本發(fā)明屬于自動化控制技術領域,具體涉及一種低能耗、高精度自動化溫控電路。
背景技術:
當前,養(yǎng)殖行業(yè)所采用的禽舍環(huán)境控制器,多為8位的單片機。這些產(chǎn)品功能簡單,采集信息有限,不便于擴展,聯(lián)網(wǎng)功能較差,設備實際運行狀態(tài)無反饋,設備一旦發(fā)生故障(如電機過流故障),飼養(yǎng)員不能立刻得知并及時采取措施,對養(yǎng)殖的禽類存在風險,為此,飼養(yǎng)員需不時巡查,既驚擾了禽群,又加大了飼養(yǎng)員的勞動強度。傳統(tǒng)的環(huán)控雖可依據(jù)當前溫度實現(xiàn)通風、溫度調節(jié)進而發(fā)出控制指令,但不能判斷命令的有效性。傳統(tǒng)的環(huán)控由于集成度、集成技術的限制,不能將氨氣濃度、二氧化碳濃度、氧氣濃度、負壓、溫度等養(yǎng)殖所需的眾多參數(shù)全面接入進行監(jiān)控。當前的養(yǎng)殖控制系統(tǒng)主針對單棟禽舍設計,對多棟禽舍、多個養(yǎng)殖場聯(lián)網(wǎng)集中監(jiān)控難度較大,即使能聯(lián)網(wǎng)用戶所需費用也較高。當前的養(yǎng)殖控制系統(tǒng)基本只對通風進行了自動控制,對負壓小窗、濕簾、取暖裝置等設備的控制基本處于手動狀態(tài),飼養(yǎng)員勞動強度較大。當前禽舍養(yǎng)殖的控制系統(tǒng)未加入飼料累計、病死率等效益分析功能,不利于養(yǎng)殖效益的核算。而且傳統(tǒng)環(huán)控器為全電子集成電路,一旦故障,必須全套更換,價格昂貴,備件費用高。
公開號為201796256的智能型禽舍環(huán)境控制器專利給出了一種帶有溫度、氨氣、二氧化碳監(jiān)控功能的禽舍環(huán)境控制器,它控制風機、加熱器等對禽舍環(huán)境進行智能監(jiān)測。其存在的問題為:禽舍環(huán)境控制器中設置了rs485接口連接氨氣傳感器與二氧化碳傳感器,這就要求氨氣傳感器與二氧化碳傳感器必須是支持rs485接口通訊的,但采用485通訊容易受干擾,為此還需配備匹配電阻;系統(tǒng)控制處理器通過rs485接口連接風機分控制器、定時分控制器、加熱分控制器等,這就表明該環(huán)控器不能直接控制風機、加熱器等設備,受限于rs485通訊而必須另加支持rs485的分控制器才能實現(xiàn)這些設備的控制,這就造成該控制系統(tǒng)控制分級復雜、成本高的特點。
公開號為102231065的畜禽舍養(yǎng)殖環(huán)境報警系統(tǒng)專利給出了一種報警系統(tǒng),它通過檢測禽舍的溫度變化,保證禽舍的安全性。其存在的問題:報警系統(tǒng)采用的各設備為了實現(xiàn)報警都加了中間繼電器、報警指示燈等報警設備,增加了成本與電路的復雜程度。
公開號為201637034的畜禽舍環(huán)境控制系統(tǒng)專利給出了一種環(huán)境控制系統(tǒng),它主要通過對溫度的監(jiān)控來調整風機從而對禽舍實現(xiàn)環(huán)境的控制。其存在的問題:調整的內容單一,只能是禽舍內的通風量,在溫度控制和檢測上精確度不高,控制方式也不直觀。
技術實現(xiàn)要素:
發(fā)明目的:本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術中的不足,提供一種控溫范圍廣,控制精確,且低能耗、制作成本低,它在監(jiān)測溫度達到設定溫度的上限值時,能自動關閉電加熱在監(jiān)測溫度降至設定溫度的下限值時,又能自動接通電加熱器的工作電源的低能耗、高精度自動化溫控電路。
