裕室水祖控制器的设计 一，设计目的 进一步熟悉榄拟和数字设计方法和规范，达到嫁合应用电子技术的目的。并培养了动于 能力，学会阅读相关科技文献。查找器件手册与相关参数，整理总结设计报告，学习protel 软件的使用。 二任务要求 设计浴室水温控制器，要求水温能控制在35-0℃之间，要求画出完整的电路图. 三方案特点 可以设置温度上下限，具有较大范围的控制功能，当控制器的控制温度处于临界状态时， 候电器不会领繁转换工作状态，精度较高 四.总的逻辑图 工麻9 确量电州 仅表毛大器 电E城转 日极题 大接 民律工作 分路4纯福 电因 r 星液 成法 玉 五组成部分分析 (1)测量及放大跟随部分： 1
1 浴室水温控制器的设计 一.设计目的 进一步熟悉模拟和数字设计方法和规范，达到综合应用电子技术的目的，并培养了动手 能力，学会阅读相关科技文献，查找器件手册与相关参数，整理总结设计报告，学习 protel 软件的使用。 二.任务要求 设计浴室水温控制器，要求水温能控制在 35-40℃之间，要求画出完整的电路图 . 三.方案特点 可以设置温度上下限，具有较大范围的控制功能，当控制器的控制温度处于临界状态时， 继电器不会频繁转换工作状态，精度较高. 四.总的逻辑图 五.组成部分分析 （1）测量及放大跟随部分：
100g R3 100k 5 AD9620 度中 T T-12 电路如上图所示，温度采集及测量部分是测量电桥，其中采集部分采用PTC热敏电阻传 感器，特点是线性度和互换性都较好。采用正温度系数T-121型传感器。T将测得温度储 号转换为电压信号，通过仪表用放大器INA12和电压烈随器心920（起隔离作用。防止负 载影响)将其信号放大。其中1为3296型多圈精密可调电阻。 (2)电源部分1 工○ T02 8 电路知上图所示，为了给本电溶中的各元件提供正常工作的电压，需要将2W电压转 换为运放工作的+5N,-电压以及继电器工作的+12四的电压，分别采用7805,7905,7812 三个三瑞稳压器。C3,CA用来消除白激振荡，应小于1uF,取0.1uF,C5,06,C7消除高频 信号，取Q.1uF,3,D起保护作用，选用N148。以下对C1,C2滤被电解电容的估算： 780%要求输入10N,设最小平均电流为200A,则 R1=10/200×0.001=500 0-(3-5)×20×0.001/(2×50)-600800uF 2
2 电路如上图所示，温度采集及测量部分是测量电桥，其中采集部分采用 PTC 热敏电阻传 感器，特点是线性度和互换性都较好。采用正温度系数 T-121 型传感器。RT 将测得温度信 号转换为电压信号，通过仪表用放大器 INA102 和电压跟随器 AD9620（起隔离作用，防止负 载影响）将其信号放大。其中 W1 为 3296 型多圈精密可调电阻。 （2）电源部分： 电路如上图所示，为了给本电路中的各元件提供正常工作的电压，需要将 220V 电压转 换为运放工作的+5V，-5V 电压以及继电器工作的+12V 的电压，分别采用 W7805，W7905，W7812 三个三端稳压器。C3，C4 用来消除自激振荡，应小于 1uF，取 0.1uF，C5，C6，C7 消除高频 信号，取 0.1uF，D3，D4 起保护作用，选用 IN4148。以下对 C1，C2 滤波电解电容的估算： W7805 要求输入 10V，设最小平均电流为 200mA，则 Rl=10/200×0.001=50Ω C=（3～5）×20×0.001/（2×50）=600～800uF
