超溫報(bào)警器電路設(shè)計(jì)方案（一）

該超溫報(bào)警電路由溫度采集電路、繼電器控制電路、延時(shí)電路、秒脈沖信號(hào)發(fā)生器、計(jì)數(shù)譯碼電路、數(shù)顯電路、報(bào)警電路共同構(gòu)成。下面來(lái)詳細(xì)介紹一下各部分電路的功能。

溫度采集電路

溫度采集電路由負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻RW、R1、R2、RP1和集成運(yùn)算放大器LM324的A部分組成，在此集成運(yùn)算放大器構(gòu)成一個(gè)電壓比較器，其中比較器的同向輸入端3腳與負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻RW、R2構(gòu)成的溫度采樣電路相連，而比較器的反向輸入端2腳接由R1、RP1構(gòu)成的電壓基準(zhǔn)電路。當(dāng)溫度升高時(shí)，熱敏電阻RW的阻值變小，同向輸入端3腳的電壓會(huì)上升，當(dāng)溫度達(dá)到發(fā)熱件的上限溫度時(shí)，同向輸入端3腳的電壓會(huì)大于反向輸入端2腳的基準(zhǔn)電壓，比較器的輸出端1腳輸出高電平信號(hào)，反之，比較器的輸出端1腳輸出低電平信號(hào)。從而實(shí)現(xiàn)溫度的采集。

繼電器控制電路

繼電器控制電路由NPN型三極管V1、V2，繼電器K1、K2和電解電容共同組成，此電路中有兩處需要控制，所有出現(xiàn)了兩個(gè)繼電器控制電路。其中發(fā)熱件和紅色指示燈由K1控制，數(shù)顯和報(bào)警器由K2控制，它們的工作原理是：當(dāng)三極管導(dǎo)通時(shí)，繼電器線圈中產(chǎn)生電流，從而使繼電器中的常閉接點(diǎn)轉(zhuǎn)換到常開(kāi)接點(diǎn)狀態(tài)；當(dāng)三極管截止時(shí)，繼電器線圈中電流消失，繼電器又回到常閉接點(diǎn)處。

延時(shí)電路

延時(shí)電路由R4、C1串聯(lián)電路，RP3、R5電壓基準(zhǔn)電路和運(yùn)算放大器LM324的B部分組成的電壓比較器構(gòu)成，當(dāng)LM324的1腳為高電平時(shí)，電容C1充電，電壓比較器同向輸入端5腳的電壓升高，一段時(shí)間后，當(dāng)同向輸入端5腳的電壓大于反向輸入端6腳電壓時(shí)，比較器的輸出端7腳輸出高電平信號(hào)。當(dāng)LM324的1腳為低電平時(shí)，電容C1放電，電壓比較器同向輸入端5腳的電壓降低，當(dāng)同向輸入端5腳電壓小于反向輸入端6腳電壓時(shí)，比較器的輸出端7腳輸出低電平信號(hào)。

秒脈沖信號(hào)發(fā)生器

秒脈沖信號(hào)發(fā)生器是由555定時(shí)器、R7、R8、C2、C3組成的多諧振蕩器構(gòu)成的，該振蕩器輸出信號(hào)的頻率由2、4、6、7腳所接的R7、R8、C2共同決定，振蕩周期的計(jì)算公式為T(mén)=0.69（R7+2R8）C2振蕩信號(hào)由555的3腳輸出。

計(jì)數(shù)譯碼電路

要輸出0123456789這樣的數(shù)字，可以選擇BCD加法計(jì)數(shù)器來(lái)實(shí)現(xiàn)。CD4518就是一片雙BCD加法計(jì)數(shù)器，里面包含兩個(gè)同步的十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器。每個(gè)加法計(jì)數(shù)器有兩個(gè)時(shí)鐘信號(hào)輸入端CLK和EN，有效的時(shí)鐘信號(hào)分別為上升沿觸發(fā)和下降沿觸發(fā)，可以根據(jù)具體情況選擇合適的時(shí)鐘輸入端。還有一個(gè)清零端MR，高電平有效。當(dāng)MR為高電平時(shí)，計(jì)數(shù)器的4個(gè)輸出端Q1、Q2、Q3、Q4均為“0”；當(dāng)MR為低電平時(shí)，CD4518才開(kāi)始計(jì)數(shù)。計(jì)數(shù)器由0開(kāi)始，時(shí)鐘輸入端每接受到一個(gè)時(shí)鐘脈沖加1，一直加到9，當(dāng)時(shí)鐘輸入端接受到第10個(gè)脈沖信號(hào)時(shí)，計(jì)數(shù)器會(huì)自動(dòng)恢復(fù)到“0”態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)顯周而復(fù)始的按照順序0123456789顯示數(shù)字。再將CD4518的4個(gè)輸出端Q1、Q2、Q3、Q4分別與CD4511的A、B、C、D相連即可進(jìn)行譯碼了。

