目前在我*使用**多的
旋轉蒸發器, 一
般是未用微機控制的電機調速 , 穩速電路。
由于電路的設計較粗糙, 因此在性能上很難
滿足用戶要求。 而采用了單片微型計算機 ( 以下簡稱單片機 ) 的旋轉蒸發 器, 可充分
發揮軟件系統的作用 , 使整機智能化 , 其準確的調 速, 恒溫 , 定時及報警是 此類儀 器的一大特點, 使得此類儀器在性能、 功能以及效率上均優于與未用 單片機控制的旋 轉蒸發器。 **近在我們 的維修工作 中, 遇到了一部型號為 R E 一15 的智能化
旋轉蒸發器、 由 于
沒有電路原理圖 , 我們對它的電路進行了測繪、 分析。 這部以單 片機為核心的智能化
旋轉蒸發器主要是 由軟件系統, 控制系統、 旋
轉電機 , 恒溫水浴及鍵盤等幾 大部分組 成。實測 的 電路原理圖見 附圖。 限于篇幅 , 下面僅就調速控制, 恒溫控制分別加以分析, 通
過對它的分析, 對其它型 號的同類儀器將會
有所啟發
。
一、 調速控制
該智能 化旋轉蒸發器的調速 控制部分有單片機)(8 4 9、 P l / O 擴展器A : 、 緩沖器 A 4 、 T 型電阻網 絡構成的 D / A 轉換電 路、 運算放大器A 。 構成的積 分器和求和電 路、 B G , 、
A 6 、A
7 構成的移相觸發脈沖電路、 光 電 禍
合器 A
S 及 Q
, 構成的旋轉電機驅動 電路 , 以
及用光電禍合器 A 。 構成的速度反饋電路。
實際操作過程中, 給定值的設 置用
0 ~
9 ,10 個數字鍵 , 由 E N T E R 鍵輸人 給定 ,
其給定值通過 三位數碼 顯示器顯示出來。 該
儀 器的調 速范圍為15 一
1 90 轉 / 分、 精度
士 1
轉 、當我們從鍵盤上輸人轉速給定值后 , 其
輸入 信號通過 P l / O 擴 展器A
: 的 P Z
。一 P
: 。
端送往單片機 8 0 4 9 的 P : 。 一 P
: 。 端, 軟 件系統
對 轉速 設定值進行分析處理后, 從P
。 一 P
l 。
端 輸出, 輸出級數為 2
“ 級 ( 即硯級 ) 、 然
后經過 緩沖放大器A
4 , 再通過電阻T 型網 絡
對其進行數模轉換 , 即把單片機輸出的 數字
量變換成模擬電壓 , 此模擬 電壓信號經 過運算放大器A 。 一
1 進行積 分運算后 , 再通 過
A
S 一 2 、 A
。 一 1 分別與轉速的反饋數字 信號 ( 由 A 拍一 3 來 ) 、 負 8 伏電壓 進行求和 運算、 輸出給三極管B G
, 的基極 以提供脈 沖控
制信號 , 因 三極管B G
: 的發 射極是由反相器
A
7 一 6 輸出的 1 0 H Z 同步 方波控制 的。 當方波處在低電平時、 三極管飽和導通、 方波
處 在高電平時三極管處于截止狀態。 因此在
運 算放大器A
。 一
2 的正相 輸人 端得 到了 受
到轉速信號調制的, 即移 相的 同 步觸 發 脈
沖 , 相角移動多少由 B G
; 的基極控制脈沖所
決定 。 運算放大器A
6 一
2 構成了 一個 電 壓
電壓比 較器、 同步觸發脈沖 經過 A 。 一
2 比較、 二 極管 D
, 隔 離及 A 7 一 7 反相器反相 后去驅動光電禍合 A
: , 使其光電管工作 , 從而
控制旋轉電機的旋轉。
轉速的大小又通過另一個光 電 禍 合 器
A 。 進行光 電檢測 , 檢測到的脈沖又輸人到單
片機的琢廳端 , 向C P U 申請中斷, 軟件系統對反饋來的轉速信號分析處理 , 一 方面從雙向數據線 P l 。 端輸 出經 A 山一 3 反相后與速度
的 給定 值相加、 以達到穩定速度的目的 , 另
一 方面又
通過 雙向數據 線P
: 。 ~ P
: 。 端輸 出到 P l / O 擴展器 A : 。 從 A : 的 P 。 。 一 P 。 3 以及
P
, 。 ~ P ?
: 端輸 出
、 經過譯碼 驅 動器 A
: 。 、
把 實際 轉速 值通過顯示器 顯示出來。
二 、恒溫控制
恒 溫控制部分是 由單片機、 P l / O 擴 展
器 A
Z 、 A
3、 光電禍合器 A : : , 可控硅 觸 發
電路、 加熱 器、 熱 電隅橋式溫度檢測電路以
及三位半 A / D 轉析器 A :
、 等構成的 。
從鍵盤輸人的溫度設定值也是 PI /
O 擴展器 A : 送往單片機進行數據處理 的 , 處理后的設定 溫度信號再從雙向數據線P
Z 。~ P
Z s
端 輸出送** P 工/ O 擴展器 A 。 、 從 A 3 的 P l ` 端
輸出脈沖信號, 以 控制光電禍合器 A , : 工作當脈沖處于 高電平時發光管不發光 , 三極等
A ,
: 截止 、 三極 管 B G
: 飽和導通, 因此 在可
控硅 Q
: 的觸發 極得不到觸發脈沖而截止 , 當脈沖處于 低電 平時, 發光管發光三極管 A , 2 飽和導通 , 三極管B G
: 截 止, 從而在可控硅 Q
Z 的觸發極得到觸發 脈沖 而導通。 設 定沮度
值的 高低 , 決定了脈沖頻率的 高低 , 也就確定了觸發脈沖移相范圍, 因此 也就確定了加
熱 器的加熱程度。
溫 度值的大小通 過有熱電 隅構成的 橋式
檢瀕J電路 把溫度轉為電信號 , 然后通過運算
放 大器放大并輸出**三位半模數轉換器 A ; 4
的
3 腳 , 對此溫度信號進行模數轉換 , 經 過
轉換后的數字溫度信號重新反饋** P l / O 擴
展器 A 3
, 山 A 3 的 P Z
。 ~ P
2 3 端分兩路 , 一路送**單、 片機的 P
: 。 一 P
: 3 端、 軟件對 反 饋 的派度值進行分析處理, 若溫度低于給定值 , 則送出加熱信號 , 溫度超 出給定值就送 出停止加熱信號 , 從而使溫 度在程序控制下達到給定的溫 度俏 , ( 溫 度設置 范 圍 +
S O C 一 1 0 “ C 控制精度為 士 I O C ) 、 另 一 路 送 **
P l / O 擴展 器A
: 的 P : 。一 P : 3 端, 由 A
: 輸 出
** A
, 。 準行譯碼驅動, 通過顯示器把溫度值
顯示出來
。
口. 上是我 們對智能化的旋轉蒸發器部分電路工作過 程的分析, 了解電路原理 , 將會對智能化儀器的開發及維修起到舉一反三的作用、