恒温控制电路

A. 某热水器的温控电路原理图如图甲所示,它包括工作电路和控制电路两部分

（1）由图甲所示电路可知，a经过导线与开关串联，然后再与电热丝相连，火线要经过开关后与用电器相连，因此a点应连接火线；由图乙所示图象可知，当温度升高时，热敏电阻阻值减小，电磁继电器线圈电流增大，电磁继电器的磁性将增大．
（2）由图乙所示图象可知，温度为100℃时，热敏电阻阻值R=50Ω，
则热敏电阻功率P=I ² R=（0.020A） ² ×50Ω=0.02W．
（3）要提高恒温箱的设定温度，就要减小热敏电阻的阻值，电源电压不变，为了使衔铁吸合工作电流即线圈中的电流保持不变，电路总电阻应保持不变，由于热敏电阻阻值减小，则滑动变阻器R′接入电路的阻值应变大，由图甲所示电路可知，应将R′的滑片向右移动．
故答案为：（1）a；增大；（2）热敏电阻R消耗的功率是0.02W；（3）右．

B. 用温控仪和可控硅能够做一个恒温控制电路谢谢！

可以的,!重赏之下必有勇夫

C. 某自动恒温箱的控制电路如图甲（a、b端所控制的加热电路未画出）．箱内电阻Rl=5kΩ，R2为热敏电阻，其阻

（1）当R₁两端电压为2V时，电路中电流为；I=

U1

R1

=

2.4V

5000Ω

=0.00048A，
R₂两端的电压U₂=U-U₁=12V-2.4V=9.6V，
则热敏电阻的阻值R₂=

U2

I

=

9.6V

0.00048A

=20kΩ；
（2）由图乙可得，热敏电阻的阻值R₂为20kΩ时恒温箱内的温度为20℃；
当a、b间的电压U_ab等于3V时，R₂两端的电压U₂'=U-U₁'=12V-3V=9V；
电路中的电流为：I′=

U1′

R1

=

3V

5000Ω

=0.0006A，
此时热敏电阻的阻值 R₂'=

U2′

I′

=

9V

0.0006A

=15000Ω=15kΩ，
由图乙可得此时温度为30℃
故温度的变化范围为20℃到30℃．
故答案为：（1）0.48；20；（2）20；30．

D. 想做一个220v交流的可调温的恒温加热电路

使用现成的温度控制范围能达400-500摄氏度的温控器，通过接触器就可以控制电热丝的通版断权电，进行升温或停止，使温度达到预设值就可以了，可以参考众多的现成的温控电路。
能不能达到此预定温度，关键在于所提供的1000瓦电热丝安装在什么地方？要求什么范围、什么东西温度需要加热达到400°以上？比如一个1000瓦的普通电炉，在电热丝加热时它的表面附近温度可以轻易控制在400-500℃，放在它上面的小锅子大约也能达到这温度；但是在一个比较大的空间内，离电热丝稍远的侧面，温度仅靠辐射要达到较高的温度可能就很难，这不是由控制电路解决的问题。

E. 利用LM339设计一个温度控制系统简单电路

用四比较器的恒温控制器 使用一个负温度系数（NTC）的热敏电阻，用如图1a的电路可以用最少的元件、成本和复杂性将温度控制到1℃或更好的精度。该电路含有保护以防止温度传感器短路或开路，且所有的元器件都是常用件。 该控制器是PWM类型的，但它有指数的传递特性，而不是线性的。这个设计是基于一个LM339（四比较器），并包含了温度补偿。由于比较器的温漂会产生的Vos的变化，并导致了振荡器输出改变。然而，在产生工作周期的比较器上，也发生了同样的变化，两者相抵消从而消除了控制器的温漂。 该控制器的核心是由IC1a、IC1b和相关元件组成的振荡器。振荡器输出的电压峰值和最小电压值是决定控制器精度的主要因素。关于这个振荡器有以下一些公式： PERIOD=[R5×R6/(R5+R6)+R4]×C1×Ln[(Vas-Vmin)/(Vas-Vmax)] seconds DutyCycle=Ln[(Vas-Vtemp)/(Vas-Vmax)] / Ln[(Vas-Vmax)/(Vas-Vmin)] Vmax=Vcc×R3/(R1+R3) Vmin=Vcc×R2×R3/[R2×R3+R1×(R2+R3)] Vas=Vcc×R6/(R5+R6) Vtemp=Vcc×(R7+R8)/(Rtherm+R7+R8) 振荡器的输出直接接到产生工作周期的比较器IC1c的输入端。R8决定温度的设置点。R8到Rtherm的分压为产生工作周期的比较器提供比较电压，比较的输出驱动一个光隔离的双向可控硅驱动器。 图1所示出的元件参数值的温度系列是25～115℃

