一、原理简介
1、组成
温度测控系统（以下简称温控器）的原理如图1所示。该系统主要由温度传感器、温度传感器检测放大电路、温度信号放大电路、A/D转换及显示电路、温度超限控制电路和电源部分等组成。
2、工作原理
温度控制在工业领域应用非常广泛，这里我们将为大家展现一种在工业控制领域应用最为广泛的测温系统。铂热电阻PT100的电阻会随着温度的变化呈正向变化，即温度越高电阻越大。由于环境温度每变化1℃，电阻变化只有零点几欧姆，所有这里采用平衡电桥的方式检测温度的变化，电桥由R9、R10、RP4和PT100组成，当环境温度为0℃时，根据表1可查出PT100的电阻等于100Ω，此时可通过调节PR4使电桥平衡，电桥平衡后无差动信号送出，此时LED显示器显示0.0，如当PT00环境温度发生变化，电桥失衡，失衡后产生的差分信号通过R11 R12送到由U4B组成的差分放大器，信号经过此级的放大后，送到由U4A组成的同比例运算放大电路中。
由U4A、PR6、R15、R24和R13组成的同相比例运算放大器，主要有2个作用，其一是用于将上一级的信号进行同相放大，其二是调整因元件参数偏差引起的测量误差，调节RP6可改变其放大倍数，调整好后该级输出标准的温度电压信号10mV/℃。
由U4A输出的标准温度信号通过R2送到由ICL7107组成的显示电路，ICL7107是高性能、低功耗的三位半A/D转换器电路，内部已包含七段显示译码、显示驱动、参考电源和时钟系统等，通过RP1我们将参考电压设置为1.000V，此时当输入电压每升高1mV LED显示器加1。
由U4A输出的标准温度信号通过R19送到由U4D组成的电压比较电路，R22为正反馈电阻，主要是为了防止当正反相输入电压相当时输出产生振荡。通过RP5可设置比较器的基准电压，当同相输入端电压高于反相输入端电压时，比较器输出高电平反之输出为低电平。当输出高电平时，三极管Q1导通，Q1驱动光耦初级发光，次级接受到信号后驱动三极管Q2导通，继电器K1吸和，发光二极管D2点亮。在此次调试中，我们将基准电压设置为400mV对应温度为40℃，意思是当PT100测量温度大于40℃时，继电器K1吸和LED指示灯点亮。
三端稳压器U1和U2将输入的±12V电源稳压为±5V，供测温系统工作。由并联稳压器U5和RP2组成并联可调电源，为电桥提供4.096V的高精度电源。
3、电路目的
温度测量系统通电后，LED数码显示器能准确地显示出由PT100测量的环境温度值，用电烙铁、热风枪或其他发热器件对PT100加热，当测量温度大于40℃时，继电器K1吸和LED指示灯点亮输出端子COM2接通，测量温度小于40℃时，继电器K1断开LED指示灯熄灭输出端子COM2断开。 |
