XMT-102型数显调节仪简介及应用介绍

（温度显示控制仪）

XMT-102型数显调节仪（见图3-8），用于－200～300℃的温度（恒温）控制与显示，整机电路由数显表头电路、稳压电源电路、温度信号检测和温度控制电路组成。

数码显示表头是一个由ICL7107芯片构成的直流电压表，36脚外接调整电位器，用于显示量程（温度显示整定），如当输入测温信号约为2.2V时，使数码显示管的显示值为400。使显示温度值与实际检测值相对应。

整机电源的供电由电源变压器TC供给，经整流、滤波、稳压电路取得＋5V、－5V直流稳压电源，用于温度信号检测电路的供电；＋3V电源用于数码显示管的供电；＋24V直流电源用于控制继电器KA1的线圈供电。

【温度检测电路】 由Pt100型铂电阻温度传感器和电阻元件组成不平衡测温电路，形成毫伏级测温信号，输入到由运放电路N1组成的差分放大器，输出温度信号一路经“显示内容”切换开关SA送数码显示表头，一路送后续温度控制电路，驱动温度继电器KA1，控制加热电路（或制冷电路）的工作状态，达到恒温控制。

温度传感器一般有三根引出线，采用三线制是为了消除连接导线电阻引起的测量误差。这是因为测量热电阻的电路一般是不平衡电桥。热电阻作为电桥的一个桥臂电阻，其连接导线也成为桥臂电阻的一部分，这一部分电阻是未知的且随环境温度变化，造成测量误差。采用三线制，将导线一根接到电桥的电源端，其余两根分别接到铂电阻所在的桥臂及与其相邻的桥臂上，这样减小了线路电阻带来的测量误差。数显调节仪的1、2端子接入补偿线，实际测温电路如图3-9所示：

图3-9a为简易温度检测电路，温度传感器与固定电阻R1接成串联电路，温度变化造成分压点电压输出的变化，形成温度检测信号输出。但缺点是电路总是有一定的信号电压输出，不能输出“零信号”，需要另外设置温度基准电路。图3-9b为单电源供电的典型电桥测温电路，R1、R4构成电桥电路，接有传感器桥臂的温度变化信号与电阻桥臂的固定（基准）信号相比较，形成差分信号输出。为提高检测精度，电桥电路的供电电压Vcc1，一般经稳压处理后供给（供电电压幅度兼顾到信号输出范围）。电路特点是可由电位器RP1灵活设置温度基准，当温度检测信号与基准信号相等时，输出信号为零。电路中的N1及其他元件构成差分放大器，使R5=R6，R7=R8，R8/R6的值即电路的电压放大倍数。(www.xing528.com)

图3-8 XMT-102型数显调节仪整机电路

图3-9 常见测温电路的几种形式

图3-9c即XMT-102数显调节仪与温度传感器R2构成的完整的温度检测电路。差分放大器N1采用正、负双电源供电，是为了－200～400℃的显示要求，当输出信号电压为负时，可显示零下的温度值。温度基准为0℃，由于Pt100型铂电阻在0℃时其电阻值为100Ω，故电阻R2的取值也为100Ω，当检测温度为0℃时，测温电桥的两桥臂输出信号相等，差分放大器输出电压信号为0V，数码显示为000；Pt100为正温度系数的感温元件，当被检温度上升时，R4电阻值变大，测温电桥输出信号变大，此时N1的同相输入端电压上升，输出电压往正方向变化，显示温度值也由0℃正向上升；当被检测信号温度下降时，测温电桥的输出信号同样变大，此时N1的反相端电压相对提升，输出电压往负方向变化，显示0℃以下温度值。由于电阻R2或传感器R4有一定的离散性，微调RP1，可使电桥在0℃时，两桥臂输出电压值相等（即输出信号为零）。

【温度控制电路】 由N2组成的差分电压比较器，和由N3组成的迟滞电压比较器所构成。RP3为温度设置电位器，设置电压信号可经SA切换开关输入数显表头，供操作人员设置控制温度值，RP2设置后的电压信号输入N2的同相端，与N2反相端输入温度检测信号形成差动输入，当设置电压信号高于检测信号时，N2、N3输出高电平信号，晶体管C9013驱动控制继电器KA1动作，控制端子中、低内部触点接通，外控电路开始加热。N3及外围元件组成迟滞电压比较器，产生一定的电压/温度回差，产生一定的控温范围，是为了防止控制电路不必要的频繁动作。工作指示灯LED1、LED2据电路的动作，产生OFF（加热停止）、ON（加热中）的工作指示。