7.18　雙限值溫度控制電路

在某些場合往往需要用到雙限值的自動溫度控制裝置。如鍋爐的熱水循環(huán)系統(tǒng)，當鍋爐里的水溫燒到85℃左右后，自動啟動水泵，讓熱水開始循環(huán)，進行熱交換；隨著循環(huán)水溫慢慢下降，當下降到50℃左右時，自動停止水泵循環(huán)，待水溫再次升到85℃就再進行循環(huán)。

1.電路原理

電路原理如圖7.21所示。通過RP1設定溫度的下限值（如50℃），通過RP2設定溫度的上限值（如85℃），當鍋爐溫度達到85℃時，循環(huán)水泵就自動接通電源開始使水循環(huán)。隨著循環(huán)，水溫下降到50℃時，電路就自動停止循環(huán)水泵的供電，停止水循環(huán)。然后重復，達到利用兩個限值自動地控制水循環(huán)的目的。

圖7.21　雙限值溫度控制器電路

IC1是雙運放LM358；IC2是四2輸入與非門CD4011。其中的IC2-C和IC2-D組成一個基本RS觸發(fā)器，低電平有效。即IC2-B的輸出為低電平時，F點就為高電平，VT導通，繼電器工作，再接通交流接觸器接通循環(huán)水泵的電源，水開始循環(huán)；IC2-A的輸出為低電平時，F點就為低電平，VT截止，停止循環(huán)。IC2-A和IC2-B分別組成兩個非門，使得基本RS觸發(fā)器變?yōu)楦唠娖接行?，即D點為高電平時，F點為低電平；E點為高電平時，F點為高電平。運放IC1-A和IC1-B都工作在非線性區(qū)，進行電壓比較，當U＋＞U-時，運放輸出（D或F點）為高電平，否則為低電平。圖7.21中C點的電位隨Rt即鍋爐的溫度而變化。鍋爐溫度越高，Rt值越小，UC就越大，經實際實驗測得，鍋爐溫度從45℃變到90℃時，UC從1.58V變到3.01V。A點的電位，即下限值，由R2、R3和RP1分壓設定，通過Rp1可以使UA的電位在1.74V～2.29V范圍內設定。B點的電位，即上限值UB可以在2.53V～3.00V之間設定。隨著溫度變化，當UC＞UB時，E點為高電平，則F點也為高電平。然后，由于RS觸發(fā)器的作用（保持），只有UC＜UA，D點為高電平后，F點才變?yōu)榈碗娖健?/p>

此電路還可以用于其他很多雙限值控制場合，比如水位控制、行程控制等，大家可以舉一反三靈活運用。

2.安裝調試

將電路安裝在電路板上。熱敏電阻用導線引出一段，方便探測溫度，繼電器上的常開端串接一個LED作為和一個電阻作為負載，只要繼電器吸合，LED便亮，表示設備啟動。只要電路安裝無誤，用電烙鐵靠近熱敏電阻模擬溫度升高，撤離電烙鐵模擬溫度降低，調節(jié)電位器設定上限溫度與下限溫度便可。

3.元件選用

Rt使用的是玻封NTC型負溫度系數熱敏電阻（常溫下5k的）。電位器可選用小型微調電位器，或者精密電位器。繼電器選用工作電壓與電源相同的即可，繼電器驅動負載的大小根據實際情況決定。其他元件按電路圖標選擇。