2=10/1.2x8.33W 0=1.1×1.414×8.33%15N 所以，取C1,C2为700F。耐压值为20N (3)置度比较及控制部分 1CL.7107 B1/经14麦生 01 这是本方案中的核心部分，电路如上图所示，几0D两个运放分划 为反相输入和月相输入，3设定下限温度，4设定上限温度，其中3， 4是X3-13型多圈电位器，T1,T2,T3,T4组成多级放大电路来 至动继电器，采用C8050型号的三极管，2为3296多圈精密可调电阳 数字表头采用IL7101LD表头，31/2位，可采用A543。带动加热 元件工作的饿电器为磁保持维电器，J瓜，B为同一雕电器的两组线圈， 该隧电器的特点是采用脉冲是动，具有记忆功能，动作速度快，耗热小。 (4)工作加热部分 3
3 U2=10/1.2≈8.33V U=1.1×1.414×8.33≈15V 所以，取 C1，C2 为 700uF，耐压值为 20V （3）温度比较及控制部分 这是本方案中的核心部分，电路如上图所示，TL080 两个运放分别 为反相输入和同相输入，W3 设定下限温度，W4 设定上限温度，其中 W3， W4 是 WXD3-13 型多圈电位器，T1，T2，T3，T4 组成多级放大电路来 驱动继电器，采用 C8050 型号的三极管。W2 为 3296 多圈精密可调电阻 数字表头采用 ICL7101 LED 表头，3 1/2 位，可采用 AE5543。带动加热 元件工作的继电器为磁保持继电器，JA，JB 为同一继电器的两组线圈， 该继电器的特点是采用脉冲驱动，具有记忆功能，动作速度快，耗热小。 （4）工作加热部分：
工作加热部分为加热器，考虑到是人们日常用具，故要考虑安全问 题。采用导热性能好，安全性能佳的加格器即可。 六工作原理及原理图 单理图见下真，首先要校准温度表头，闭合1，打开2。三路开 关3搜到1处，将传感墨探头放入冰水混合物中，调节1,2使数字 表头暴示0℃，再将探针成入沸水中，调节1,2使表头显示100℃， 用标准温度计比较，调节1,2反复数次校准调整后即可使用，这时 3接2来调整3，使表头显示35℃，3接3米调整4，使表头显示 40℃。这时温度设定工作完成 4
4 工作加热部分为加热器，考虑到是人们日常用具，故要考虑安全问 题，采用导热性能好，安全性能佳的加热器即可。 六.工作原理及原理图 原理图见下页，首先要校准温度表头，闭合 K1，打开 K2，三路开 关 K3 拨到 1 处,将传感器探头放入冰水混合物中，调节 W1，W2 使数字 表头显示 0℃，再将探针放入沸水中，调节 W1，W2 使表头显示 100℃， 用标准温度计比较，调节 W1，W2 反复数次校准调整后即可使用，这时 K3 接 2 来调整 W3，使表头显示 35℃，K3 接 3 来调整 W4，使表头显示 40℃。这时温度设定工作完成
测量信号经故大跟随后与两个比较器运放反相和同相输入端比较，低 于下限时，上方运放输出直流脉冲电平使JA吸合，加热器工作，上升到 下限值时，由于磁保持作用，JA触点胜线闭合，加热器工作，继续升温， 到上限值时，下方运放输出直流脉冲电平使用吸合，箭动JA转为常开， 停止加热。温度开始下降，降到下限值后，JB磁保持使JA仍为常开。加
5 测量信号经放大跟随后与两个比较器运放反相和同相输入端比较，低 于下限时，上方运放输出直流脉冲电平使 JA 吸合，加热器工作，上升到 下限值时，由于磁保持作用，JA 触点继续闭合，加热器工作，继续升温， 到上限值时，下方运放输出直流脉冲电平使 JB 吸合，带动 JA 转为常开， 停止加热，温度开始下降，降到下限值后，JB 磁保持使 JA 仍为常开，加
热器不工作，直到低于下限值后，重复加热过程，具备温度记忆功能
6 热器不工作，直到低于下限值后，重复加热过程，具备温度记忆功能