一種恒溫控制電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及溫度自動控制技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及一種恒溫控制電路。
【背景技術(shù)】
[0002 ]目前，恒溫控制電路主要由反饋單元、恒溫控制單元、基準單元等組成。
[0003](I)反饋單元:普通的恒溫控制電路其反饋單元的溫度傳感器一般采用普通的熱敏電阻;通過熱敏電阻阻值的變化，利用電路轉(zhuǎn)化成電壓的變化，再通過電壓去控制恒溫控制單元的輸出電壓，從而達到恒溫控制的目的；這種方式的恒溫控制電路由于其傳感器采用普通的熱敏電阻，其特性曲線非線性、穩(wěn)定性較差，導(dǎo)致恒溫控制電路的精確度和穩(wěn)定性不尚。
[0004](2)基準單元:普通的恒溫控制電路其基準單元是通過對電路供電電源利用電阻分壓的方式進行溫度調(diào)節(jié)的，這種方式的基準單元由于其電源受環(huán)境等的影響其電壓會出現(xiàn)一定程度的波動，也會影響恒溫控制電路的控制精度。
[0005](3)現(xiàn)有技術(shù)在溫度控制時直接將通過阻值轉(zhuǎn)化后的電壓去控制恒溫控制單元，導(dǎo)致恒溫控制電路在進行溫度控制時將零點的控制電壓也輸出給被控對象，使得控制精度和控制范圍受到了一定程度的制約。
【實用新型內(nèi)容】
[0006]本實用新型為克服上述現(xiàn)有技術(shù)所述的至少一種缺陷，提供一種響應(yīng)速度快、穩(wěn)定性高、控制精度高的恒溫控制電路。
[0007]為解決上述技術(shù)問題，本實用新型的技術(shù)方案如下:
[0008]提供一種恒溫控制電路，包括電源單元、零點電壓調(diào)整單元、溫度設(shè)置單元和依次順序連接的溫度反饋單元、比較調(diào)零單元、調(diào)整控制單元；
[0009]所述電源單元分別連接溫度設(shè)置單元、零點電壓調(diào)整單元、溫度反饋單元、比較調(diào)零單元、調(diào)整控制單元;所述零點電壓調(diào)整單元的輸出端連接比較調(diào)零單元的輸入端;所述溫度設(shè)置單元的輸出端連接調(diào)整控制單元的輸入端;所述溫度反饋單元的輸入端和調(diào)整控制單元的輸出端外接被控對象；
[0010]所述電源單元為整個恒溫控制電路提供電能；
[0011]所述零點電壓調(diào)整單元產(chǎn)生穩(wěn)定可調(diào)的零點參考電壓提供給比較調(diào)零單元；
[0012]所述溫度反饋單元產(chǎn)生一個與被控對象的溫度成相關(guān)變化的反饋電壓提供給比較調(diào)零單元；
[0013]所述比較調(diào)零單元將溫度反饋單元提供的反饋電壓與零點電壓調(diào)整單元提供的零點參考電壓相減并產(chǎn)生一個可變的傳感器信號電壓提供給調(diào)整控制單元；
[0014]所述溫度設(shè)置單元產(chǎn)生穩(wěn)定可調(diào)的溫度設(shè)置電壓提供給調(diào)整控制單元；
[0015]所述調(diào)整控制單元將比較調(diào)零單元提供的傳感器信號電壓與溫度設(shè)置單元提供的溫度設(shè)置電壓進行比較并產(chǎn)生一個控制電壓控制場效應(yīng)管的導(dǎo)通程度;再通過場效應(yīng)管實時調(diào)整被控制對象的工作電壓。
[0016]本實用新型包括了零點電壓調(diào)整單元、溫度設(shè)置單元和依次順序連接的溫度反饋單元、比較調(diào)零單元、調(diào)整控制單元;本實用新型中引入了零點電壓調(diào)整單元和比較調(diào)零單元，能夠有效避免零點電壓帶來的誤差，使得恒溫控制精度高。
[0017]上述方案中，所述電源單元分為正8V電源單元和正負12V電源單元;所述正8V電源單元連接溫度反饋單元;所述正負12V電源單元分別連接零點電壓調(diào)整單元、溫度設(shè)置單元、比較調(diào)零單元、調(diào)整控制單元。
[0018]上述方案中，所述電源單元包括交流輸入接口、橋式整流二極管、濾波電容、退耦電容、三端穩(wěn)壓器;交流輸入接口連接外部的交流電源;橋式整流二極管的輸入端與交流輸入接口相連;三端穩(wěn)壓器的輸入端與橋式整流二極管的輸出端相連;濾波電容的正極與橋式整流二極管的輸出端相連、負極與地相連;退耦電容的一端與橋式整流二極管的輸出端相連，另外一端與地相連。本實用新型中，所述電源單元將外接的交流電轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定的直流電壓。
