溫度控制系統(tǒng)應(yīng)用

1、溫控溫控電路的應(yīng)用電路的應(yīng)用 閉環(huán)電子控制系統(tǒng)是在開環(huán)電子控制基礎(chǔ)上增加反饋環(huán)節(jié)而成的。它具有較高的控制精度，能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。 冰箱、空調(diào)、恒溫箱、智能洗衣機(jī)、水位監(jiān)控設(shè)備等大都采用閉環(huán)電子控制系統(tǒng)。閉環(huán)電子控制系統(tǒng)方框圖 輸入 控制 (處理)輸出被控對(duì)象 檢測 比較器反饋水箱恒溫控制方框圖 輸入 預(yù)置控制 溫度裝置 控制 (處理)選擇控制（處理）電路的元器件輸出繼電器、電熱棒被控對(duì)象水箱 檢測 溫度傳感器 比較器反饋水箱恒溫控制電路熱熱敏電阻敏電阻正溫度系數(shù)熱敏電阻：電阻值隨溫度增加而增大負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻：電阻值隨溫度升高而減小圖圖 三極管結(jié)構(gòu)示意圖和符號(hào)三極管結(jié)構(gòu)示意圖和符號(hào)( (a)

2、)NPN 型型ecb符號(hào)符號(hào)集電區(qū)集電區(qū)集電結(jié)集電結(jié)基區(qū)基區(qū)發(fā)射結(jié)發(fā)射結(jié)發(fā)射區(qū)發(fā)射區(qū)集電極集電極 c基極基極 b發(fā)射極發(fā)射極 eNNP三極管三極管以以 NPN 型三極管為例討論型三極管為例討論圖三極管中的兩個(gè)圖三極管中的兩個(gè) PN 結(jié)結(jié)cNNPebbec表面看表面看三極管若實(shí)三極管若實(shí)現(xiàn)放大，必須從現(xiàn)放大，必須從三極管內(nèi)部結(jié)構(gòu)三極管內(nèi)部結(jié)構(gòu)和和外部所加電源外部所加電源的極性的極性來保證。來保證。不具備不具備放大作用放大作用NPN型三極管型三極管的三種工作狀態(tài)：的三種工作狀態(tài)：（1）截止截止?fàn)顟B(tài)狀態(tài)（2）放大）放大狀態(tài)狀態(tài)（3）飽和狀態(tài)飽和狀態(tài)發(fā)射結(jié)發(fā)射結(jié)反偏、集電結(jié)反反偏、集電結(jié)反偏偏VbVe

3、，Vb Vc發(fā)射結(jié)正偏、集電結(jié)反發(fā)射結(jié)正偏、集電結(jié)反偏偏VC VbVe發(fā)射結(jié)正偏、集電結(jié)正發(fā)射結(jié)正偏、集電結(jié)正偏偏VbVe，Vb VC比一比：三極管工作狀態(tài)項(xiàng)目項(xiàng)目狀態(tài)狀態(tài) 條件條件NPN型各級(jí)電位關(guān)系型各級(jí)電位關(guān)系PNP型各級(jí)電位關(guān)系型各級(jí)電位關(guān)系飽和狀態(tài)飽和狀態(tài)放大狀態(tài)放大狀態(tài)反反截止?fàn)顟B(tài)截止?fàn)顟B(tài)正正反反正正VbVeUeb=0.7V（Si）Vb VcVeVbVc Vb Ve發(fā)射結(jié)發(fā)射結(jié)集電結(jié)集電結(jié)發(fā)射結(jié)發(fā)射結(jié)集電結(jié)集電結(jié)發(fā)射結(jié)發(fā)射結(jié)集電結(jié)集電結(jié)VbVeUbe=0.7V（Si）Vb VcVcVbVe Vb VeVbVcVbVc繼電器繼電器繼電器是用較小的電流去控制較大電流的一種“自動(dòng)開關(guān)”。

