温度对于人类的生产和生活有着怎样的重要意义呢?首先,温度是科技领域中最基本的物理量之一,物理、化学、生物等很多学科都离不开温度这个重要指标;其次,在工业生产和实验研究中,温度常常是表征对象和过程状态的最重要的参数之一;再次,人们的生活也受着温度的直接影响。由此可见,温度测量和温度控制是非常重要的。随着社会的发展与科技的进步 , 各种测温仪器已渗透到生产实践在各个领域中,各行各业对温度控制的要求也越来越高。尤其是近些年来,温度控制技术得到了迅猛地发展,温度控制系统已应用到人们生活的各个方面,智能化、人性化已是现代温度控制技术发展的主流方向。因此 , 设计一款电路简单、经济实用、测量数据准确的温度控制电路,具有广泛的应用前景与实际意义。

在高温测量中往往需要热电偶作为感温元件。那么,什么是热电偶呢?热电偶就是利用塞贝克效应制成的温度传感器。AD594 ~ AD597是热电偶专用放大、线性补偿及控制电路。

AD594/595为热电偶信号放大与冷结点补偿单片机集成电路,它们的功能原理及引脚定义相同,不同的是AD594选配J型热电偶,AD595选配K型热电偶。输出为低阻抗,电压输出为10m V/℃ , 分辨率为1℃。工作电源电压范围为5V ~ 15V。在AD594/595电路中,热电偶直接连接到IC上,采用单 +5V电源时,可以非常方便地得到V0=T10m V/℃(T为热电偶所感测到的温度)的输出,测温范围为0 ~ +300℃。

ICL7136是一款CMOS型集成电路,它的用途是用于来测量输入电压的。它内部包含驱动LCD液晶显示屏的电路,可将模拟电压量转成数字量显示出来。测量电压范围在±200 m V到±2 V之间。LCD的控制信号是频率为60 Hz、电压为5.5Vpp的方波信号。

数显电加热炉自动温控电路设计如图1所示。

数显电加热炉自动温控电路工作过程分析:该电路可以对加热炉等电热设备加热进行自动控制,并以数字显示设置(控制)温度的高低,该电路的优点是直观、方便、操作灵活。数显电加热炉自动温度控制器电路如图2所示。AD596/597的功能原理与AD594/595基本相似。比起电加热炉自动温控器电路来说,使用AD596/597,温度设置、温度控制电路更加简化了。信号从6脚输出后分成三路:一路送A/D变换IC4处理后,以LED数码管显示出温度的数值。另一路送入反馈输入5脚,在IC1内部形成反馈放大。第三路送IC2构成的电压比较器,把(—)端电位与(+)端的电位进行比较,当(—)端电位低于(+)端的电位时,即TC检测到的温度没有达到预设的温度时,输出为高电平,固态继电器VS导通,电加热丝继续加热;随着加热的不断进行,温度随之不断升高,升高到6脚的输出电压大于IC2的(+)端电位时,IC2输出变为低电平,加热停止;同理,加热停止后,温度降低到预定的温度以下时,又自动开始加热。电阻R用于设定回差电压,IC3提供 +5.0V基准电压,RP用于设置温度控制点,控制温度的高低。