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具有人工智能的温度控制电路设计

作者:dolphin时间:2012-07-24浏览次数:1062

  介绍一种具有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,通过设定控制温度,并通过3位半数显表头所显示的温度值,即可精确地控制温度,使得温控操作变得十分方便。一、电路工作原理电路中使用LM35电压型集成温度传感器,使得电路变得十分简单。

具有人工智能的温度控制电路

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℃。在静止温度中自热效应低(0.08℃).工作电压较宽,可在4――20V的供电电压范围内正常工作,且耗电极省,工作电流一般小于60uA.输出阻抗低,在1MA负载时为0.1Ω。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――150V,此电压经电位器W3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150V时,通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.温度控制选择可通过电位器W2来实现.通过调节W2可使其中间头的电压在0――1.65V之间的范围内变换,对应的控制温度范围为0――165℃,完全可以满足一般的加热需要。将开关K打在2的位置,电位器W2中间头的电压经过电压跟随器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W2,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W1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W2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0.10V,对应温度10℃;将W调至O.80V,对应温度80℃.B的输出电压为0.70V,表示温度70℃.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.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因获得偏流一直导通,交流220V直接加在电热元件两端,进行大功率快速加热.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,表明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需要通过二极管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%).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.由于此时加热功率较小,加上散热作用,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。
  使用中的注意事项:
  1.开关K在设定控制温度时在2的位置,正常加热控制时在1的位置,数显表头显示实际的温度数值;
2.电位器W1、W2使用普通有机实芯电位器即可,电位器W2可以使用多圈带指示精密电位器,并安装在面板上以分别调节;
3.可控硅T1、T2选择耐压220V,电流大于实际工作电流的双向可控硅,并在使用中加散热片散热,以防过热损坏;
4、D2的电流大于实际工作的电流的一半即可,并另加散热装置;
5.可控硅一端与控制电路的地线相联,因此整个电路带有交流市电,安装使用时应注意采取隔离绝缘措施,以防触电;
6、W1的调节要根据实际加热情况来适当选择。
  电位器:
  电位器是一种可调的电子元件。用于分压的可变电阻器。在裸露的电阻体上,紧压着一至两个可移金属触点。触点位置确定电阻体任一端与触点间的阻值。按材料分线绕、炭膜、实芯式电位器;按输出与输入电压比与旋转角度的关系分直线式电位器(呈线性关系)、函数电位器(呈曲线关系)。主要参数为阻值、容差、额定功率。广泛用于电子设备,在音响和接收机中作音量控制用。



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