經(jīng)濟(jì)實(shí)用的加熱器斷線報(bào)警電路

　　1 加熱器斷線報(bào)警

　　為了保證生產(chǎn)產(chǎn)品的質(zhì)量、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，為了避免意外的傷害事故，電加熱系統(tǒng)中常常帶有加熱器斷線報(bào)警等功能。這些功能可以用專門配備的斷線報(bào)警器實(shí)現(xiàn)，也可以用集成在調(diào)節(jié)儀表中的專用軟硬件實(shí)現(xiàn)。后者具有結(jié)構(gòu)緊湊、占有空間小、費(fèi)用節(jié)省等優(yōu)點(diǎn)。

　　現(xiàn)在生產(chǎn)的智能調(diào)節(jié)儀表常常是帶有諸多報(bào)警功能的多功能儀表。在MCU的控制下，這些儀表不僅能接收薄膜按鍵輸入的設(shè)定值或來自傳感器/變送器的多種被測信號，也能經(jīng)演算處理后，顯示這些數(shù)值、輸出PID控制信號或報(bào)警信號。常見的報(bào)警方式有上限報(bào)警、下限報(bào)警、上下限報(bào)警、絕對值報(bào)警、待機(jī)報(bào)警、回路異常報(bào)警、加熱器斷線報(bào)警等。若在表內(nèi)增加通信功能，則MCU還可收發(fā)來自/送往通信線路的信號。

　　本文介紹的加熱器斷線報(bào)警電路就是集成在調(diào)節(jié)儀表內(nèi)的2款實(shí)際電路。儀表外部的加熱器和傳感器的接線見圖1。調(diào)節(jié)儀表的輸出驅(qū)動(dòng)固態(tài)繼電器SSR，控制通過加熱器的電流的有無、大小。流過加熱器的電流經(jīng)電流互感器CT變換為小電流供調(diào)節(jié)儀表檢測。

　　2 智能調(diào)節(jié)儀中的加熱器斷線報(bào)警電路

　　2.1 單相加熱器斷線報(bào)警電路

　　圖2是極東神港工程公司調(diào)節(jié)儀表中使用的一種單相加熱器斷線報(bào)警輸入電路。電流互感器CT的輸出在電阻R403~R406兩端產(chǎn)生要求的電壓，加在同相放大器IC401A的同相端，與反相端的電壓比較。當(dāng)同相端電壓大于反相端電壓時(shí)，IC401A輸出高電平，二極管D401導(dǎo)通，對電容器C401充電;當(dāng)同相端電壓小于反相端電壓時(shí)，IC401A輸出低電平，二極管D401截止，電容器C401上的電壓維持不變。圖2電路實(shí)際上是由兩級運(yùn)放構(gòu)成的小信號峰值檢測電路。二極管D401位于反饋回路之中。因?yàn)镮C401A的電壓增益很大，故輸入端很小正壓差就能使二極管D401導(dǎo)通，對電容器C401充電。IC401B也是同相放大器(跟隨器)，隔離前后級電路。電阻R401是供C401放電的釋放電阻。

　　IC401B的輸出經(jīng)電子開關(guān)和A/D轉(zhuǎn)換電路，接MCU的測量斷線電流的輸入端;或者直接接MCU的輸入端，利用MCU內(nèi)部的A/D轉(zhuǎn)換電路將模擬電壓轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，處理后與預(yù)先設(shè)置的斷線報(bào)警值比較，小于此值則送出報(bào)警信號。因?yàn)檎{(diào)節(jié)儀表一般都帶有通信功能，故報(bào)警信號、甚至當(dāng)時(shí)流過加熱器的電流值也能被主機(jī)接收和進(jìn)行進(jìn)一步處理。