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热带鱼鱼缸水温自动加热控制器(2)
类别:传感与控制  
 
本例介绍一个实用的热带鱼鱼缸水温自动加热控制器,它采用负温度系数热敏电阻器作

感温探头,通过加热器自动控制鱼缸水温,对各种大小的鱼缸都适用。

工作原理

热带鱼鱼缸水温自动加热控制器由温度传感器、时基集成电路、AC一DC电源变换模块

等几部分组成。其电路如图 (a)所示。

图(a)中IC2采用WH0812型AC一DC电源变换模块,它能直接将220V交流电变

换为 12V直流电,供由时基集成块构成的控制器用电。555时基集成电路(IC1)在这里接

成典型的单稳态电路,暂态时间设为lls(由电阻器R2与电容器C1数值决定),平时IC1处

于稳定态,3脚输出低电平,继电器K不动作,加热器不工作。Rt是负温度系数热敏电阻

器。当水温下降时,其阻值变大。设控制温度为27 9C,调节电位器RP,使得Rp+Rt,=ZR1;,

因此水温低于27°C时,RP+Rt, ,大于2R1,,即IC1的2脚电平低于1/3 VDD,IC1被置位进人

暂态,3脚突变为高电平,加热指示灯VD2点亮发光,K动作吸合,其动合触点K1闭合接

通加热器的电源,开始对鱼缸水进行加热。lls后,若水温仍低于27 °C,2脚仍为低电平

(低于1/3 VDD),电路不能复位,3脚仍为高电平,加热继续进行。若水温高于27 °C,RP+

R1,小于2R1,,2脚电平高于1/3 VDD,在暂态过后,IC1即复位返回稳定态,3脚输出低电平,

VD2熄灭,K释放,加热停止。本电路暂态时间设置较小,有利于提高电路的温控精

度。

元器件选择

IC1选用NE555、μA555、SI555等时基集成电路。IC2宜选用广东中山达华电子厂生产

的WH0812 AC一DC变换模块,该模块上只有4个引脚,标记“+”和“一”符号的两脚分别

为直流12V正极和负极输出端,另两个引脚则为220V交流电输人端。

VD1选用1 N4148硅开关二极管;VD2可用普通红色发光二极管。

Rt选用常温下470ΩZMF51型的负温度系数热敏电阻器,RP选用WSW有机实芯微调电位

器,R1、R2选用RTX一1/8W型碳膜电阻器。

C1、C3选用CD11一16V型电解电容器,要求C1质量好、漏电流小,如质量差会导致暂

态时间不准。C2为CTl瓷介电容器。

K选用工作电压12V的JZC一22F超小型中功率电磁继电器,其触点容量为5A,加热器

可用市售鱼缸加热管,也可自制,自制方法如下:用2kΩ、25W线绕电阻器浸在装有变压器

油的铜管内,然后封闭管口即可。

制作与调试

感温探头的制作方法如图 (b)所示,用塑料电线将热敏电阻Rt连接好,套上套

管,然后用环氧树脂胶将焊点、套管和热敏电阻器一起密封起来,待干后即可投人使用,它

就不怕水的侵蚀了。

除感温探头外将所有电子元器件安装在一块自制的印制电路板上,并将其装人大小合适

的塑料盒内,在盒面上固定好电源插座XS及发光二极管VD2。检查接线无误后,通电进行

调试。首先将RP调到阻值最小位置,将感温探头Rt浸在水中,在水中再放置一温度计。待

电路处于复位状态时,缓慢倒人热水,边倒热水边注视温度计的温升情况,当水温上升到预

定的温度(如27 °C)时,停止加热水,待温度计示数开始下降时,用小旋具微调电位器RP,

到某一角度时会听到继电器K“嗒”的吸合声,VD2点亮发光指示,表示电路已调好。为防

止RP日后阻值变化,可用油漆将RP封固,即可投人使用。