F. 如图所示为用热敏电阻R和电磁继电器L等组成的一个简单的恒温控制电路，其中热敏电阻的阻值会随温度的升高

A、当温度降低到某一数值，热敏电阻R的阻值增大，电路中电流减小，继电器L对衔铁P吸引力减小，P将不会被吸合下．故A错误．
B、当温度升高到某一数值，热敏电阻R的阻值减小，电路中电流增大，继电器L对衔铁P吸引力增大，P将会被吸合下．故B正确．
C、D恒温箱内温度高到一定数值后，应与电源断开停止加热，由上分析可知，温度升高后，A、B端断开，所以工作时，应该把恒温箱内的加热器接在A、B端．故C正确，D错误．
故选BC．

G. 小明利用实验室的电磁继电器、热敏电阻R1、可变电阻器R2等器件设计了一个恒温箱控制电路，如图1所示．其

答：（1）恒温箱温控系统是由交流电加热电路和直流控制电路组成，适当调节变阻器R₂的阻值，利用热敏电阻R1的性能和阻值等使该系统能保证恒温箱的温度保持在预设的温度范围内．工作过程如下：
当恒温箱内的温度达到或者超过预设之最高温度时，热敏电阻R1的阻值下降，直流控制电路中电流增大，电磁继电器吸合衔铁，切断交流加热电路，恒温箱开始降温；
当恒温箱内的温度低于预设之最低温度时，热敏电阻R1的阻值增大，直流控制电路中电流减小，电磁继电器释放衔铁，交流加热电路接通，恒温箱又开始升温；
如此反复接通和断开交流加热电路，使恒温箱的温度保持在预设温度范围内．
（2）恒温箱的加热器应接在A、B端．
这样温度高于预设最高温度时，电磁继电器的衔铁吸合，停止加热；而温度低于预设温度时，电磁继电器的衔铁断开，进行加热．这样才能实现温度控制；
如果加热器在C、D两端，当温度高于预设温度时，R₁的阻值减小，电磁继电器的衔铁吸合，加热器继续工作，温度将更高，这样就无法实现恒温控制．
（3）应选择B可变电阻器．原因是：
电磁继电器吸合时的电流为30mA，则控制电路的总电阻为R_总=R₁+R₂=200Ω，
控制90℃时，由曲线图可知，R₁=50Ω，可变电阻值应为R₂=200Ω-50Ω=150Ω，
控制150℃时，由曲线图可知，R₁=30Ω，可变电阻值应为R₂=200Ω-30Ω=170Ω．
所以，要选一个能提供150Ω～170Ω阻值的可变电阻器，选择B即可满足上述阻值要求，又能便于调节，故选用B即可．
（4）不足之处：小明设计的这个电路，从理论上讲控制的只是一个固定的温度值，这样使用时，就会出现恒温箱内温度在某一固定值附近时，电磁继电器频繁通断的现象，这对电磁继电器和加热器电路的使用寿命是十分不利的．
解决方案：为了解决这个问题，可以设想制造一种继电器，当已经达到了预设的温度时，继电器达到吸合电流值（如此题中的30mA），这种继电器可以延长一段时间或限时到规定时间才吸合，从而断开被控制电路．当低于预设的温度时，通过继电器的电流小于吸合电流值，这种继电器同样可以延长一段时间或限时到规定时间才释放衔铁．从而实现继电器和加热电路有一个较长的稳定工作状态，达到既能实现恒温控制又能延长使用寿命的目的．（只要提出的设计合理即可）

H. 如何控制温度在140摄氏度

恒温控制一般由加热器和温度传感器、控制电路共同实现。控制电路可以采用成品组件见下图，也可以自行设计制作。

I. 恒温控制系统设计

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