專利名稱：顯示和控制溫度的無(wú)觸點(diǎn)自控儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種用于顯示和控制溫度的自控儀。
現(xiàn)有的電子溫度自控儀，大都由測(cè)溫電橋、交流放大器、相敏放大器、控溫執(zhí)行繼電器組成。它利用測(cè)溫電橋中的熱敏電阻在不同溫度下的電阻值變化所產(chǎn)生的電壓信號(hào)，通過(guò)放大電路控制繼電器動(dòng)作達(dá)到控溫目的，其缺陷是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且只能直接控制1.5千瓦以下負(fù)載，超過(guò)時(shí)要增加接觸器。另外，它對(duì)電源穩(wěn)定性要求較高，電壓不足時(shí)儀器精度下降。特別是繼電器觸點(diǎn)故障率升高，影響控溫的可靠性，所以需要經(jīng)常維修和保養(yǎng)。
本實(shí)用新型的目的是提供一種沒(méi)有繼電器，無(wú)觸點(diǎn)的溫度自控儀，它既能提高帶負(fù)載能力，又能降低對(duì)電源穩(wěn)定性的要求，并且可以報(bào)警。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的該溫度自控儀包含有供電裝置、測(cè)溫傳感器、四通道運(yùn)算放大集成塊、溫度顯示儀、功率放大器、溫度自控執(zhí)行器、發(fā)聲、發(fā)光報(bào)警器。其測(cè)溫傳感器主體是三個(gè)串聯(lián)的二極管組。本實(shí)用新型是將二極管組在不同溫度下的正向電阻值變化所產(chǎn)生的電壓降信號(hào)輸入給四通道運(yùn)算放大集成塊。四通道運(yùn)算放大集成塊的A3運(yùn)算放大器再輸出信號(hào)給溫度顯示儀，使其顯示溫度。它的A2運(yùn)算放大器同時(shí)輸出信號(hào)給發(fā)光報(bào)警器和包含有A4運(yùn)算放大器的發(fā)聲報(bào)警器，它的A1運(yùn)算放大器亦同時(shí)輸出信號(hào)給功率放大器，經(jīng)放大后輸入給溫度自控執(zhí)行器，通過(guò)雙向可控硅直接控制加熱裝置，實(shí)現(xiàn)溫度自動(dòng)調(diào)節(jié)。
本實(shí)用新型利用了運(yùn)算放大集成塊的高輸入阻抗特性和二極管的正向電阻值隨溫度的升高而下降且線性好的特點(diǎn)。它把幾個(gè)二極管串聯(lián)起來(lái)作為測(cè)溫元件，并將其電壓降信號(hào)輸入給四通道運(yùn)算放大集成塊，實(shí)現(xiàn)測(cè)溫、控溫、報(bào)警。因此，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠性高，且體積小，制造成本低，再由于采用大電流雙向可控硅直接控制負(fù)載，沒(méi)有繼電器、無(wú)觸點(diǎn)，這樣不僅能提高帶負(fù)載能力，不易出故障，而且能降低對(duì)電源穩(wěn)定性的要求。
本實(shí)用新型的解決方案用以下的附圖和實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。


圖1是溫度自控儀結(jié)構(gòu)方框圖。
圖2是溫度自控儀電路原理圖。
如圖1所示，溫度自控儀是由供電裝置〔10〕，測(cè)溫傳感器〔1〕，A3運(yùn)算放大器電路〔2〕，A2運(yùn)算放大器電路〔4〕，A1運(yùn)算放大器電路〔7〕，溫度顯示儀〔3〕，功率放大器〔8〕，溫度自控執(zhí)行器〔9〕，發(fā)光報(bào)警器〔5〕，包含有A4運(yùn)算放大器的發(fā)聲報(bào)警器〔6〕組成。如圖2所示，該溫度自控儀包括有一塊四通道運(yùn)算放大集成塊，其每一通道分別為運(yùn)算放大器A1、A2、A3A4，還有由三個(gè)硅二極管串聯(lián)而成的測(cè)溫元件和大電流雙向可控硅RCB、12V三端穩(wěn)壓塊7812等。
