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滞回比较器在温度控制器中的作用

发布时间:2009-07-25 12:46:00  来源:资料室    作者:   更新20190718 071627

它是由负温度系数电阻特性的热敏电阻(NTC元件)Rt为一臂组成测温电桥,其输出经测量放大器放大后由滞回比较器输出“加热”与“停止”信号,经三极管放大后控制加热器“加热”与“停止”。改变滞回比较器的比较电压UR即改变控温的范围,而控温的精度则由滞回比较器的滞回宽度确定。   

(1)、测温电桥由R1、R2、R3、RW1及Rt组成测温电桥,其中Rt是温度传感器。其呈现出的阻值与温度成线性变化关系且具有负温度系数,而温度系数又与流过它的工作电流有关。为了稳定Rt的工作电流,达到稳定其温度系数的目的,设置了稳压管D2。RW1可决定测温电桥的平衡。

(2)、差动放大电路由A1及外围电路组成的差动放大电路,将测温电桥输出电压△U按比例放大。其输出电压

图1 温度监测及控制电路 

 

当R4=R5,(R7+RW2)=R6时

RW3用于差动放大器调零。可见差动放大电路的输出电压U01仅取决于二个输入电压之差和外部电阻的比值。

(1)滞回比较器
差动放大器的输出电压U01输入由A2组成的滞回比较器。
滞回比较器的单元电路如图2所示,设比较器输出高电平为U0H,输出低电平为UOL,参考电压UR加在反相输入端。
当输出为高电平U0H时,运放同相输入端电位


       
当ui减小到使u+H=UR,即


  
此后,ui稍有减小,输出就从高电平跳变为低电平。 

            

      图2 同相滞回比较器

当输出为低电平U0L时,运放同相输入端电位


  
当ui增大到使u+L=UR,即


  
此后,ui稍有增加,输出又从低电平跳变为高电平。  

                  

   图3 电压传输特性

因此UTL和UTH为输出电平跳变时对应的输入电平,常称UTL为下门限电平,UTH为上门限电平,而两者的差值

称为门限宽度,它们的大小可通过调节R2/RF的比值来调节。
图3为滞回比较器的电压传输特性。
由上述分析可见差动放器输出电压u01经分压后A2组成的滞回比较器,与反相输入端的参考电压UR相比较。当同相输入端的电压信号大于反相输入端的电压时,A2输出正饱和电压,三极管T饱和导通。通过发光二极管LED的发光情况,可见负载的工作状态为加热。反之,为同相输入信号小于反相输入端电压时,A2输出负饱和电压,三极管T截止,LED熄灭,负载的工作状态为停止。调节RW4可改变参考电平,也同时调节了上下门限电平,从而达到设定温度的目的。


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