超温报警器电路设计方案（一）

该超温报警电路由温度采集电路、继电器控制电路、延时电路、秒脉冲信号发生器、计数译码电路、数显电路、报警电路共同构成。下面来详细介绍一下各部分电路的功能。

 

温度采集电路

温度采集电路由负温度系数的热敏电阻RW、R1、R2、RP1和集成运算放大器LM324的A部分组成，在此集成运算放大器构成一个电压比较器，其中比较器的同向输入端3脚与负温度系数的热敏电阻RW、R2构成的温度采样电路相连，而比较器的反向输入端2脚接由R1、RP1构成的电压基准电路。当温度升高时，热敏电阻RW的阻值变小，同向输入端3脚的电压会上升，当温度达到发热件的上限温度时，同向输入端3脚的电压会大于反向输入端2脚的基准电压，比较器的输出端1脚输出高电平信号，反之，比较器的输出端1脚输出低电平信号。从而实现温度的采集。

继电器控制电路

继电器控制电路由NPN型三极管V1、V2，继电器K1、K2和电解电容共同组成，此电路中有两处需要控制，所有出现了两个继电器控制电路。其中发热件和红色指示灯由K1控制，数显和报警器由K2控制，它们的工作原理是：当三极管导通时，继电器线圈中产生电流，从而使继电器中的常闭接点转换到常开接点状态；当三极管截止时，继电器线圈中电流消失，继电器又回到常闭接点处。

延时电路

延时电路由R4、C1串联电路，RP3、R5电压基准电路和运算放大器LM324的B部分组成的电压比较器构成，当LM324的1脚为高电平时，电容C1充电，电压比较器同向输入端5脚的电压升高，一段时间后，当同向输入端5脚的电压大于反向输入端6脚电压时，比较器的输出端7脚输出高电平信号。当LM324的1脚为低电平时，电容C1放电，电压比较器同向输入端5脚的电压降低，当同向输入端5脚电压小于反向输入端6脚电压时，比较器的输出端7脚输出低电平信号。

秒脉冲信号发生器

秒脉冲信号发生器是由555定时器、R7、R8、C2、C3组成的多谐振荡器构成的，该振荡器输出信号的频率由2、4、6、7脚所接的R7、R8、C2共同决定，振荡周期的计算公式为T=0.69（R7+2R8）C2振荡信号由555的3脚输出。

计数译码电路

要输出0123456789这样的数字，可以选择BCD加法计数器来实现。CD4518就是一片双BCD加法计数器，里面包含两个同步的十进制加法计数器。每个加法计数器有两个时钟信号输入端CLK和EN，有效的时钟信号分别为上升沿触发和下降沿触发，可以根据具体情况选择合适的时钟输入端。还有一个清零端MR，高电平有效。当MR为高电平时，计数器的4个输出端Q1、Q2、Q3、Q4均为“0”；当MR为低电平时，CD4518才开始计数。计数器由0开始，时钟输入端每接受到一个时钟脉冲加1，一直加到9，当时钟输入端接受到第10个脉冲信号时，计数器会自动恢复到“0”态，从而实现数显周而复始的按照顺序0123456789显示数字。再将CD4518的4个输出端Q1、Q2、Q3、Q4分别与CD4511的A、B、C、D相连即可进行译码了。

数显电路

数显电路是由限流电阻和7段数码管共同构成的，只要将CD4511的ABCDEFG各输出端通过限流电阻与7段数码管的ABCDEFG各端相连就可以正常的显示译码器输出的各种数字了。

报警电路

报警电路由继电器常闭开关K2和蜂鸣器BUZ1构成，当继电器K2的常闭接点断开，接通常开端时，秒脉冲信号就输送到了蜂鸣器BUZ1中，使蜂鸣器BUZ1发出报警声。

超温报警电路的工作原理

（1）当接通9V的直流工作电源时，工作件的温度未达到报警的上限温度时，温度采集电路的输出端输出低电平信号，该低电平送入三极管的基极，三极管截止，继电器K1不工作，开关处于常闭状态，发热器继续工作，与此同时，延时电路中的电容未充电，5脚为低电平信号，运放的7脚输出低电平信号，三极管截止，继电器K2不工作，K2处于常闭状态，接通数显电路的电源和时钟信号，数显电路正常工作，通过数码管显示周而复始的0123456789的数字。

（2）当工作件的温度达到报警的上限温度时，温度采集电路的输出端输出高电平信号，该高电平送入三极管的基极，使三极管导通，继电器K1工作，开关吸合到常开端，发热器不工作，红色的发光二极管点亮，与此同时，延时电路中的电容充电，5脚电压升高，一段时间之后，当5脚电压大于6脚电压时，运放的7脚输出高电平信号，三极管导通，继电器K2工作，K2倒向常开端，切断数显电路的电源和时钟信号，将蜂鸣器接通，数显电路不工作，同时蜂鸣器发出报警声。

