禽蛋自動孵化器 一
出處：djha 發(fā)布于：2008-08-17 00:00:00 | 1545 次閱讀
本例介紹的禽蛋自動孵化器具有恒溫控制 (可在37-39℃之間調(diào)節(jié))和定期翻蛋功能，可用于各種禽蛋孵化場所。
電路工作原理
該禽蛋孵化器電路由電源電路、自動翻蛋控制電路和溫度控制電路等組成，如圖4-1所示。
電源電路由電源開關(guān)Sl、熔斷器FU、電源變壓器T、整流二極管VDl-VD4、濾波電容器Cl、C2、電阻器Rl、R2、電源指示發(fā)光二極管VL2、穩(wěn)壓二極管VSl和電源調(diào)整管VI組成。
自動翻蛋控制電路由與非門集成電路ICl(Dl-D4)內(nèi)部的與非門Dl-D3、計數(shù)器集成電路IC2、電阻器R3-R6、電容器C3-C5、發(fā)光二極管VLl、晶體管V3、光耦合器VLC、整流二極管VD5-VD8、行程開關(guān)S2和電動機(jī)M組成。
溫度控制電路由熱敏電阻器RT、穩(wěn)壓二極管VS2、電位器RP、電阻器R8-Rl2、運算放大器集成電路IC3、ICl內(nèi)部的與非門D4、晶體管V2，晶閘管VT和加熱用照明燈EL等組成。
接通電源開關(guān)Sl后，交流220V電壓經(jīng)T降壓、VDl-VD4整流、Cl濾波及Vl、VSl穩(wěn)壓調(diào)整后，在C2兩端產(chǎn)生+l2V電壓，作為lCl-IC3和V3的工作電源。
由lCl內(nèi)與非門Dl、D2和R3、C3組成的振蕩器振蕩工作后，產(chǎn)生4Hz的低頻振蕩信號，該信號經(jīng)D3緩沖整形后，送人lC2的10腳進(jìn)行計數(shù)處理。當(dāng)lC2計數(shù)達(dá)到8192個觸發(fā)脈沖(約4Omin)時，其輸出端 (2腳)由低電平變?yōu)楦唠娖?，使V3導(dǎo)通，VLC內(nèi)部的發(fā)光二極管和光控晶閘管導(dǎo)通，電動機(jī)M通電運轉(zhuǎn)，驅(qū)動塑料圓盤 (安裝在電動機(jī)減速器軸上)及拉桿使孵化器中的蛋糟慢慢傾斜，約3-6s，圓盤上的凸輪使行程開關(guān)S2接通，使IC2復(fù)位，V3和VLC截止，M斷電，但由于慣性，電動機(jī)M在斷電后仍能轉(zhuǎn)動一定時間，圓盤上的凸輪將52的觸頭斷開，允許IC2開始重新對振蕩器的輸出脈沖進(jìn)行計數(shù)。當(dāng)計數(shù)器計入8192個脈沖后，V3和VLC又導(dǎo)通使M反轉(zhuǎn)，蛋槽傾斜至相反方向。
IC3的同相輸大端 (3腳)為基準(zhǔn)電壓端，調(diào)整RP的阻值可以設(shè)定孵化溫度;反相輸入端 (2腳)為溫度檢測輸大端。
在初始溫度較低時，熱敏電阻器RT的阻值較大，lC3因反相輸入端電壓高于同相輸入端電壓而輸出低電平，該低電平經(jīng)與非門D4反相后變?yōu)楦唠娖?，使V2導(dǎo)通，VT受觸發(fā)也導(dǎo)通，EL通電開始加溫。
隨著孵化器內(nèi)溫度的逐漸升高，RT的阻值也開始減小，當(dāng)IC3的反相輸入端電壓低于正相輸入端電壓時，IC3輸出高電平，使V2和VT截止，EL熄滅而停止加溫。
隨著孵化器內(nèi)的溫度的下降，RT的阻值又慢慢增大，當(dāng)IC3的反相輸大端電壓高于同相輸入端電壓時，IC3又輸出低電平，V2和VT又導(dǎo)通，EL又點亮開始加溫。
以上過程周而復(fù)始地進(jìn)行，使孵化器內(nèi)非溫度恒定為設(shè)置的孵化溫度。
元器件選擇
Rl-Rll均選用1/4W碳膜電阻器或金屬膜電阻器;Rl2選用lW金屬膜電阻器。
RT選用負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻器。
RP應(yīng)選用較高的電位器，其溫度刻度可用為0·lT的水銀溫度計予以校準(zhǔn)。
CI選用耐壓值為5OV的鋁電解電容器;C2選用耐壓值為16V的鋁電解電容器;C3和C4均選用獨石電容器;C5選用耐壓值為250V的油浸聚苯乙烯電容器或CBB電容器。
VDl-VD8均選用1N4007型硅整流二極管。
VLl和VL2選用φ5mm的普通發(fā)光二極管。
VSl選用lN4741型硅穩(wěn)壓二極管;VS2選用1N4738型硅穩(wěn)壓二極管。
Vl和V2選用3DA4或3DAl80、2SCl096、BD239等型號的硅NPN晶體管;V3選用S9013或C8050型硅NPN晶體管。
VT選用3CT系列的lOA、600V雙向晶呵管。
ICl選用CD401l型四與非門集成電路;IC2選用CD4020型14級二進(jìn)制串行計數(shù)器集成電路;IC3選用LF353或TL081型運算放大器集成電路。
VLC選用TAC系列的光耦合器，其內(nèi)部的光控晶閘管應(yīng)為3A、250V以上。
T選用15-2OW、二次電壓為l5V的電源變壓器，使用時在其繞組取出127V電壓供給電動機(jī)M。
