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太阳能热水器测控仪电路工作原理

来源:-- 作者:-- 浏览:2575

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摘要: 这款测控仪的电路图如下图所示。   该测控仪由ICl(74HC04)六反相器与探测头中的水位测控部件,组成水位探测和报警部分:由IC2(LM3914N-I)十级发光二极管电平指示集成电路与探测头中的热敏电阻,组成了10段温度指示电路。测控仪甩三节5号电池供电,Kl是工作开关。当装上电池后,电容Cl通过电阻Rl、R2进行充电,这时按一下Kl,Cl上贮存的电能使01的E、C极导通,Ql的导通使03导通

  这款测控仪的电路图如下图所示。

  该测控仪由ICl(74HC04)六反相器与探测头中的水位测控部件,组成水位探测和报警部分:由IC2(LM3914N-I)十级发光二极管电平指示集成电路与探测头中的热敏电阻,组成了10段温度指示电路。测控仪甩三节5号电池供电,Kl是工作开关。当装上电池后,电容Cl通过电阻Rl、R2进行充电,这时按一下Kl,Cl上贮存的电能使01的E、C极导通,Ql的导通使03导通,由于03的E极是接电源正极的,这时整机的电源就接通了。机内电源接通后,01通过R5获得偏压继续保持导通,Q3也就保持导通。Q2通过R3获得偏压导通,将CI中的电能消耗。这时再按一下K1,就可以使Ql变为截止,导致03也截止,则整机电源关闭。

 

太阳能热水器测控仪电路

 

  K2是温度显示IC2的电源开关。在整机电源接通时,由于电容C4两端电压不能突变,因而使05导通,导致06导通,使IC2获电,显示温度。随着电容C4通过R26、05的B、E极,R27充电至一定程度.电容C4负端的电位越来越低,直至使Q5变为截止,导致06截止,使IC2失电,温度显示关闭。这时,如按一下K2.使05重得偏压而导通,导致06导通,使IC2获电,同时.电容C4因K2闭合而放电,在K2分断后给05提供偏压使其继续导通,C4经过一段时间充电后,电容负端电压小于05导通偏压时,Q5截止,导致Q6截止,使IC2失电。这样周而复始,在机内电源刚接通时,温度显示电路工作一段时间后自动关闭:按一下K2,温度显示灯也会亮一段时间后自动关闭(这是为节电而设置的电路)。

  水位显示和警示电路见下图。水位显示电路是利用IC1中的四个反相器分别点亮四个发光二极管来指示水位20%~100%的。例如,20%水位显示电路时,IC1的①脚接有上拉电阻R16接电源正端,当探测头未接触到水面时呈高阻,因而其②脚(反相器输出端)平时输出低电平,与之相连的发光二极管不亮:当探测头接触到水面时即呈低阻状态,则②脚就变为高电位,使D8被点亮(D9、Dl0、Dll被点亮的情况也类同)。集成电路中余下的两个反相器与R12、R13、C3一起组成了RC自谐振荡器,振荡频率由R13与C3的数值而定(T=2.2×R13×C3),本电路中因R13和C3取值较大,所以振荡频率是比较低的。在水箱水未满时,反相器输出端⑧脚为低电位,通过二极管D3将振荡电路的③脚端钳位于低电平,破坏了该振荡电路起振的条件,使⑥脚端输出低电平。这样,在整机通电时经Rl0、D4点亮了D12发光二极管,作为电源指示。发光二极管D12电路中的两个二极管D4、D5是发光管的降压限流器件。在水箱水满时,⑧脚端由原来的低电平翻转为高电平,二极管D3被反置呈高阻,RC振荡电路起振,通过Rl0使发光管D12成频闪状:同时通过二极管D6把振荡信号送至04.使蜂鸣器间隙发声,与频闪的D12一起组成了水满警示电路。由D2、R7、C2、R8和Dl组成了开机“嘟”声电路。

水位显示和警示电路

 

  温度显示电路由集成电路IC2、热敏电阻以及一些电阻、电容、发光管组成。LM3914的内部框图见下图。在本机中,IC2的⑨脚接正电源,表示十个发光二极管是条形显示;如把⑨脚与(11)脚相连.则成点状点亮。IC2的⑧脚端直接接地,所以⑦脚端输出为标准的1.25V。该电压通过热敏电阻R33与R30分压后输入IC2的信号采集端⑤脚。R30的作用是调节热敏电阻在最低值时(高温90℃~l00℃)的满值显示(⑩脚低电平)。R28、R29是调节热敏电阻较高值(温度10℃~20℃)时点亮发光二极管D13。R32、R31是调节整体线性以减少热敏电阻在l0℃~l0℃过程阻值变化时非线性的偏差和发光二极管点亮程度(电流大小)。在实际应用中,要保证在40℃~70℃间水温显示基本准确.因为这是夏季和冬季对浴水温度的最低要求。该电路在点亮10℃~100℃发光二极管时,R33的电阻值约为7.6kΩ、6.7kΩ、6.2kΩ、5.6kΩ、5.2kΩ、4.9kΩ、4.4kΩ、4kΩ、3.8kΩ、3.5kΩ。

LM3914的内部框图

型号 厂商 价格
EPCOS 爱普科斯 /
STM32F103RCT6 ST ¥461.23
STM32F103C8T6 ST ¥84
STM32F103VET6 ST ¥426.57
STM32F103RET6 ST ¥780.82
STM8S003F3P6 ST ¥10.62
STM32F103VCT6 ST ¥275.84
STM32F103CBT6 ST ¥130.66
STM32F030C8T6 ST ¥18.11
N76E003AT20 NUVOTON ¥9.67