图示为一种能够精确测量、控制温度的电路。它由集成稳压电流、温度测量转换电路、集成运算放大器和3\(\frac{1}{2}\)位LED数字显示表头构成。此电路的测温范围—199.9~+199.9℃,控温范围可在-30℃~+100℃,灵敏度为1mV/℃,分辨率0.1℃。在0~100℃范围内控、测温精度可达±0.5℃。工作原理如下。

220伏市电经变压器降压后分别输出8伏、18伏交流电压,由桥式全波整流器UR1、UR2、UR3转变为脉动直流,经电容滤波、三端集成稳压器稳压后输出相互独立的+5伏、+18V直流电压并分别作为数字显示表头、温度测量转换电路和集成运算放大器的工作电源。温度测量转换采用惠斯登电桥电路。热敏电阻RT为温度传感器并作为测温、控温电桥的一个臂。在测量过程中,随着被测环境温度的变化引起RT阻值的变化导致电桥的不平衡,从而输出一个电压值,该数值通过电阻分压电路后,输入数字表芯的IN\(_{+}\)、IN-端,经集成电路7107等进行A/D转换,输出相应的脉冲信号,再经锁存、译码后转换为3\(\frac{1}{2}\)位的七段驱动信号驱动共阳极LED数字显示元件,显示相应的温度数值。RP2为温度设定电位器。调整其阻值可设定控温点。当RP2阻值等于或小于RT阻值时,集成运放的正、反相输入端的电位差相等或为负值,此时集成运放无信号输出。当RP2阻值大于RT阻值时集成运放的正、反相输入端电位差为正值,其输出端有10伏电压输出,驱动灵敏继电器K吸合常开触点,从而接通电加热器件的工作电源,实现电热升温。当环境温度升致RP2设定的温度数值时,控温电桥达到平衡状态,运放无信号输出,K断开吸合触点,加热器件停止加温实现控温功能。
应用三端集成稳压器构成两个5伏和一个15伏直流稳压电源,其稳压器型号分别为7805CT与7815CT,电源变压器选用市售功率8W,次级分别输出二级8状与一组18V的电源变压器。桥式全波整流器为ICQ0.5A/25V。C1~C6选用470μF/16V电解电容。只要元件选用正确,电源部分一般不需调整即可正常工作。RT为WZPB型正温度系数热敏电阻,其测温范围为-200~+500℃。电阻—温度函数式为:在-200℃~0℃温度范围内
R(t)=R(0℃)〔1+At+Bt\(^{2}\)+C·(t-100)t3〕;0~500℃范围内R(t)=R(0℃)(1+At+Bt\(^{2}\));其中:R(t)为温度t℃时Rt的电阻值(欧姆);R(0℃)为温度0℃时RT的电阻值(欧姆);A=3.90802×10-3℃\(^{-1}\);B=-5.80195×10-7℃\(^{-2}\);C=-4.27350×10-12℃\(^{-}\)4;t为采用IPT-68国际温标。选用QJ\(_{5}\)型凯惠两用电桥作为精密电阻,由上式分别算得不同范围的电阻值后,将对应的精密电阻接入,调整RP1使数显表头显示出相应的温度数值即可。调整RP2阻值可设定不同控温点以达到多点控温目的。数字显示表芯采用SB-305D型。(万欣 周锡明 高增锁)