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小型热水锅炉单片机温度控制系统(一)信息(6)

2013-05-18 01:51 器输出时输入端与输出端有一定的隔离功能，但由于采用电磁吸合方式，在开关瞬间，触电容易产生火花，从而引起干扰；对于交流高压等场合使用，触电也容易氧化；由于继电器的驱动线圈有一定的电感，在关断瞬间可能会产生较大的电压，因此在对继电器的驱动电路上常常反接一个保护二极管用于反向放电。
继电器的主要电气参数
     各种继电器的参数在生产厂产品手册或产品说明书中都有说明，但一般只关心下列几个主要电气参数。
线圈电源和功率：指继电器线圈电源是直流还是交流，以及线圈消耗的额定功率。一般用于微机控制系统的初级输出，其驱动线圈常用支流型的。
额定工作电流或额定工作电压：指继电器正常工作时线圈需要的电压或电流值，一般同一种型号的继电器都有不同的额定工作电压或额定工作电流，以适应不同电路的需求。
线圈电阻：它指继电器线圈的电阻值。利用该值和额定工作电压，就可知其额定工作电流，反之亦然。
吸合电压或电流：它指继电器能产生吸合动作的最小电压或电流，其值一般为额定电压或额定电流的75%左右。如JZC-21F/006-01H继电器，其额定电压为6V而吸合电压为4.5V。一般来讲，仅给继电器加吸合电压。其工作是不可靠的。
释放电压或电流：继电器两端的电压减小到一定的数值时，继电器就从吸合状态转变到释放状态，释放电压或电流是指产生释放动作的最大电压或电流，其值往往比吸合电压小的多，因此继电器类似于一种带大回电压的施密特触发器。
接点负荷：指接点的负载能力。因为继电器的接点在切换时电压和电流值是有限的。一般同一型号的继电器的接点负荷值都是相同的。

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继电器的选用
  在选用继电器时，一般应考虑下列因素：
继电器额定工作电压的选择：其值应等于或小于继电器线圈控制电路的电压；在继电器驱动时，考虑其额定工作电流是否在所设计的驱动电路输出电流的范围之内；必要时可增加一级驱动或一级中间继电器。
接点负荷的选择：根据所需驱动的外设，选择合适的负荷，主要是从被驱动设备工作电压的大小、类型和工作电流大小来考虑。
接点的数量和种类：同一系列的继电器接点和接点类型可有不同，如有单刀双峙、双刀双扎、三刀双扎等类型。可根据需要选择，以充分利用各组节点，达到简化控制线路、缩小体积的目的。
有关继电器的体积、封装形式、工作环境、绝缘能力以及吸合和释放时间等因素，在继电器选择时也应一并考虑。在各种参数均能符合要求的情况下，选择性能价格比高的产品。

传感器
  传感器的主要作用是拾取外界信息。如同人类在从事各种作业和操作时，必须由眼睛、耳朵等五官获取外界信息一样，否则就无法进行有效地工作和正确操作。传感器是测控系统中不可缺少的基础部件。
 1．传感器的定义
传感器的英文名字是“Sensor”，它来源于拉丁语“sense”意思是“感觉”、“知觉”等。传感器的通俗定义可以说成“信息拾取的器件或装置”。传感器严格定义是：把被测量的量值形式（如物理量、化学量、生物量等）变换为另一种与之有确定对应关系、且便于计量的量值形式（通常是电量）的器件或装置。它实现两种不同形式的量值之间的变换，目的是为了计量、检测。因此，除叫做传感器外，也叫做换能器，两者难以明确区分。 （科教作文网http://zw.NSEaC.com编辑发布）
2.传感器的构成
  传感器一般是由敏感元件、传感元件和其他辅助元件组成，有时也将信号调节与转换电路、辅助电源作为传感器的组成部分。如图所示：

被测量                                        输出量

 

                传感器的组成方块图
目前，利用先进的集成电路工艺技术，将敏感元件、传感元件，甚至外围电路集成于一体，构成所谓集成传感器。它具有体积小、寿命长、可靠性高、功能强等优点，日益受到广泛重视，是传感器研究开发的一个重要方向。 
3.温度传感器
   温度是表征物体冷热程度的物理量。它与人类生活关系最为密切，是工业控制过程中的四大物理量（温度、压力和流量）之一，也是人类研究最早、检测方法最多的物理量之一。温度是物体冷热程度的一种状态量，各种不同的物体有着不同的温度范围。从总体来说，温度分布范围极宽，加上被测对象的繁杂多样，虽然，测量温度的传感器种类很多，但至今还没有一种温度传感器能够覆盖整个温度范围，而又能满足一定的测量精度。只能根据不同的温度范围和不同的被测对象，适当的选择不同的传感器。不同类型的温度传感器是由各种材料虽温度变化而改变某种特性来间接测量的，即不同类型的温度传感器具有不同的工作机理。例如，物体随温度变化而导致该物体的电阻、电容、热电动势、频率或磁性能的变化，温度与它们之间存在线形或非线形关系，因而通过测量电阻、电动势或频率等达到测量温度的目的。随着新科学和新技术的发展，人们揭示了新的机理或效应，新型温度传感器就会应运而生。根据统计，温度传感器的数量约占各种传感器的一半左右。温度传感器的种类也是最多的。 您可以访问中国科教评价网（www.NsEac.com）查看更多相关的文章。
   温度传感器测量被测介质温度的方式可分为两大类：接触式和非接触式。测温时使传感器与被测物体直接接触的称为接触式温度传感器。这类传感器种类很多，如热电偶、热电阻、PN结等。传感器与被测物体不接触，而是利用被测物体的热辐射或热对流来测量的称为非接触式温度传感器，如红外测温传感器等，它们通常用于高温测量，如炼钢炼铁炉内温度测量。

集成温度传感器
集成电路温度传感器是把温度传感器与放大电路等后续电路，利用集成化技术制作在同一芯片的功能器件。这种传感器输出信号大，与温度有较好的线形关系、小型化、成本低、使用方便、测温精度高，因此，得到了广泛使用。
集成温度传感器按输出量不同可分为电压型和电流型两种。其中，电压型的灵敏度一般为10mV/℃,电流型的灵敏度为1uA/℃。本文所用美国AD公司的AD590集成温度传感器为电流型温度传感器，在一定的温度下，它相当于一个恒流源，因此，它具有不易受接触电阻、引线电阻、噪声的干扰，能实现长距离传输的特点，同样具有很好的线形特性。
AD590的主要特性如下：
电源电压：4～30V。
工作温度：-55～+150℃。
温度灵敏系数：1uA/K。
重复性：±0.1℃。
长期漂移：±0.1℃/month。
输出电压：
+4V≤Vs＜+5V,0.5uA/V;
 +5V≤Vs＜+15V,0.2uA/V;
 +15V≤Vs≤+30V,0.1uA/V;
AD590的