传感器设计—温度控制器—鱼缸水温自动加热系统课件.pptVIP

引言对于具有观赏价值的热带鱼，为使它们安全过冬，需要对鱼缸温度进行监测，并实现自动加温，使得水温保持在26度左右。这里介绍的鱼缸自动加热控制器，不但工作可靠，稳定性好，而且结构简单，适合爱好者自己动手制作。

基本原理原理概括使用热敏电阻直接感受鱼缸温度，将温度变化转化为电压值，然后通过555定时器的电压参数变化监测温度，控制加热器的工作。

鱼缸水温加热控制器?温理在工用中，偶一般适用于量500℃以上的高温度。于500℃以下的中、低温度，偶的出的很小，二次表的大器、抗干措施等的要求就很高，否精确量；而且，在低温区域，冷端温度的化所引起的差也非常突出。所以量中、低温度一般使用阻温度量表适。?金属阻一般适用于-200~500℃范内的温度量，其特点是量准确、定性好、性能可，其温度系数更大，常温下的阻更高（通常在数千欧以上），互差，非性重。

鱼缸水温加热控制器?阻的金属材料一般：尽可能大而且定的温度系数、阻率要大（在同灵敏度下减小感器的、在使用的温度范内具有定的化学物理性能、材的复制性好、阻随温度化要有函数关系（最好呈性关系）。?目前用最广泛的阻材是和。铂电阻精度高，适用于中性和氧化性介，定性好，具有一定的非性，温度越高阻化率越小；阻在温范内阻和温度呈性关系，温度数大，适用于腐介150易被氧化。中国最常用的有R0=10Ω、R0=100Ω和R0=1000Ω等几种，其分度号分Pt10、Pt100、Pt1000；阻有R0=50Ω和R0=100Ω两种，其分度号Cu50和Cu100。其中Pt100和Cu50的用最广泛。

鱼缸水温加热控制器?阻的的三种方式○二制：在阻的两端各接一根来引出阻信号种引方很，但由于接必然存在引r，r大小与的材和度的因素有关，因此只适用于量精度低的合?○三制：在阻的根部的一端接一根引，另一端接两根引，通常与配套使用，可好的消除引阻的影响，在工业过程控制中最常用。?○四制：在阻的根部两端各接两根，其中两根引阻提流I，把R信号U，再通另两根引把U引至二次表。该引线方式可完全消除引的阻影响，主要用于高精度的温度

缸水温自加控制系基本电路图

鱼缸水温加热控制器停止加热

基本原理图

温控电路?555定时器温控电路?电路结构：电路采用负温度系数的热敏电阻Rt作为传感器，由电位器Rp、热敏电阻Rt和电阻R1和555定时器（IC1芯片）构成单位态电路进行温度控制。?工作过程：电路平时处于稳定状态，IC1输出端（3脚）为低电平，LED不发光，继电器K不工作，常开接点K1-1为释放状态，加热器不工作。?设控制温度为26℃，在此温度下调节电位器Rp，使Rp+Rt=2R1，IC1输入端（2脚）UR1=1/3Vcc。

温控电路UR11/3Vcc,进入暂稳态，IC1输出端（3脚）为高电平，指示灯LED发光，继电器K1-1吸合，加热器通电工作。其中暂稳态时间t取决于R2、C1乘积，当R2=1MΩ、C1=10uF时，t=1.1R2*C1=11s。?加热11s后，若水温仍低于26℃，则IC1（引脚2）仍小于1/3Vcc,IC1输出端（3脚）为高电平，继续加热。若水温高于26℃，Rt阻值减小，R1分压增大，IC1（引脚2）UR11/3Vcc,则暂稳态结束后电路立即复位，IC1输出端（3脚）为低电平，指示灯LED熄灭，继电器K1-1释放，停止加热。?发光二极管LED、二极管D1、继电器K连接IC1输出端（3脚）。当IC1输出端（3脚）为高电平时，电压继电器K吸合，指示灯ＬＥＤ亮，反之，ＬＥＤ灯灭。

基本原理：加热器功能的实现?加热电路?加热电路由加热器、继电器K1-1及220v交流电源组成，交流欠电压继电器K1-1有一对常开触点，当线圈电压达到或大于某额定值时，衔铁吸合，反之，衔铁释放。因此，当IC1输出端（3脚）为高电平时，K1-1吸合，加热器工作，反之，K1-1释放，加热器停止工作。?桥式整流滤波电路?变压器T、二极管D2~D5组成12v式桥式整流滤波电路，利用二极管的单向导电作用，它可将交流电变换为直流电。其中变压器T把220v交流输入电压转化为整流电路中12v交流电压。

基本电路元件?555定时器

基本电路元件?继电器电磁式继电器一般由铁芯、线圈、衔铁、触点簧片等组成的。只要在线圈两端加上一定的电压，线圈中就会流过一定的电流，从而产生电磁效应，衔铁就会在电磁力吸引的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯，从而带动衔铁的动触点与静触点（常开触点）吸合。当线圈断电后，电磁的吸力也随之消失，衔铁就会在弹簧的反作用力返回原来的位置，使动触点与原来的静触点（常闭触点）释放。这样吸合、释放，从而达到了在电路中的导通、切断的目的。?对于继电器的“常开、常闭”触