導(dǎo)語(yǔ)：恒溫電路設(shè)計(jì)論文一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

1電路設(shè)計(jì)

1．1設(shè)計(jì)思路

恒溫電路設(shè)計(jì)的研究主要用于電力采集產(chǎn)品上，對(duì)電力采集產(chǎn)品來(lái)講，安裝在PT側(cè)，需要耐受100℃的溫度變化，卻要求萬(wàn)分之五的精度。除需要從理論上進(jìn)行最終的計(jì)算和分析外，還要考慮各種因素。如其中重要的一個(gè)因素高精度器件的溫漂，器件穩(wěn)定性、可靠性受溫度變化的影響，是電子器件不可回避的問題。對(duì)于電力采集產(chǎn)品中高精度的AD采集模塊，溫漂的問題更為嚴(yán)重，要保證AD采集模塊精度在允許的范圍內(nèi)，恒溫電路的設(shè)計(jì)是很重要的?；趯?duì)電力采集產(chǎn)品應(yīng)用環(huán)境的考慮，將高精度的AD采集模塊放置在恒溫盒中，同時(shí)配合加熱電阻來(lái)穩(wěn)定恒溫盒溫度的方法，來(lái)保證環(huán)境在－20℃～+75℃變化時(shí)，恒溫盒內(nèi)的溫度變化在±1℃，使電力產(chǎn)品在萬(wàn)分之五的精度范圍以內(nèi)穩(wěn)定工作。器件主要由分壓電阻、熱敏電阻、加熱電阻、運(yùn)放、三極管等組成，從設(shè)計(jì)上看電路設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、穩(wěn)定性好。選擇的運(yùn)放是低價(jià)、高性能、低噪聲的雙運(yùn)算放大器ne5532，熱敏電阻選擇低價(jià)，對(duì)溫度反應(yīng)靈敏的電阻。根據(jù)電路，為了保證恒溫盒內(nèi)的器件工作最佳狀態(tài)，首先確定恒溫盒內(nèi)要保持的恒定溫度，通過測(cè)試和計(jì)算，恒溫盒的溫度恒定在75℃為最佳，AD采集模塊可以穩(wěn)定的工作，電力產(chǎn)品可以達(dá)到萬(wàn)分之五的精度。當(dāng)溫度降低時(shí)，通過分壓電阻電路、負(fù)反饋電路、恒流源控制電路，加熱電阻電路使溫度穩(wěn)定在75℃。

1．2電路具體設(shè)計(jì)

具體分析如:當(dāng)溫度低于75℃時(shí)，由于熱敏電阻(MF1是負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻)的阻值變大，V0≠V1，V1＞V0，根據(jù)深度負(fù)反饋電路虛短、虛斷的特點(diǎn)，R18上有電流，在經(jīng)過負(fù)反饋電路放大，后級(jí)運(yùn)算放大U2B同向輸入端和反向輸入端形成壓差，輸出電壓放大，三級(jí)管基極電壓大于發(fā)射極電壓，三級(jí)管導(dǎo)通，有電流流過加熱電阻，加熱電阻加熱，再通過三極管、運(yùn)算放大U2B、電阻等組成的恒流控制源電路控制流過加熱電阻電流，使恒溫盒溫度保持在75℃左右。在設(shè)計(jì)過程中，要理論計(jì)算配合仿真軟件。下面是SaberSketch軟件仿真結(jié)果，根據(jù)熱敏電阻負(fù)溫度系數(shù)特性，在仿真過程中給熱敏電阻設(shè)定不同的參數(shù)值，從而達(dá)到模擬溫度升高和溫度降低環(huán)境的目的。

2應(yīng)用

電力采集產(chǎn)品安裝在PT側(cè)，需要耐受100℃的溫度變化，還要求精度在±0．05%以內(nèi)。AD轉(zhuǎn)換模塊是電力采集產(chǎn)品的重要模塊，對(duì)溫度的變化更加敏感，AD轉(zhuǎn)換模塊采用ADS8329IRSARG4芯片，其采樣精度16位，零位漂移0．4×10－6/℃，增益漂移0．75×10－6/℃，這款芯片具有高精度和高采樣率的優(yōu)點(diǎn)，但對(duì)溫度變化敏感。AD轉(zhuǎn)換模塊在電路設(shè)計(jì)和器件選擇上，盡量保證采樣電壓的精度并最大程度減小溫漂。但還是要考慮溫度在－25℃～+75℃變化時(shí)，AD模塊精度漂移。溫漂造成的輸出變化必須通過恒溫或者溫度補(bǔ)償來(lái)去除。由于溫度補(bǔ)償電路需要在芯片設(shè)計(jì)之初加入，而且無(wú)法做到完全補(bǔ)償，因此，要得到穩(wěn)定的輸出，則必須穩(wěn)定系統(tǒng)的工作溫度，所以AD轉(zhuǎn)換模塊放在恒溫盒里，在通過恒溫控制電路保證溫度的恒定。

3測(cè)試

恒溫設(shè)計(jì)電路主要保證D采樣模塊所處的環(huán)境溫度變化在±1℃，電力采集產(chǎn)品是三相電壓，通過三路選通信號(hào)對(duì)模擬開關(guān)74LVC1G3157的控制使得三項(xiàng)交流(A、B、C)模擬信號(hào)能夠經(jīng)過濾波后進(jìn)入到AD轉(zhuǎn)換芯片中，實(shí)現(xiàn)模擬到數(shù)字的轉(zhuǎn)換，在通過電力還原產(chǎn)品還原成模擬信號(hào)。如果環(huán)境溫度在－25℃～+75℃變化時(shí)，電力采集產(chǎn)品和還原產(chǎn)品通過壓降儀測(cè)試讀出的三相電壓的差值的幅值在0%～0．06%，相位在0('''')～3('''')之間變化，說明恒溫硬件電路設(shè)計(jì)合理。

4結(jié)束語(yǔ)

本文應(yīng)用一種低成本的熱敏電阻，以及盡可能少的輔助元件，實(shí)現(xiàn)了用加熱電阻加熱穩(wěn)定溫度的方法。該電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、占用空間小，可以應(yīng)用于高精度AD芯片模塊等一系列電路的溫度控制。

作者:李正芬郭紅梅雒宏禮陳琨單位:國(guó)網(wǎng)河南省電力公司濟(jì)源供電公司