數(shù)顯電路

數(shù)顯電路是由限流電阻和7段數(shù)碼管共同構(gòu)成的，只要將CD4511的ABCDEFG各輸出端通過(guò)限流電阻與7段數(shù)碼管的ABCDEFG各端相連就可以正常的顯示譯碼器輸出的各種數(shù)字了。

報(bào)警電路

報(bào)警電路由繼電器常閉開(kāi)關(guān)K2和蜂鳴器BUZ1構(gòu)成，當(dāng)繼電器K2的常閉接點(diǎn)斷開(kāi)，接通常開(kāi)端時(shí)，秒脈沖信號(hào)就輸送到了蜂鳴器BUZ1中，使蜂鳴器BUZ1發(fā)出報(bào)警聲。

超溫報(bào)警電路的工作原理

（1）當(dāng)接通9V的直流工作電源時(shí)，工作件的溫度未達(dá)到報(bào)警的上限溫度時(shí)，溫度采集電路的輸出端輸出低電平信號(hào)，該低電平送入三極管的基極，三極管截止，繼電器K1不工作，開(kāi)關(guān)處于常閉狀態(tài)，發(fā)熱器繼續(xù)工作，與此同時(shí)，延時(shí)電路中的電容未充電，5腳為低電平信號(hào)，運(yùn)放的7腳輸出低電平信號(hào)，三極管截止，繼電器K2不工作，K2處于常閉狀態(tài)，接通數(shù)顯電路的電源和時(shí)鐘信號(hào)，數(shù)顯電路正常工作，通過(guò)數(shù)碼管顯示周而復(fù)始的0123456789的數(shù)字。

（2）當(dāng)工作件的溫度達(dá)到報(bào)警的上限溫度時(shí)，溫度采集電路的輸出端輸出高電平信號(hào)，該高電平送入三極管的基極，使三極管導(dǎo)通，繼電器K1工作，開(kāi)關(guān)吸合到常開(kāi)端，發(fā)熱器不工作，紅色的發(fā)光二極管點(diǎn)亮，與此同時(shí)，延時(shí)電路中的電容充電，5腳電壓升高，一段時(shí)間之后，當(dāng)5腳電壓大于6腳電壓時(shí)，運(yùn)放的7腳輸出高電平信號(hào)，三極管導(dǎo)通，繼電器K2工作，K2倒向常開(kāi)端，切斷數(shù)顯電路的電源和時(shí)鐘信號(hào)，將蜂鳴器接通，數(shù)顯電路不工作，同時(shí)蜂鳴器發(fā)出報(bào)警聲。

超溫報(bào)警器電路設(shè)計(jì)方案（二）

交流220V經(jīng)熔斷絲F給電源變壓器供電，變壓器次級(jí)輸出約12V交流電，經(jīng)VD2～VD5橋式整流，C1濾波，7809穩(wěn)壓后得到穩(wěn)定的9V直流供電路工作。IC1A、IC1B為電壓比較電路，R3、R4與R9、R10分別為IC1A、IC1B的反相端提供比較基準(zhǔn)電壓。當(dāng)工作件溫度在規(guī)定范圍內(nèi)，相當(dāng)于電烙鐵遠(yuǎn)離熱敏元件R5，R5阻值較大，IC1A同相端電壓VR6較低，使V+《V-（同相端電壓低于反相端電壓），IC1A的⑦腳亦為低電平，三極管VT1、VT2截止，繼電器K1、K2的線圈無(wú)電流通過(guò)，它們的動(dòng)接點(diǎn)不動(dòng)作。交流電經(jīng)K1-1給單相電流插座供電，讓插在其上的電烙鐵得電DC9V經(jīng)K22-1給IC3、IC4及數(shù)碼管供電，IC2的③腳輸出經(jīng)K21-1傳遞給IC3、IC2為振蕩器，其振蕩器頻率由R12、R13、C6決定，IC3為十進(jìn)制計(jì)數(shù)/分記器，IC2的振蕩波型（矩形波）輸至IC3的CP端，IC3對(duì)矩形脈沖計(jì)數(shù)，其輸出經(jīng)VD8-VD15至譯碼器CD4511，數(shù)碼管按順序“0—1—2—4—8—0—8—4—2—1—0”顯示。

若將發(fā)熱的電烙鐵靠近熱敏電阻R5，幾秒鐘后熱敏電阻感受到較高溫度，其阻值突然下降，使VR5下降，VR6上升，則IC3的V+》V-（同相端電壓大于反相端電壓），IC1A的1腳輸出高電平，這電壓一路輸給VT1的基極，另一路經(jīng)延時(shí)電路R8、C4輸給IC1B的同相端電壓大于反相端電壓。于是VT1、VT2的基極都得到高電平而導(dǎo)通，使電磁繼電器的線圈有電流通過(guò)，動(dòng)接點(diǎn)動(dòng)作，K1的動(dòng)接點(diǎn)脫開(kāi)K1-1而與K1-2接通，單相電插座得電，紅色發(fā)光二極管得電發(fā)光。K2的兩組動(dòng)接點(diǎn)都動(dòng)作，其中K21的動(dòng)接點(diǎn)脫離K21-1而與K21-2接觸，IC2的振蕩輸出給有源訊響器又發(fā)出斷續(xù)報(bào)警聲，在K21動(dòng)作的同時(shí)，K22的動(dòng)接點(diǎn)也動(dòng)作，脫離K21-1，使IC3的CP端無(wú)輸出脈沖的同時(shí)，IC3、IC4及數(shù)碼管失去工作電源，不顯任何筆劃。

