Датчик температуры, устройство сравнения и исполнительный механизм. Регулирование и поддержание постоянной температуры в камере термопечей сопротивления, предназначенных для термообработки металлических изделий различной массы и геометрических размеров.
Аннотация к работе
Терморегулятор предназначен для точного поддержания заданной температуры. Терморегулятор содержит датчик температуры, устройство сравнения и исполнительный механизм.Электронный регулятор температуры предназначен для регулирования и поддержания температуры в камере термопечей сопротивления, предназначенных для термообработки металлических изделий различной массы и геометрических размеров.Исходя из вышеперечисленных требований предлагается структурная схема на рисунке 1.Датчик температуры преобразует изменение температуры в электрический сигнал. Масштабирующий усилитель служит для преобразования или усиления сигнала с датчика температуры в уровень, удобный для дальнейшей обработки. Задающее устройство служит для оперативного формирования сигнала, соответствующего заданной температуре в диапазоне от Tmin °С до Тмах °С. Устройство индикации служит для вывода значения фактической температуры на цифровой или стрелочный индикатор. Узел сравнения служит для сравнения сигналов заданной и действительной температуры с выдачей регулирующего воздействия.Датчик температуры, показанный на рисунке 2, преобразует изменения температуры в электрические сигналы. Согласно варианту в качестве датчика используется терморезистор ТСМ50, который при температуре 100? градусов имеет сопротивление 69,556 Ом, а при температуре 250? градусов имеет сопротивление 97,776 Ом. Максимальная и минимальная ЭДС при максимальной и минимальной температурах: Желаемая выходная характеристика с выхода масштабирующего усилителя представлена на рисунке 3. Индикатор PV1 показывает разницу потенциалов между точкой A1 и точкой С помощью делителя R3-R4 задается потенциал в точке A2 равный потенциалу в точке A1 при температуре tmin, т.е. когда Uвыхmin = 0,1391 В.Усилитель служит для преобразования или усиления сигнала с датчика температуры в сигнал удобный для дальнейшей обработки (рисунок 5). Примем значение сопротивления резистора R4 = 91 КОМ из ряда Е24, а резистора R5 = 47 КОМ из ряда Е6. Для симметрии каскада выберем: В принципиальной схеме резистор R3 следует заменить на два резистора: 91 КОМ из ряда Е24 и 47 КОМ из ряда Е6.Устройство (рисунок 6) служит для задания уровня сигнала соответствующего заданной температуре, и выдачи результата сравнения между заданным и действительным значением сигнала: - если Uд< Uз - включить нагрев; если Uд? Uз - отключить нагрев. Тогда Из ряда Е6 принимаем величину резистора R3=6,8 КОМ, тогда Ід(R1 R2)= 10 В.Устройство индикации, представленное на рисунке 7, служит для вывода значения задаваемой температуры на стрелочный индикатор. Индикатор выполняется в виде миллиамперметра с преобразователем напряжения в ток.Устройство согласования (рисунок 8) служит для согласования выхода сравнивающего устройства и входа коммутатора переменного тока. Необходимо принять мощность нагрузки равной 3 КВТ. Принимаем Rогр = 56Ом из ряда Е24. Теперь подсчитаем мощность Rогр: Для того чтобы транзистор открылся необходимо: ПримемВ результате данной курсовой работы был разработан электронный регулятор температуры, работающий в диапазоне температур от 100° до 250°С.
План
Содержание
Введение
1. Техническое задание на разработку
2. Разработка структурной схемы
3. Разработка принципиальной схемы
3.1 Датчик температуры
3.2 Дифференциальный (масштабирующий) усилитель
3.3 Сравнивающее устройство
3.4 Преобразователь напряжения в ток с устройством индикации
3.5 Коммутатор переменного тока с устройством согласования