超温报警器电路设计方案（二）

交流220V经熔断丝F给电源变压器供电，变压器次级输出约12V交流电，经VD2～VD5桥式整流，C1滤波，7809稳压后得到稳定的9V直流供电路工作。IC1A、IC1B为电压比较电路，R3、R4与R9、R10分别为IC1A、IC1B的反相端提供比较基准电压。当工作件温度在规定范围内，相当于电烙铁远离热敏元件R5，R5阻值较大，IC1A同相端电压VR6较低，使V+《V-（同相端电压低于反相端电压），IC1A的⑦脚亦为低电平，三极管VT1、VT2截止，继电器K1、K2的线圈无电流通过，它们的动接点不动作。交流电经K1-1给单相电流插座供电，让插在其上的电烙铁得电DC9V经K22-1给IC3、IC4及数码管供电，IC2的③脚输出经K21-1传递给IC3、IC2为振荡器，其振荡器频率由R12、R13、C6决定，IC3为十进制计数/分记器，IC2的振荡波型（矩形波）输至IC3的CP端，IC3对矩形脉冲计数，其输出经VD8-VD15至译码器CD4511，数码管按顺序“0—1—2—4—8—0—8—4—2—1—0”显示。

 

若将发热的电烙铁靠近热敏电阻R5，几秒钟后热敏电阻感受到较高温度，其阻值突然下降，使VR5下降，VR6上升，则IC3的V+》V-（同相端电压大于反相端电压），IC1A的1脚输出高电平，这电压一路输给VT1的基极，另一路经延时电路R8、C4输给IC1B的同相端电压大于反相端电压。于是VT1、VT2的基极都得到高电平而导通，使电磁继电器的线圈有电流通过，动接点动作，K1的动接点脱开K1-1而与K1-2接通，单相电插座得电，红色发光二极管得电发光。K2的两组动接点都动作，其中K21的动接点脱离K21-1而与K21-2接触，IC2的振荡输出给有源讯响器又发出断续报警声，在K21动作的同时，K22的动接点也动作，脱离K21-1，使IC3的CP端无输出脉冲的同时，IC3、IC4及数码管失去工作电源，不显任何笔划。

随后，将电烙铁支离R5，则R5感受的温度降低，阻值又变大，VR6变小，导致VT1、VT2截止，K1、K2的线圈失电无电流流过，它们的动接点复位，K1动接点回到K1-1；电烙铁重新得电，红色发光管熄灭K21的动触点回到K21-1，K22r动触点回到K22－1，讯响器停止报警，数显电路重新工作，接顺序周而复始地显示“0—1—2—4—8—0—8—4—2—1—0”。

超温报警器电路设计方案（三）

这是一只由CD4011四与非门集成电路构成的超温与降温报警器，供监视恒温箱的温度用。当恒温电路发生故障或停电，箱内温度高于或低于所允许的范围时，它均能发出警报声，提醒人们注意采取相应措施。该电路具有0.1℃的分辨能力。

 

二极管VD1和VD2均置于恒温箱内，当箱内温度低于下限值时，图中a点电位大于门A输入端的阈值电压U，门A输出端为低电平，使门B输出高电平，这时由门C、门D组成的多谐振荡器起振，压电片发出报警声；当箱内温度高于上限值时，b点电位小于门 B阈值电压U，也可使门B输出高电平，压电片YD发出报警声。只有当箱内温度处于上、下限之间的值时，YD才不会发出声响。分别调节RP1和RP2的值可分别改变下限和上限值。电源电路为交直流两用电源，E是备用电源，当交流电源停电时，VD3导通，备用电源对电路供电，由于本电路耗电甚微，备用电源可用层叠电池，以减少体积。

超温报警器电路设计方案（四）

 

 

超温报警器电路设计方案（五）

该电路是将电流互感器TA1、TA2接于变压器二次侧某两相线上，正温度系数热敏电阻器RT浸没在变压器油中。TA1、TA2感应出的交流电压经VDI整流R1、C1滤波后，在A点具有一定的电位。当油温升高后，RT的阻值也增大，使运算放大器的3脚电位大于2脚（A点）电位，在其6脚输出高电位，使VT1、VT2与C2、BL组成的音频振荡器工作，于是扬声器BI，和发光二极管VL便发出了声光报警信号。变压器超温报警电路：

 

超温报警器电路设计方案（六）

这是一个用热敏电桥制作的超温报警器，如图所示。RP、R，和RT、R，构成-个测温用的热敏电桥；VT1、VT2，{暂成差动赦大器}VT3和VD组成输出电路；VT4、VT5和C组成互补音频振荡电路。当温度在所控制的范围内时，热敏电桥处于平衡状态，此时‰=Uo．VT1、VT2所构成的差动放大器输出端‰=0，VT3因得不到足够豹基极偏置电流而截止，音频振荡器不工作，扬声器BL无声。当外界温度超过所控制的温度时，热敏电阻器RT的阻值下降，电桥平衡被破坏．a点电位升高，d点电位也随之升高-，使差动管输出uo高于Ua，VT4和VT5相继导通，BL发出长鸣的“I带声报警。