[0019]上述方案中，所述零點電壓調(diào)整單元包括限流電阻R1、精密穩(wěn)壓電源U1、取樣電阻R2、取樣電阻R4、濾波電容Cl、濾波電容ClO、分壓電阻R3、分壓電阻R5、調(diào)節(jié)電位器RWl ；優(yōu)選地，所述精密穩(wěn)壓電源Ul為TL431;電阻Rl的一端與12V電源單元的輸出端相連，另外一端與精密穩(wěn)壓電源Ul的第3腳相連；電阻R2分別與精密穩(wěn)壓電源Ul的第I腳和第3腳相連；電阻R4分別與精密穩(wěn)壓電源Ul的第I腳和第2腳相連;精密穩(wěn)壓電源Ul的第2腳與地相連；由R3、R5、RWl構(gòu)成的分壓電路連接在精密穩(wěn)壓電源Ul的第I腳和地之間；RWl的中間抽頭輸出一個穩(wěn)定的可調(diào)的零點參考電壓提供給比較調(diào)零單元。
[0020]上述方案中，所述溫度設(shè)置單元包括限流電阻R6、精密穩(wěn)壓電源U2、取樣電阻R7、取樣電阻R8、濾波電容C2、濾波電容Cl 1、分壓電阻R9、分壓電阻RlO、調(diào)節(jié)電位器RW2 ；所述精密穩(wěn)壓電源為TL431;電阻R6的一端與12V電源單元的輸出端相連，另外一端與精密穩(wěn)壓電源U2的第3腳相連；電阻R7分別與精密穩(wěn)壓電源U2的第I腳和第3腳相連；電阻R8分別與精密穩(wěn)壓電源U2的第I腳和第2腳相連;精密穩(wěn)壓電源U2的第2腳與地相連；由R9、R10、RW2構(gòu)成的分壓電路連接在精密穩(wěn)壓電源U2的第I腳和地之間;RW2的中間抽頭輸出一個穩(wěn)定的可調(diào)的溫度設(shè)置電壓提供給調(diào)整控制單元。
[0021]上述方案中，所述比較調(diào)零單元包括2個集成運放U4A和U4B、輸入電阻R14、輸入電阻R15、輸入電阻R19、輸入平衡電阻R16、輸入平衡電阻R20、負反饋電阻R17、負反饋電阻R21、輸出負載電阻Rl 8、輸出負載電阻R2 2、放大倍數(shù)調(diào)節(jié)電位器RW4、退耦電容C6、退耦電容C7;電阻R14的一端與零點電壓調(diào)整單元的輸出端相連，另外一端與集成運放U4A的同相輸入端相連；電阻R15的一端與溫度反饋單元的輸出端相連，另外一端與集成運放U4A的反相輸入端相連；電阻R16、電阻Rl7、電阻R18、集成運放U4A構(gòu)成減法運算電路，該電路將零點電壓調(diào)整單元提供的零點參考電壓與溫度反饋單元提供的反饋電壓進行減法運算并將運算結(jié)果通過集成運放U4A的輸出端輸出至電阻R19;電阻R19的另外一端連接集成運放U4B的同相輸入端；電阻R20、電阻R21、電阻R22、電位器RW4、集成運放U4B構(gòu)成反相比例運算電路，該電路對減法運算電路的結(jié)果進行放大并輸出一個可變的傳感器信號電壓提供給調(diào)整控制單元。
[0022]上述方案中，所述調(diào)整控制單元包括集成運放U5A、輸入電阻R23、輸入電阻R25、輸入平衡電阻R24、輸出負載電阻R27、負反饋電阻R26、場效應(yīng)管Q1、輸入電阻R28、濾波電容C5、退耦電容C8、退耦電容C9、輸出接口 PI;電阻R23的一端與比較調(diào)零單元的輸出端相連，另外一端與集成運放U5A的同相輸入端相連；電阻R25的一端與溫度設(shè)置單元的輸出端相連，另外一端與集成運放U5A的反相輸入端相連；電阻R24、電阻R26、電阻R27、集成運放U5A構(gòu)成電壓比較器，該電壓比較器將比較調(diào)零單元提供的傳感器信號電壓與溫度設(shè)置單元提供的溫度設(shè)置電壓進行比較并放大后用來控制場效應(yīng)管Ql;電阻R28—端與集成運放U5A的輸出端相連，另外一端與場效應(yīng)管Ql的柵極相連;場效應(yīng)管Ql的漏極與輸出接口相連，其源極與地相連;電容C5的一端與場效應(yīng)管Ql的柵極相連，另外一端與地相連。
[0023 ] 優(yōu)選地，所述集成運放U4A、U4B、U5A可以為LM353。
[0024]上述方案中，所述溫度反饋單元包括限流電阻R11、精密穩(wěn)壓電源TL431、取樣電阻Rl2、取樣電阻Rl3、濾波電容C3、濾波電容C4、調(diào)節(jié)電位器RW3、溫度傳感器；電阻Rl 1、電阻R12、電阻R13、電位器RW3、精密穩(wěn)壓電源U3構(gòu)成可調(diào)恒流源，該電路為溫度傳感器提供I毫安的恒定電流;溫度傳感器的一端與電阻R12相連，另外一端與地相連，該電路產(chǎn)生一個與被控制對象的溫度成線性變化的反饋電壓提供給比較調(diào)零單元;電容C3分別與精密穩(wěn)壓電源U3的第I腳和第3腳相連，電容C4分別與精密穩(wěn)壓電源U3的第I腳和第2腳相連。
[0025]優(yōu)選地，所述溫度傳感器為鉑熱電阻;所述鉑熱電阻可以為PT1000。
[0026]上述方案中，所述溫度反饋單元的輸入端外接被控對象;所述調(diào)整控制單元的輸出端連接有作為對外接口的接頭;所述接頭用于外接被控對象的控制系統(tǒng)。
[0027]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型技術(shù)方案的有益效果是:
[0028]溫度反饋