采用与非门CD4011构成的湿度控制器电路设计 - 湿敏电路

　　该电路可对环境湿度进行检测，通过控制加湿和干燥设备，使环境湿度始终保持在符合要求的范围之内。

　　电路工作原理：所示220V交流市电通过T降压、VD1～VD4整流、C1和C2滤波以及IC1稳压后，得到9V的直流电压，为电路供电，VL3为电源指示灯。由IC1及R1、R2和C3构成一个振荡电路，产生频率为2.5KHz左右的脉冲信号，该信号经过RP1、RS分压和VD5整流后，通过R3加至V3的基极。当湿度变化时，会引起RS阻值的变化。当湿度减小时，RS阻值增大，使V3的基极电位上升而导通，进而使V1和V2导通、V4截止，继电器KA1吸合，驱动加湿设备工作，同时加湿指示VL1点亮；当湿度增大时，RS阻值减小，使V3的基极电位下降而截止，进而使V4导通、V1截止，继电器KA2吸合，驱动干燥设备工作，同时干燥指示VL2点亮。 这样就克保证环境湿度控制在设定的数值，环境湿度由RP1来进行设定。同时，调整RP2和RP3，可对V1、V2和V3的工作灵敏度进行调节。

　　元器件的选择：集成电路IC1选用CD4011型2输入四与非门集成块，其它型号还有CC4011、MC14011等，也可使用其它功能相同的与非门电路；IC2为三端集成稳压器7809，可选用LM7809、CW7809等型号；RS选用通用型湿度传感器，要求在湿度为30％时，其阻值为10MΩ左右；湿度为50％时，其阻值小于200KΩ；湿度为90％时，其阻值为10KΩ左右。三极管V1和V4选用NPN型三极管8050，也可使用9013或3DG12等国产三极管；V3选用9014，或3DG6；V2选用9012，或3CG21。VD1～VD4使用整流二极管1N4007；VD5选用2AP9或2AP10锗二极管；VL1～VL3选用普通发光二极管。电阻R1～R6选用1/4W金属膜或碳膜电阻器。RP1～RP3选用有机实芯电位器。C1和C2选用耐压为16V的铝电解电容器；C3选用瓷介电容器。KA1和KA2选用线圈电压为6V的微型继电器，触点容量根据加湿和干燥设备的功率来确定。

　　电路安装完成后，起动加湿设备工作，当湿度达到上限时，调整RP1和RP3，使加湿设备停止工作；当湿度降低到下限值时，调整RP2，使干燥设备开始工作。反复调整上述电位器，使设备工作可靠，同时不产生临界振荡，即调试完毕。

　　在厨房的煤气炉上烧开水，一旦水沸腾，如不及时熄火，开水就会溢漫出来，将火焰扑灭。煤气外溢，很不安全。使用水开报知器后就能解决此问题。

　　电路工作原理 ：该电路采用热敏电阻作为温度传感元件，当水温升高后，热敏电阻阻值减小，A点电位增大，当A点电位高于IC-1反相器转换电压时，IC-1将输出低电平，IC-2输出高电平。使IC-3、IC-4组成的音频震荡器工作，压电陶瓷片发声。在IC-2输出低电平时，IC-3、IC-4组成的音频振荡器不工作，压电陶瓷片无声。IC选用C066二输入端四与非门，工作电压3V～18V，在该电路中电源为3V～6V；RT热敏电阻选用阻值为1kΩ左右；压电陶瓷片选用直径为27mm；电阻选用普通1/8或1/4W金属膜电阻器。

　　制作与调试方法：找两只废日光灯启辉器壳子，用铁皮做夹子，把两只启辉器顶部贴紧，并用螺丝紧固。其中一只启辉器可套在水壶口上，以取得水的温度。热敏电阻两只引脚焊接在另一只启辉器盖子上，并装入壳内，注意热敏电阻一定要紧贴内壳壁上，这样便于传热。焊上热敏电阻的外引线，温度传感器就做好了。全部元件焊好检查无误后，即可接通电源调试，将温度传感器套在水壶口上，等水沸腾时调RP，使压电陶瓷片正好发声，反复调试几次，就可以正式使用。如要改变发声频率可改变C2的容量。如果觉得发声不够，可在IC-4输出端外接三极管，放大发声效果。