利用LC179构成的温度、湿度超限报警器电路图
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CD4538是采用DIP-16和SMD-16两种封装的精密单稳态触发器。具有性能稳定、所需外围元件少、逻辑功能强、芯片内部集成两个独立的单稳态触发器等特点,广泛应用于计数、分频及温度控制等领域。利用CD4538构成的输液加温控制器典型电路如图所示。该控制器当液体温度与人体的体温温差太大时,能采用脉宽控温方式对输液器加温,以减缓病人输液时出现的疼痛、发冷等不适症状,具有安全、高效等特点。
利用LC179构成的温度、湿度超限报警器电路
电路结构及主要元器件选择:
由图可知,该输液加温控制器由电源电路、无稳态多谐振荡器、温控电路和晶闸管控制电路组成。其中,电源电路由电源开关S、交流保险FU、电源变压器T、整流桥堆UR、滤波电容C1、C7和限流电阻R6等元件组成。实际应用时,S常选用5A、250V电源开关;T选用5~10W、二次电压为15V的电源变压器;UR选用1A、50V型整流桥堆。220V交流电压通过降压、整流和滤波后,一路为光电耦合器VLC内部的发光二极管提供近18V直流电压;另一路经R6限流及C7滤波后,为IC1和IC2提供工作电源。
无稳态多谐振荡器由时基集成电路IC1及电阻器R2、R3、电容器C2、C3等外围元件组成。实际应用时,IC1常选用NE555型时基集成电路。
温控电路由精密单稳态触发器CD4538(IC2)及热敏电阻器RT、电位器RP、电阻器R4、R5、R7~R9、电容器C4~C6、电子开关VD1、VD2等外围元件组成。实际应用时,RT常选用负温度系数热敏电阻器;RP选用小型合成碳膜电位器;VDI和VD2选用IN4148型硅开关二极管或ZAK10型锗开关二极管。
晶闸管控制电路由晶体管VT、光电耦合器VLC、双向晶闸管VS及加热器具EH组成。实际应用时,VT常选用S9013或S8050型硅NPN晶体管;VLC选用4N25型光电耦合器;VS选用1A、100V以上的双向晶闸管;EH选用PTC加热器。
工作原理:
电路通电后,无稳态多谐振荡器得电工作,NE555第3脚输出方波脉冲信号,该脉冲信号经C4和R4微分处理后,从CD4538第4、12脚输人,触发芯片内部的两个单稳态电路,并进行脉冲宽度比较。当CD4538第6脚和第9脚同时输出高电平时,电子开关VD5、VD6同时截止,使VT处于导通状态,光电耦合器VLC内部的发光二极管点亮,光敏三极管导通,使双向晶间管VS受触发而导通,EH通电开始加热。随着药液温度的上升,RT的阻值开始下降,当加热温度达到RP的设定温度时,CD4538第6脚由高电平变为低电平,VD5导通,VT和VS、VLC均截止,EH停止加热。当药液的温度降至一定值时,CD4538第6脚又输出高电平,VD5截止,VT和VS、VLC又导通,EH又开始加热。以上过程周而复始地进行,即可使药液的温度恒定在RP的设定值附近。