水温自动控制器

水温自动控制设计

具备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，经过设定控制温度，并经过3位半数显表头所显示的温度值，便可精确地控制温度，使得温控操做变得十分方便。

一．电路工做原理：

1. 温度采集：

电路中使用LM35电压型集成温度传感器，使得温度采集变得简单。

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 ℃ 。

2. 显示设置：

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——1.5V，此电压经电位器W1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1.5V时，经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。

3.  温度设置：

温度控制选择可经过电位器W3来实现．经过调节W3可以使其中间头的电压在0——1.2V之间的范围内变换，对应的控制温度范围为0—— 120 ℃ ，彻底能够知足通常的加热须要。将开关K打在2的位置，电位器W3中间头的电压通过电压跟随器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W3，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W2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W3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0.05V，对应温度 5 ℃ ；将W调至O.80V，对应温度 80 ℃ ．B的输出电压为0.75V，表示温度 75 ℃ ．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．

4．温度控制：

1，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因得到偏流一直导通，交流220V直接加在电热元件两端，进行大功率快速加热。大功率加热灯（红，绿）灯亮。

2，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，代表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须要经过二极管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%)．大功率灯（红灯）熄灭，小功率灯（绿灯）亮。

3，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．恒温灯（黄灯）亮。

因为此时加热功率较小，加上散热做用，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制。

5．电源设置：

电源设置采用12伏电压器通过整流，变压输出正负5伏电压供整个电路使用。稳压采用L7805,L7905。

6．干扰隔离：
因为后面可控硅的控制电压在加220V交流电时有反馈电压，因此在强电与弱电之间加光电隔离器，以保护前面的控制电路。

二．器件工做说明：

  1．再开通电源后向右拨动拨动开关，此时现实须要控制电压，调控温旋钮，由刻盘粗调，而后观察显示表头慢调制导向要达到的温度。在此一控温器就开始工做（加热）。

  2．将拨动开关拨只右边，此时显示当前温度。

  3．当温度加热的到与目的温度相接近差5度（此温度由W2设定）时，红灯（大功率加热显示）熄灭，绿灯（小功率显示）亮，此时处于小工加热状态。再之后温度达到目的温度时，绿灯（小功率显示）熄灭，黄灯（恒温显示）亮。

 

说明：

1此电路采用双路控制，可设定温差，实行小功率加热，更加方便实用。

2由于此电路采用单向比较器，而单项比较器反应较灵敏，但此电路采用LM35(塑封)，感温有一个过程，此正好向抵消恒温时的不足（至关滞回3度）。