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工業(yè)溫度控制系統(tǒng)

發(fā)布時(shí)間:2013/11/4 20:19:21 訪問次數(shù):850

    該系統(tǒng)有幾部分,不過在該作業(yè)中,US2075所關(guān)心的只是其中的晶體管電路,該電路對(duì)罐子中液體的溫度變化進(jìn)
監(jiān)控,并提供一個(gè)與溫度變化成比例的輸出信號(hào)對(duì)溫度進(jìn)行精確控制。在該應(yīng)用中,晶體管用作一個(gè)直流放大器。
    系統(tǒng)說明
    圖17. 66中的系統(tǒng)是過程控制系統(tǒng)的一個(gè)例子,它利用閉環(huán)反饋的原理將液體的溫度維持在50℃±1℃。
     罐子中的溫度傳感器是一個(gè)電熱調(diào)節(jié)器,它是一個(gè)具有負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻。
    電熱調(diào)節(jié)器作為晶體管檢洌器的基極偏置電路的一部分。電熱調(diào)節(jié)器和其他熱敏器件的知識(shí)都將在第21章中進(jìn)行介紹。
    一個(gè)小的溫度變化將使電熱調(diào)節(jié)器的電阻發(fā)生變化,從而使晶體管的輸出電壓成比例變化。由于電熱調(diào)節(jié)器一般都是非線性器件,系統(tǒng)的數(shù)字部分的作用就是對(duì)溫度檢測(cè)器的非線性特性進(jìn)行精確的補(bǔ)償,以便對(duì)加到爐子里的燃料流量進(jìn)行連續(xù)的線性調(diào)整,對(duì)偏離期望值的溫度進(jìn)行補(bǔ)償。
    很顯然,該作業(yè)中所涉及的溫度檢測(cè)器電路板(顏色高亮的部分)只是整個(gè)系統(tǒng)的一小部分。不過,觀察一下如何將晶體管偏置點(diǎn)的變化運(yùn)用于類似這種情況很有趣。盡管系統(tǒng)的數(shù)字部分沒有包括在內(nèi),但是它們表明一個(gè)典型的系統(tǒng)具有各種不同類型的單元。
    圖17.67中給出了溫度檢測(cè)器電路板和安裝在罐子內(nèi)的電熱調(diào)節(jié)器探頭。其中包括了電熱調(diào)節(jié)器的電路符號(hào)和npn晶體管的外形。

         
    第一步:將PC板與原理電路圖聯(lián)系起來。
    畫出圖17. 67所示的電路板的原理電路圖,包括溫度傳感器在內(nèi)。把原理圖排列成熟悉的形式,并識(shí)別所用偏置的類型。
    第二步:分析電路。
    用一個(gè)+15 V的電源,分析溫度檢測(cè)器電路,確定在50℃及其上、下各l℃時(shí)的輸出電壓。給發(fā)射結(jié)加0.7V的電壓。假設(shè)晶體管的pc一100。因?yàn)閳D表上的精碗度難以達(dá)到很小的范圍,所以假設(shè)溫度傳感器在控制溫度范圍上的電阻如下:
    T=50℃時(shí),R=2.75 k\Q,
    T一49℃時(shí),R=3.1 k\0
    T=51℃時(shí),R=2.5 k\Q
    如果考慮模一數(shù)轉(zhuǎn)換器的1 MC1輸入電阻,數(shù)值會(huì)有很大的變化嗎?
    第三步:檢測(cè)整個(gè)溫度范圍上的輸出。
    將電路放到一個(gè)溫度可控的環(huán)境中,確定溫度以20℃的增量從30℃變化到110℃時(shí),輸出電壓分別是多少。利用圖17. 68中的關(guān)系曲線。

           
    第四步:對(duì)電路板進(jìn)行故障診斷與排除。
    對(duì)于下列各問題,說明出現(xiàn)每一種情況的可能原因(參閱圖17. 67):
    ①ve。近似為0.1 V,Ve為3.8 V。
    ②Q.的集電極電壓保持在15 V。
    ③對(duì)于上面的每一種情況,如屎存在兩個(gè)以上可能的故障,說明如何確定這些問題?
    控制系統(tǒng)中,說明檢測(cè)電路板的基本作用是什么?

