双限值温度控制电路

7.18　双限值温度控制电路

在某些场合往往需要用到双限值的自动温度控制装置。如锅炉的热水循环系统，当锅炉里的水温烧到85℃左右后，自动启动水泵，让热水开始循环，进行热交换；随着循环水温慢慢下降，当下降到50℃左右时，自动停止水泵循环，待水温再次升到85℃就再进行循环。

1.电路原理

电路原理如图7.21所示。通过RP1设定温度的下限值（如50℃），通过RP2设定温度的上限值（如85℃），当锅炉温度达到85℃时，循环水泵就自动接通电源开始使水循环。随着循环，水温下降到50℃时，电路就自动停止循环水泵的供电，停止水循环。然后重复，达到利用两个限值自动地控制水循环的目的。

图7.21　双限值温度控制器电路

IC1是双运放LM358；IC2是四2输入与非门CD4011。其中的IC2-C和IC2-D组成一个基本RS触发器，低电平有效。即IC2-B的输出为低电平时，F点就为高电平，VT导通，继电器工作，再接通交流接触器接通循环水泵的电源，水开始循环；IC2-A的输出为低电平时，F点就为低电平，VT截止，停止循环。IC2-A和IC2-B分别组成两个非门，使得基本RS触发器变为高电平有效，即D点为高电平时，F点为低电平；E点为高电平时，F点为高电平。运放IC1-A和IC1-B都工作在非线性区，进行电压比较，当U＋＞U-时，运放输出（D或F点）为高电平，否则为低电平。图7.21中C点的电位随Rt即锅炉的温度而变化。锅炉温度越高，Rt值越小，UC就越大，经实际实验测得，锅炉温度从45℃变到90℃时，UC从1.58V变到3.01V。A点的电位，即下限值，由R2、R3和RP1分压设定，通过Rp1可以使UA的电位在1.74V～2.29V范围内设定。B点的电位，即上限值UB可以在2.53V～3.00V之间设定。随着温度变化，当UC＞UB时，E点为高电平，则F点也为高电平。然后，由于RS触发器的作用（保持），只有UC＜UA，D点为高电平后，F点才变为低电平。

此电路还可以用于其他很多双限值控制场合，比如水位控制、行程控制等，大家可以举一反三灵活运用。

2.安装调试

将电路安装在电路板上。热敏电阻用导线引出一段，方便探测温度，继电器上的常开端串接一个LED作为和一个电阻作为负载，只要继电器吸合，LED便亮，表示设备启动。只要电路安装无误，用电烙铁靠近热敏电阻模拟温度升高，撤离电烙铁模拟温度降低，调节电位器设定上限温度与下限温度便可。

3.元件选用

Rt使用的是玻封NTC型负温度系数热敏电阻（常温下5k的）。电位器可选用小型微调电位器，或者精密电位器。继电器选用工作电压与电源相同的即可，继电器驱动负载的大小根据实际情况决定。其他元件按电路图标选择。