4、故在電路中起著自動(dòng)調(diào)節(jié)、安全保護(hù)、轉(zhuǎn)換電路等作用。“以低控高”、“以小控大”，繼電器輸入輸出電路隔離，抗干擾能力強(qiáng)。例1、2016年4月浙江高考第17題. 如圖所示是小明設(shè)計(jì)的溫度報(bào)警裝置部分電路，其中IC是運(yùn)算放大器，輸入輸出邏輯關(guān)系見圖中表格，Rt是負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻。當(dāng)溫度達(dá)到或超過40時(shí)，要求該報(bào)警裝置發(fā)出聲、光報(bào)警信號(hào)。請(qǐng)完成以下任務(wù)：（1）當(dāng)溫度升高時(shí)，Rt的電阻值將_（在增大；減小中選擇一項(xiàng)，將序號(hào)填寫在“_”處）。（2）當(dāng)溫度達(dá)到或超過40時(shí)，要求發(fā)光二極管V1發(fā)光，請(qǐng)根據(jù)電路的邏輯關(guān)系在a、b、c三點(diǎn)中選擇合適的點(diǎn)連接V1和R4。(3)運(yùn)算放大器不能直接驅(qū)動(dòng)蜂鳴器報(bào)警，請(qǐng)根據(jù)

5、電路的邏輯關(guān)系選擇合適的三極管(NPN型或PNP型，采用共發(fā)射極接法)，在虛線框中畫出蜂鳴器驅(qū)動(dòng)電路。（4）在測試中發(fā)現(xiàn)溫度超過40還沒有報(bào)警，現(xiàn)要對(duì)電路重新調(diào)試，調(diào)試步驟如下：A.將_放入盛有冷水的燒杯，插入溫度計(jì)，加入熱水使水溫等于40(在IC；R3；Rt中選擇一項(xiàng)，將序號(hào)填寫在“_”處)；B. _，直至報(bào)警裝置發(fā)出聲、光報(bào)警信號(hào)為止(在減小R3；增大R3；減小R3；增大Rt中選擇一項(xiàng)，將序號(hào)填寫在“_”處)。例2、【加試題】如第17題-1圖所示為火災(zāi)報(bào)警器電路部分電路圖，其中A1、A2是運(yùn)算放大器，其輸入輸出關(guān)系如第17題-2圖，Rt1、Rt2為兩個(gè)同樣型號(hào)的熱敏電阻，它們安裝在室內(nèi)同一

6、處。但是，Rt1安裝在金屬板上，而Rt2安裝在塑料殼體內(nèi)部。在正常情況下，金屬板上和塑料殼體內(nèi)溫度是一樣的，該報(bào)警裝置不會(huì)報(bào)警；當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，安裝在金屬板上的溫度傳感器因金屬板導(dǎo)熱快而溫度升高快，而安裝在塑料殼體內(nèi)的溫度傳感器溫度上升較慢，就會(huì)使A1輸出高電平，從而使裝置發(fā)出報(bào)警信號(hào)。請(qǐng)完成以下任務(wù)：（1）根據(jù)題目描述及電路原理可知兩熱敏電阻為 （在正溫度系數(shù)熱敏電阻；負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻中選擇合適的選項(xiàng)，將序號(hào)填寫在“ ”處）（2）請(qǐng)根據(jù)電路的邏輯關(guān)系選擇合適的三極管(NPN型或PNP型)，補(bǔ)全虛框中的電路。（3）現(xiàn)要對(duì)報(bào)警電路進(jìn)行功能改進(jìn)，要求在未發(fā)生火災(zāi)時(shí)，綠色警示燈亮；當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，紅色

7、警示燈亮并發(fā)出報(bào)警聲，同時(shí)聲、光報(bào)警裝置發(fā)生斷路故障將互不影響，并且紅、綠警示燈在工作時(shí)需要串聯(lián)上限流電阻R8，請(qǐng)根據(jù)描述要求，繪制好J-1開關(guān)并將紅、綠發(fā)光二極管及揚(yáng)聲器接入電路。（4）在測試中發(fā)現(xiàn)，熱敏電阻附近沒有火源時(shí)，不報(bào)警；當(dāng)熱敏電阻附近放一個(gè)小型火源時(shí)，還是不報(bào)警，以下可能的原因有 （在R1連焊（短路）；R2虛焊；R3虛焊；R4連焊（短路）中選擇所有合理的選項(xiàng)，將序號(hào)填寫在“ ”處）例3、如圖 a所示是小明同學(xué)設(shè)計(jì)的溫度指示電路圖 。該電路用發(fā)光二極管指示環(huán)境溫度的高低， RT是負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻 ，電 位器 RP1 和 RP2分別用于設(shè)置下限溫度和上限溫度。圖中使用的電壓比較器