該裝置中，變壓器B的輸入端線圈L1分別連接電源的火線和地線，輸出端線圈L2中間抽頭接地線，其兩端分別與串聯(lián)的二極管D5、D6的陽(yáng)極相連接，構(gòu)成全波整流電路；電容C2連接在二極管D5、D6的接點(diǎn)與地線之間，12V三端穩(wěn)壓塊7812的腳1、腳2分別與電容C2、C1的正極相連，腳3接地線，電容器C2、C1的負(fù)極接地線。由變壓器B，二極管D5、D6，電容器C1、C2和三端穩(wěn)壓塊7812組成供電裝置〔10〕，向整個(gè)系統(tǒng)提供12V直流工作電壓。
由電阻R2、硅二極管組GW、電阻R1串聯(lián)在工作電壓及地線之間。其輸出端連接在A1運(yùn)算放大器的反相輸入端和A2、A3運(yùn)算放大器的同相輸入端，穩(wěn)壓二極管D1跨接在電阻R2與硅二極管組GW的接點(diǎn)處與地線之間。由電阻R1、R2、穩(wěn)壓二極管D1和二極管組GW組成測(cè)溫傳感器〔1〕。
電阻R7、電位器W4、電阻R8串聯(lián)在工作電壓與地線之間，電位器W4可調(diào)端連接在A1運(yùn)算放大器的同相輸入端，它們一起構(gòu)成A1運(yùn)算放大器電路〔7〕。
A1運(yùn)算放大器的輸出端連接功率放大器〔8〕的三極管BG的基極，電阻R9和二極管D3串聯(lián)在三極管BG發(fā)射極與地線之間。二極管的陰極接地。與三極管BG、電阻R9一起構(gòu)成功率放大器〔8〕，其輸出信號(hào)控制雙向可控硅RCB的導(dǎo)通與關(guān)斷，雙向可控硅RCB的控制極與三極管BG的集電極連接，其另外兩端直接控制加熱裝置。由雙向可控硅RCB和加熱裝置組成溫度自控執(zhí)行器〔9〕。通過(guò)調(diào)節(jié)電位器W4，可以調(diào)整溫度自控執(zhí)行器〔9〕控制溫度的高低。
電阻R5、電位器W3、電阻R6串聯(lián)在工作電壓與地線之間，電位器W3的可調(diào)端連接在A2運(yùn)算放大器的反相輸入端，組成A2運(yùn)算放大器電路〔4〕。
A2運(yùn)算放大器的輸出端與發(fā)光報(bào)警器〔5〕的電阻R10、發(fā)聲報(bào)警器〔6〕中的二極管D7陽(yáng)極連結(jié)在一起，電阻R10和發(fā)光二極管D4串聯(lián)在A2運(yùn)算放大器的輸出端與地線之間，發(fā)光二極管D4的陰極接地，構(gòu)成發(fā)光報(bào)警器〔5〕，由電阻R11、R12組成的分壓電路，連接在二極管D7與地線之間，A4運(yùn)算放大器的同相輸入端連接在電阻R11、R12的接點(diǎn)上，反相輸入端通過(guò)電容C3接地，電阻R13和R14的一端接在A4運(yùn)算放大器的輸出端上，另一端分別與A4運(yùn)算放大器的同相輸入端，反相輸入端相接，壓電陶瓷片F(xiàn)A跨接在A4運(yùn)算放大器的輸出端與地線之間，由二極管D7、電阻R11、R12、R13、R14、電容C3、A4運(yùn)算放大器，壓電陶瓷片F(xiàn)A組成發(fā)聲報(bào)警器〔6〕，通過(guò)調(diào)節(jié)電位W3，可以調(diào)整報(bào)警溫度的高低。
電阻R3、電位器W1、電阻R4串聯(lián)在工作電壓及地線之間，電位器W1與電阻R4的接點(diǎn)與可調(diào)端一起連接在電位器W2的一端上，電位器W2的另一端與可調(diào)端一起連接在A3運(yùn)算放大器反相輸入端上，它們共同組成A3運(yùn)算放大器電路〔2〕。
A3運(yùn)算放大器的輸出端與溫度顯示儀〔3〕的正極連接，其反相輸入端與溫度顯示儀〔3〕的負(fù)極連接，通過(guò)調(diào)節(jié)電位器W1，可以調(diào)整溫度顯示儀〔3〕的起始值；通過(guò)調(diào)節(jié)電位器W2，可以調(diào)整溫度顯示儀〔3〕的滿刻度值。