隨后，將電烙鐵支離R5，則R5感受的溫度降低，阻值又變大，VR6變小，導(dǎo)致VT1、VT2截止，K1、K2的線圈失電無(wú)電流流過(guò)，它們的動(dòng)接點(diǎn)復(fù)位，K1動(dòng)接點(diǎn)回到K1-1；電烙鐵重新得電，紅色發(fā)光管熄滅K21的動(dòng)觸點(diǎn)回到K21-1，K22r動(dòng)觸點(diǎn)回到K22－1，訊響器停止報(bào)警，數(shù)顯電路重新工作，接順序周而復(fù)始地顯示“0—1—2—4—8—0—8—4—2—1—0”。

超溫報(bào)警器電路設(shè)計(jì)方案（三）

這是一只由CD4011四與非門(mén)集成電路構(gòu)成的超溫與降溫報(bào)警器，供監(jiān)視恒溫箱的溫度用。當(dāng)恒溫電路發(fā)生故障或停電，箱內(nèi)溫度高于或低于所允許的范圍時(shí)，它均能發(fā)出警報(bào)聲，提醒人們注意采取相應(yīng)措施。該電路具有0.1℃的分辨能力。

二極管VD1和VD2均置于恒溫箱內(nèi)，當(dāng)箱內(nèi)溫度低于下限值時(shí)，圖中a點(diǎn)電位大于門(mén)A輸入端的閾值電壓U，門(mén)A輸出端為低電平，使門(mén)B輸出高電平，這時(shí)由門(mén)C、門(mén)D組成的多諧振蕩器起振，壓電片發(fā)出報(bào)警聲；當(dāng)箱內(nèi)溫度高于上限值時(shí)，b點(diǎn)電位小于門(mén) B閾值電壓U，也可使門(mén)B輸出高電平，壓電片YD發(fā)出報(bào)警聲。只有當(dāng)箱內(nèi)溫度處于上、下限之間的值時(shí)，YD才不會(huì)發(fā)出聲響。分別調(diào)節(jié)RP1和RP2的值可分別改變下限和上限值。電源電路為交直流兩用電源，E是備用電源，當(dāng)交流電源停電時(shí)，VD3導(dǎo)通，備用電源對(duì)電路供電，由于本電路耗電甚微，備用電源可用層疊電池，以減少體積。

超溫報(bào)警器電路設(shè)計(jì)方案（四）

超溫報(bào)警器電路設(shè)計(jì)方案（五）

該電路是將電流互感器TA1、TA2接于變壓器二次側(cè)某兩相線上，正溫度系數(shù)熱敏電阻器RT浸沒(méi)在變壓器油中。TA1、TA2感應(yīng)出的交流電壓經(jīng)VDI整流R1、C1濾波后，在A點(diǎn)具有一定的電位。當(dāng)油溫升高后，RT的阻值也增大，使運(yùn)算放大器的3腳電位大于2腳（A點(diǎn)）電位，在其6腳輸出高電位，使VT1、VT2與C2、BL組成的音頻振蕩器工作，于是揚(yáng)聲器BI，和發(fā)光二極管VL便發(fā)出了聲光報(bào)警信號(hào)。變壓器超溫報(bào)警電路：

超溫報(bào)警器電路設(shè)計(jì)方案（六）

這是一個(gè)用熱敏電橋制作的超溫報(bào)警器，如圖所示。RP、R，和RT、R，構(gòu)成-個(gè)測(cè)溫用的熱敏電橋；VT1、VT2，{暫成差動(dòng)赦大器}VT3和VD組成輸出電路；VT4、VT5和C組成互補(bǔ)音頻振蕩電路。當(dāng)溫度在所控制的范圍內(nèi)時(shí)，熱敏電橋處于平衡狀態(tài)，此時(shí)‰=Uo．VT1、VT2所構(gòu)成的差動(dòng)放大器輸出端‰=0，VT3因得不到足夠豹基極偏置電流而截止，音頻振蕩器不工作，揚(yáng)聲器BL無(wú)聲。當(dāng)外界溫度超過(guò)所控制的溫度時(shí)，熱敏電阻器RT的阻值下降，電橋平衡被破壞．a(chǎn)點(diǎn)電位升高，d點(diǎn)電位也隨之升高-，使差動(dòng)管輸出uo高于Ua，VT4和VT5相繼導(dǎo)通，BL發(fā)出長(zhǎng)鳴的“I帶聲報(bào)警。