EL可用多只燈泡并聯(lián)，其總功率為lkW左右。
M選用單相異步電動機(jī)。
電路工作原理
該禽蛋孵化器電路由電源電路、自動翻蛋控制電路和溫度控制電路等組成，如圖4-1所示。
電源電路由電源開關(guān)Sl、熔斷器FU、電源變壓器T、整流二極管VDl-VD4、濾波電容器Cl、C2、電阻器Rl、R2、電源指示發(fā)光二極管VL2、穩(wěn)壓二極管VSl和電源調(diào)整管VI組成。
自動翻蛋控制電路由與非門集成電路ICl(Dl-D4)內(nèi)部的與非門Dl-D3、計數(shù)器集成電路IC2、電阻器R3-R6、電容器C3-C5、發(fā)光二極管VLl、晶體管V3、光耦合器VLC、整流二極管VD5-VD8、行程開關(guān)S2和電動機(jī)M組成。
溫度控制電路由熱敏電阻器RT、穩(wěn)壓二極管VS2、電位器RP、電阻器R8-Rl2、運算放大器集成電路IC3、ICl內(nèi)部的與非門D4、晶體管V2，晶閘管VT和加熱用照明燈EL等組成。
接通電源開關(guān)Sl后，交流220V電壓經(jīng)T降壓、VDl-VD4整流、Cl濾波及Vl、VSl穩(wěn)壓調(diào)整后，在C2兩端產(chǎn)生+l2V電壓，作為lCl-IC3和V3的工作電源。
由lCl內(nèi)與非門Dl、D2和R3、C3組成的振蕩器振蕩工作后，產(chǎn)生4Hz的低頻振蕩信號，該信號經(jīng)D3緩沖整形后，送人lC2的10腳進(jìn)行計數(shù)處理。當(dāng)lC2計數(shù)達(dá)到8192個觸發(fā)脈沖(約4Omin)時，其輸出端 (2腳)由低電平變?yōu)楦唠娖?，使V3導(dǎo)通，VLC內(nèi)部的發(fā)光二極管和光控晶閘管導(dǎo)通，電動機(jī)M通電運轉(zhuǎn)，驅(qū)動塑料圓盤 (安裝在電動機(jī)減速器軸上)及拉桿使孵化器中的蛋糟慢慢傾斜，約3-6s，圓盤上的凸輪使行程開關(guān)S2接通，使IC2復(fù)位，V3和VLC截止，M斷電，但由于慣性，電動機(jī)M在斷電后仍能轉(zhuǎn)動一定時間，圓盤上的凸輪將52的觸頭斷開，允許IC2開始重新對振蕩器的輸出脈沖進(jìn)行計數(shù)。當(dāng)計數(shù)器計入8192個脈沖后，V3和VLC又導(dǎo)通使M反轉(zhuǎn)，蛋槽傾斜至相反方向。
IC3的同相輸大端 (3腳)為基準(zhǔn)電壓端，調(diào)整RP的阻值可以設(shè)定孵化溫度;反相輸入端 (2腳)為溫度檢測輸大端。
在初始溫度較低時，熱敏電阻器RT的阻值較大，lC3因反相輸入端電壓高于同相輸入端電壓而輸出低電平，該低電平經(jīng)與非門D4反相后變?yōu)楦唠娖?，使V2導(dǎo)通，VT受觸發(fā)也導(dǎo)通，EL通電開始加溫。
隨著孵化器內(nèi)溫度的逐漸升高，RT的阻值也開始減小，當(dāng)IC3的反相輸入端電壓低于正相輸入端電壓時，IC3輸出高電平，使V2和VT截止，EL熄滅而停止加溫。
隨著孵化器內(nèi)的溫度的下降，RT的阻值又慢慢增大，當(dāng)IC3的反相輸大端電壓高于同相輸入端電壓時，IC3又輸出低電平，V2和VT又導(dǎo)通，EL又點亮開始加溫。
以上過程周而復(fù)始地進(jìn)行，使孵化器內(nèi)非溫度恒定為設(shè)置的孵化溫度。
元器件選擇
Rl-Rll均選用1/4W碳膜電阻器或金屬膜電阻器;Rl2選用lW金屬膜電阻器。
RT選用負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻器。
RP應(yīng)選用較高的電位器，其溫度刻度可用為0·lT的水銀溫度計予以校準(zhǔn)。
CI選用耐壓值為5OV的鋁電解電容器;C2選用耐壓值為16V的鋁電解電容器;C3和C4均選用獨石電容器;C5選用耐壓值為250V的油浸聚苯乙烯電容器或CBB電容器。
VDl-VD8均選用1N4007型硅整流二極管。
VLl和VL2選用φ5mm的普通發(fā)光二極管。
VSl選用lN4741型硅穩(wěn)壓二極管;VS2選用1N4738型硅穩(wěn)壓二極管。
Vl和V2選用3DA4或3DAl80、2SCl096、BD239等型號的硅NPN晶體管;V3選用S9013或C8050型硅NPN晶體管。
VT選用3CT系列的lOA、600V雙向晶呵管。
ICl選用CD401l型四與非門集成電路;IC2選用CD4020型14級二進(jìn)制串行計數(shù)器集成電路;IC3選用LF353或TL081型運算放大器集成電路。
VLC選用TAC系列的光耦合器，其內(nèi)部的光控晶閘管應(yīng)為3A、250V以上。
T選用15-2OW、二次電壓為l5V的電源變壓器，使用時在其繞組取出127V電壓供給電動機(jī)M。
EL可用多只燈泡并聯(lián)，其總功率為lkW左右。
M選用單相異步電動機(jī)。
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