本實(shí)用新型的工作過(guò)程是這樣的供電裝置〔10〕向整個(gè)系統(tǒng)提供12V直流工作電壓，由測(cè)溫傳感器〔1〕輸出的溫度檢測(cè)信號(hào)同時(shí)分別輸送給四通道運(yùn)算放大集成塊A1、A2、A3的輸入端。
在A3運(yùn)算放大器電路〔2〕中，檢測(cè)信號(hào)與來(lái)自電位器W2的參考電壓比較，其差值經(jīng)過(guò)A3運(yùn)算放大器后，在溫度顯示儀〔3〕上顯示。
在A1運(yùn)算放大器電路〔7〕中，當(dāng)被控溫度低于控制溫度，即檢測(cè)信號(hào)低于來(lái)自電位器W4的參考電壓時(shí)，其差值經(jīng)A1運(yùn)算放大器后輸出高電位，使三極管BG導(dǎo)通。雙向可控硅RCB閉合，啟動(dòng)加熱裝置進(jìn)行加熱；當(dāng)被控溫度等于或高于控制溫度，即檢測(cè)信號(hào)等于或高于參考電壓時(shí)，A1運(yùn)算放大器輸出低電位，三極管BG截止，雙向可控硅RCB斷開(kāi)，加熱裝置停止工作，從而達(dá)到控制溫度的目的。
在A2運(yùn)算放大器電路〔4〕中，當(dāng)被控溫度低于控制溫度，即檢測(cè)信號(hào)低于來(lái)自電位器W3的參考電壓時(shí)，其差值經(jīng)A2運(yùn)算放大器后輸出低電位，發(fā)光報(bào)警器〔5〕和發(fā)聲報(bào)警器〔6〕不動(dòng)作；當(dāng)控溫裝置出故障或其它意外原因引起的實(shí)際溫度超過(guò)控制溫度，即檢測(cè)信號(hào)高于參考電壓時(shí)，A2運(yùn)算放大器輸出高電位，發(fā)光二極管D4導(dǎo)通后發(fā)光，同時(shí)使包含A4運(yùn)算放大器的發(fā)聲報(bào)警器〔6〕發(fā)出聲音報(bào)警。
權(quán)利要求1.一種用于顯示和控制溫度的自控儀，它包含有供電裝置[10]，溫度顯示儀[3]，功率放大器[8]，發(fā)光報(bào)警器[5]，四通道運(yùn)算放大集成塊，其特征是還包含有a、由電阻R1、R2，穩(wěn)壓二極管D1和二極管組GW組成的測(cè)溫傳感器[1]，b、由雙向可控硅RCB和加熱裝置組成的溫度自控執(zhí)行器[9]，c、由二極管D7，電阻R11、R12、R13、R14、電容C3、A4運(yùn)算放大器，壓電陶瓷片F(xiàn)A組成的發(fā)聲報(bào)警器[6]。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的溫度自控儀，其特征是四通道運(yùn)算放大集成塊的A3運(yùn)算放大器連接溫度顯示儀〔3〕，A1運(yùn)算放大器經(jīng)功率放大器〔8〕連接溫度自控執(zhí)行器〔9〕，A2運(yùn)算放大器連接發(fā)光報(bào)警器〔5〕，并連接包含有A4運(yùn)算放大器的發(fā)聲報(bào)警器〔6〕。
專利摘要一種用于顯示和控制溫度的無(wú)觸點(diǎn)自控儀。由供電裝置、測(cè)溫傳感器、四通道運(yùn)算放大集成塊、溫度顯示儀、功率放大器、溫度自控執(zhí)行器、發(fā)聲、發(fā)光報(bào)警器組成。該溫度自控儀沒(méi)有繼電器。無(wú)觸點(diǎn)，降低了對(duì)電源穩(wěn)定性的要求。不易出故障，可以提高帶負(fù)載能力。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，性能可靠、能報(bào)警、體積小、成本低。
文檔編號(hào)G05D23/20GK2074027SQ90215929
公開(kāi)日1991年3月27日 申請(qǐng)日期1990年9月26日 優(yōu)先權(quán)日1990年9月26日
發(fā)明者王任鐸 申請(qǐng)人:婁底市農(nóng)業(yè)機(jī)械管理局