    該系統(tǒng)有幾部分,不過在該作業(yè)中,US2075所關(guān)心的只是其中的晶體管電路,該電路對(duì)罐子中液體的溫度變化進(jìn)
監(jiān)控,并提供一個(gè)與溫度變化成比例的輸出信號(hào)對(duì)溫度進(jìn)行精確控制。在該應(yīng)用中,晶體管用作一個(gè)直流放大器。
    系統(tǒng)說明
    圖17. 66中的系統(tǒng)是過程控制系統(tǒng)的一個(gè)例子,它利用閉環(huán)反饋的原理將液體的溫度維持在50℃±1℃。
     罐子中的溫度傳感器是一個(gè)電熱調(diào)節(jié)器,它是一個(gè)具有負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻。
    電熱調(diào)節(jié)器作為晶體管檢洌器的基極偏置電路的一部分。電熱調(diào)節(jié)器和其他熱敏器件的知識(shí)都將在第21章中進(jìn)行介紹。
    一個(gè)小的溫度變化將使電熱調(diào)節(jié)器的電阻發(fā)生變化,從而使晶體管的輸出電壓成比例變化。由于電熱調(diào)節(jié)器一般都是非線性器件,系統(tǒng)的數(shù)字部分的作用就是對(duì)溫度檢測(cè)器的非線性特性進(jìn)行精確的補(bǔ)償,以便對(duì)加到爐子里的燃料流量進(jìn)行連續(xù)的線性調(diào)整,對(duì)偏離期望值的溫度進(jìn)行補(bǔ)償。
    很顯然,該作業(yè)中所涉及的溫度檢測(cè)器電路板(顏色高亮的部分)只是整個(gè)系統(tǒng)的一小部分。不過,觀察一下如何將晶體管偏置點(diǎn)的變化運(yùn)用于類似這種情況很有趣。盡管系統(tǒng)的數(shù)字部分沒有包括在內(nèi),但是它們表明一個(gè)典型的系統(tǒng)具有各種不同類型的單元。
    圖17.67中給出了溫度檢測(cè)器電路板和安裝在罐子內(nèi)的電熱調(diào)節(jié)器探頭。其中包括了電熱調(diào)節(jié)器的電路符號(hào)和npn晶體管的外形。

         
    第一步:將PC板與原理電路圖聯(lián)系起來。
    畫出圖17. 67所示的電路板的原理電路圖,包括溫度傳感器在內(nèi)。把原理圖排列成熟悉的形式,并識(shí)別所用偏置的類型。
    第二步:分析電路。
    用一個(gè)+15 V的電源,分析溫度檢測(cè)器電路,確定在50℃及其上、下各l℃時(shí)的輸出電壓。給發(fā)射結(jié)加0.7V的電壓。假設(shè)晶體管的pc一100。因?yàn)閳D表上的精碗度難以達(dá)到很小的范圍,所以假設(shè)溫度傳感器在控制溫度范圍上的電阻如下:
    T=50℃時(shí),R=2.75 k\Q,
    T一49℃時(shí),R=3.1 k\0
    T=51℃時(shí),R=2.5 k\Q
    如果考慮模一數(shù)轉(zhuǎn)換器的1 MC1輸入電阻,數(shù)值會(huì)有很大的變化嗎?
    第三步:檢測(cè)整個(gè)溫度范圍上的輸出。
    將電路放到一個(gè)溫度可控的環(huán)境中,確定溫度以20℃的增量從30℃變化到110℃時(shí),輸出電壓分別是多少。利用圖17. 68中的關(guān)系曲線。

           
    第四步:對(duì)電路板進(jìn)行故障診斷與排除。
    對(duì)于下列各問題,說明出現(xiàn)每一種情況的可能原因(參閱圖17. 67):
    ①ve。近似為0.1 V,Ve為3.8 V。
    ②Q.的集電極電壓保持在15 V。
    ③對(duì)于上面的每一種情況,如屎存在兩個(gè)以上可能的故障,說明如何確定這些問題?
    控制系統(tǒng)中,說明檢測(cè)電路板的基本作用是什么?

相關(guān)技術(shù)資料
11-4工業(yè)溫度控制系統(tǒng)
11-4晶體振蕩器
相關(guān)IC型號(hào)
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