8、管腳關(guān)系為 ：V大于 V時(shí)， V0輸出高電平 ， 反之V0輸出低電平 ，請(qǐng) 完成 以下任務(wù) ：（1）當(dāng) 電路 調(diào)試 完成以后 ，如果 環(huán)境溫度高于設(shè)定的上限時(shí) ，V1和 V2的亮滅情況是（ ）（在 V 1亮，V2滅； V 1亮，V2亮； V 1滅，V2亮； V 1滅，V2滅中選擇 一項(xiàng) ）（3）為了溫度控制更加穩(wěn)定可靠 ，應(yīng)該在熱敏電阻 RT的兩端并聯(lián)一個(gè)（ ） （在電阻；電容；電感中選擇 一項(xiàng)）（4）如 系統(tǒng)原來溫度設(shè) 定在 36 39之 間，現(xiàn) 在想設(shè)定在 37 39之 間，以 下操作中 合理的是 （在調(diào) 大 RP1 ；調(diào)小 RP1 ；調(diào) 大 RP2 ；調(diào)小 RP2 中選擇一 項(xiàng)）（2）如

9、 圖 b所示為小明同學(xué)設(shè)計(jì)的溫度控制電路圖。請(qǐng)你在圖中的虛線框 1和虛 線框 2內(nèi)選 擇合適的 端子連接完成電路設(shè)計(jì)。 要求：當(dāng)溫度低于下限溫度時(shí) ，加熱裝置開始加熱；當(dāng)溫度高于上限溫度時(shí)，加熱裝置停止加熱；繼電器線圈接在三極管的集電極；第17題圖例4、如圖所示為一款伸縮雨篷及小明為其設(shè)計(jì)的自動(dòng)伸縮裝置部分電路，其中Rt是負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻，RS為負(fù)特性濕敏電阻。當(dāng)烈日暴曬或下雨時(shí)，要求電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)雨布軸將雨布伸出打開。請(qǐng)完成以下任務(wù)： （1）當(dāng)濕度增加時(shí)，RS的電阻值將 （在增大；減?。徊蛔冎羞x擇一項(xiàng)，將序號(hào)填寫在“ ”處）；（2）小明設(shè)計(jì)的電路中還缺少繼電器J，根據(jù)設(shè)計(jì)要求應(yīng)將繼電器

10、J的線圈引腳接 (在a、b連接點(diǎn)；b、c連接點(diǎn)；a、c連接點(diǎn)中選擇一項(xiàng)，將序號(hào)填寫在“ ”處）；（3）準(zhǔn)備搭接電路時(shí)，小明發(fā)現(xiàn)錯(cuò)買了74LS02集成芯片，芯片引腳圖如圖所示。若換用該集成芯片實(shí)現(xiàn)原電路的功能，請(qǐng)選擇合適的連接點(diǎn)，完成虛框內(nèi)線路連接。接輸出部分接輸出部分（4）小明搭好電路之后進(jìn)行調(diào)試，發(fā)現(xiàn)溫度升高時(shí)，雨篷沒有打開。下列可能的原因是 （在熱敏電阻Rt虛焊；R1虛焊；Rt短路中選擇一項(xiàng)，將序號(hào)填寫在“ ”處）例5、如圖所示是某一控制燒水聲光報(bào)警的開環(huán)控制電路，圖中溫度傳感器RT（浸在水中），選用當(dāng)水溫上升時(shí)電阻減小，反之電阻增大的熱敏電阻?？烧{(diào)電阻器RP用來設(shè)置溫控點(diǎn)，R1、R2、VT1、VD2組成控制電路，VD1為發(fā)光二極管完成光報(bào)警，非門G1、G2和R3、C1及揚(yáng)聲器元件組成（多諧振蕩器）完成聲報(bào)警電路。請(qǐng)分析該電路工作原理，完成下列各題，在“ ”處填寫上相應(yīng)內(nèi)容。（1）RT稱為 溫度系數(shù)熱敏電阻；（在正