技術方案:本發(fā)明所述的一種低能耗、高精度自動化溫控電路,包括溫度檢測電路和溫度控制電路,所述溫度檢測電路由溫度傳感器rt、三端精密穩(wěn)壓器icl、ic2、電位器rp1、rp2、rp5、電流表pa、電阻器r3~r6和溫度測量設定選擇開關s組成,所述溫度測量設定選擇開關s的一端分別與所述溫度傳感器rt或電位器rp5連接,所述溫度測量設定選擇開關s的另一端與所述電位器rp2連接,所述溫度傳感器rt與電位器rp5的另一端還共同連接有三端精密穩(wěn)壓器ic2以及電阻器r3,所述三端精密穩(wěn)壓器ic2分別并聯(lián)連接有電位器rp2以及電阻器r4,所述電位器rp2兩端還分別連接有電流表pa以及溫度測量設定選擇開關s,所述電流表pa還并聯(lián)連接有電阻器r5以及電位器rp1,所述電位器rp1hia并聯(lián)連接有三端精密穩(wěn)壓器icl以及電阻器r6;所述溫度控制電路由三端精密穩(wěn)壓器ic3、ic4、晶體管v、晶閘管vt、穩(wěn)壓二極管vs1、vs2、繼電器k、二極管vd、發(fā)光二極管vl1、vl2、電阻器r1、r2、r7~r10和溫度上限控制電位器rp3、溫度下限控制電位器rp4組成,所述電阻器r10與所述溫度測量設定選擇開關s連接,所述電阻器r10還并聯(lián)連接有電阻器r1以及溫度下限控制電位器rp4,所述電阻器r1還連接有溫度上限控制電位器rp3,所述溫度下限控制電位器rp4還連接有電阻器r2,所述溫度下限控制電位器rp4的控制端還連接有三端精密穩(wěn)壓器ic3,所述三端精密穩(wěn)壓器ic3還串聯(lián)連接有發(fā)光二極管vl1以及電阻器r7,所述發(fā)光二極管vl1還連接有穩(wěn)壓二極管vs2以及晶閘管vt,所述溫度上限控制電位器rp3的控制端還連接有三端精密穩(wěn)壓器ic4,所述三端精密穩(wěn)壓器ic4串聯(lián)連接有發(fā)光二極管vl2以及電阻器r8,所述發(fā)光二極管vl2還連接有穩(wěn)壓二極管vs1,所述穩(wěn)壓二極管vs1還連接有晶體管v的基極,所述晶體管v的發(fā)射極與所述晶閘管vt以及電阻器r9連接,所述晶閘管vt還并聯(lián)連接有二極管vd以及繼電器k。
進一步的,所述電阻器r1~r6均選用2w的精密金屬膜電阻器:r7和r8均選用iw的精密金屬膜電阻器。
進一步的,所述電位器rp1~rp5均選用3006型精密多圈電位器。
進一步的,所述溫度傳感器rt選用wzc型熱敏電阻器,在0℃時其阻值應為100ω。
進一步的,所述穩(wěn)壓二極管vsl和vs2均選用功率為1w的硅穩(wěn)壓二極管。
進一步的,所述晶體管v選用c8050或3dg12型硅npn晶體管。
進一步的,所述晶閘管vt選用1a、50v的晶閘管.
進一步的,所述三端精密穩(wěn)壓器ic1~ic4均選用tl431或μa431等型號的三端精密穩(wěn)壓集成電路。
進一步的,所述繼電器k選用12v小型直流繼電器,觸頭電流容量為3a。
進一步的,所述溫度測量設定選擇開關s選用單極撥動開關。
有益效果:本發(fā)明所述的溫度控制裝置其控溫范圍廣,控制精確,且低能耗、制作成本低,它在監(jiān)測溫度達到設定溫度的上限值時,能自動關閉電加熱在監(jiān)測溫度降至設定溫度的下限值時,又能自動接通電加熱器的工作電源。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的控制電路原理圖。
具體實施方式
如圖1所示的一種低能耗、高精度自動化溫控電路,包括溫度檢測電路和溫度控制電路。
所述溫度檢測電路由溫度傳感器rt、三端精密穩(wěn)壓器icl、ic2、電位器rp1、rp2、rp5、電流表pa、電阻器r3~r6和溫度測量設定選擇開關s組成,所述溫度測量設定選擇開關s的一端分別與所述溫度傳感器rt或電位器rp5連接,所述溫度測量設定選擇開關s的另一端與所述電位器rp2連接,所述溫度傳感器rt與電位器rp5的另一端還共同連接有三端精密穩(wěn)壓器ic2以及電阻器r3,所述三端精密穩(wěn)壓器ic2分別并聯(lián)連接有電位器rp2以及電阻器r4,所述電位器rp2兩端還分別連接有電流表pa以及溫度測量設定選擇開關s,所述電流表pa還并聯(lián)連接有電阻器r5以及電位器rp1,所述電位器rp1hia并聯(lián)連接有三端精密穩(wěn)壓器icl以及電阻器r6。
