散热，以防过热损坏；
      4、D2的电流大于实际工作的电流的一半即可，并另加散热装置；
      5．可控硅一端与控制电路的地线相联，因此整个电路带有交流市电，安装使用时应注意采取隔离绝缘措施，以防触电；
      6、W1的调节要根据实际加热情况来适当选择。
　　电位器：
　　电位器是一种可调的电子元件。用于分压的可变电阻器。在裸露的电阻体上，紧压着一至两个可移金属触点。触点位置确定电阻体任一端与触点间的阻值。按材料分线绕、炭膜、实芯式电位器；按输出与输入电压比与旋转角度的关系分直线式电位器(呈线性关系)、函数电位器(呈曲线关系)。主要参数为阻值、容差、额定功率。广泛用于电子设备，在音响和接收机中作音量控制用。