所述溫度控制電路由三端精密穩(wěn)壓器ic3、ic4、晶體管v、晶閘管vt、穩(wěn)壓二極管vs1、vs2、繼電器k、二極管vd、發(fā)光二極管vl1、vl2、電阻器r1、r2、r7~r10和溫度上限控制電位器rp3、溫度下限控制電位器rp4組成,所述電阻器r10與所述溫度測量設定選擇開關s連接,所述電阻器r10還并聯(lián)連接有電阻器r1以及溫度下限控制電位器rp4,所述電阻器r1還連接有溫度上限控制電位器rp3,所述溫度下限控制電位器rp4還連接有電阻器r2,所述溫度下限控制電位器rp4的控制端還連接有三端精密穩(wěn)壓器ic3,所述三端精密穩(wěn)壓器ic3還串聯(lián)連接有發(fā)光二極管vl1以及電阻器r7,所述發(fā)光二極管vl1還連接有穩(wěn)壓二極管vs2以及晶閘管vt,所述溫度上限控制電位器rp3的控制端還連接有三端精密穩(wěn)壓器ic4,所述三端精密穩(wěn)壓器ic4串聯(lián)連接有發(fā)光二極管vl2以及電阻器r8,所述發(fā)光二極管vl2還連接有穩(wěn)壓二極管vs1,所述穩(wěn)壓二極管vs1還連接有晶體管v的基極,所述晶體管v的發(fā)射極與所述晶閘管vt以及電阻器r9連接,所述晶閘管vt還并聯(lián)連接有二極管vd以及繼電器k。
上述控制電路的各元器件選擇如下:
進一步的,所述電阻器r1~r6均選用2w的精密金屬膜電阻器:r7和r8均選用iw的精密金屬膜電阻器。
進一步的,所述電位器rp1~rp5均選用3006型精密多圈電位器。
進一步的,所述溫度傳感器rt選用wzc型熱敏電阻器,在0℃時其阻值應為100ω。
進一步的,所述穩(wěn)壓二極管vsl和vs2均選用功率為1w的硅穩(wěn)壓二極管。
進一步的,所述晶體管v選用c8050或3dg12型硅npn晶體管。
進一步的,所述晶閘管vt選用1a、50v的晶閘管.
進一步的,所述三端精密穩(wěn)壓器ic1~ic4均選用tl431或μa431等型號的三端精密穩(wěn)壓集成電路。
進一步的,所述繼電器k選用12v小型直流繼電器,觸頭電流容量為3a。
進一步的,所述溫度測量設定選擇開關s選用單極撥動開關。
本電路的控制原理如下:
溫度傳感器用來檢測受控場所的溫度,其溫度變化與阻值成正比關系(0℃時為100ω)。ic3和ic4的輸人電壓隨著被測溫度的變化而變化。
當被測溫度低于設定溫度的下限值時,ic3和ic4均輸出高電平,穩(wěn)壓二極管vs1、vs2、晶體管v和晶閘管vt均導通,繼電器κ吸合,其常開觸頭將電加熱器的工作電源接通。
當被測溫度達到設定的下限溫度值時,ic3的輸人電壓達到閾值電壓(基準電壓2.5v),其輸出端由高電平變?yōu)榈碗娖?,使vl1點亮,vs2截止,但vt仍維持導通狀態(tài)。
當被測溫度達到設定溫度的上限值時,ic4的輸人端電壓達到閾值電壓,其輸出端由高電平變?yōu)榈碗娖?,使vs1和v截止,vt也截止,vl1和vl2均點亮,k釋放,其常閉觸頭將電加熱器的工作電源切斷,受控溫度開始下降。
當溫度降至設定溫度的上、下限值之間時,ic4的輸出端叉變?yōu)楦唠娖?,vsl和v又重新導通,但vt因無觸發(fā)信號仍處于截止狀態(tài),k不動作。直到溫度降至設定溫度的下限溫度時,ic3輸出高電平,vs2和vt導通,k吸合,使電加熱器通電工作。如此周而復始,使受控溫度始終保持在設定的上、下限溫度值之間。
本發(fā)明所述的溫度控制裝置其控溫范圍廣,控制精確,且低能耗、制作成本低,它在監(jiān)測溫度達到設定溫度的上限值時,能自動關閉電加熱在監(jiān)測溫度降至設定溫度的下限值時,又能自動接通電加熱器的工作電源。
以上所述,僅是本發(fā)明的較佳實施例而已,并非對本發(fā)明作任何形式上的限制,雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭露如上,然而并非用以限定本發(fā)明,任何熟悉本專業(yè)的技術人員,在不脫離本發(fā)明技術方案范圍內,當可利用上述揭示的技術內容作出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例,但凡是未脫離本發(fā)明技術方案的內容,依據(jù)本發(fā)明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾,均仍屬于本發(fā)明技術方案的范圍內。