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◆摘  要：文章分析了在电路的综合复习中，温度的区间控制电路是一个常考的热点，也是一个难点。在温度控制电路中，会涉及到诸多问题，比如温度的上限和下限的判断，温度的临界点问题，如何实现温度的保持，最终实现温度的区间控制。这些问题都是复习中的重点难点，希望本文对学生的解题有一个指导。

◆关键词：温度控制;电路;解题方法

在高三复习阶段，电路的综合分析始终是一个学生感觉的难点问题，电路综合题中的温度控制电路是常考的热点，涉及到温度的上限下限临界点分析，温度的保持等问题。下面将从三个方面对这些问题结合实例进行详细分析，希望对学生理解温度电路的控制过程有一个清晰的认识，从而去解决一些电子控制电路中关于温度的区间控制的问题。

一、临界点分析

在温度控制电路中，是依靠热敏电阻这个传感器来检测温度的，热敏电阻分为正温度系数热敏电阻和负温度系数热敏电阻两种。临界点就是一个温度值，在这个温度值上下，热敏电阻会有不同的“反应”，这样才会有所“触发”，所以临界点的判断非常重要。下面以两个例题来进行分析。

例1.下图是一个比较器控制三极管的温度控制电路，已知温度低于设定值，加热丝加热;温度高于该设定值，加热丝停止加热。假设热敏电阻的阻值随温度变化的关系如下图。

（1）已知电阻R1=R2=R3=5KΩ，则温度超过      ℃时，加热丝停止加热。温度低于      ℃，加热丝开始加热。若温度刚好等于设定温度，电位Ua      Ub（A.>;B.<;C.=）

解题方法：这是一个温度控制电路，热敏电阻随温度升高逐渐增大，是正温度系数热敏电阻。查表可知，温度低于设定值t<34℃，Ua>Ub，比较器输出1，三极管导通，继电器吸合，加热丝加热;温度高于设定值，t>34℃， Ua

（2）若将温度设定值调节为39℃，可将电阻R1（A.增加;B.减小），或者只将电阻R2（A.增加;B.减小），或者只将电阻R3（A.增加;B.减小）。

解题方法：临界点右移到39℃，当电路环境刚好处于39℃时，Ua=Ub仍然成立。所以应将R1减小，或者R2增加，或者只将电阻R3增加。

经过分析，该电路存在着一个缺点，因为只存在一个临界点，会出现时而工作，时而不工作的情况，加热的间隔时间太短，那么如何改进呢？看下面这道例题。

例2.上图是一个温度控制电路，已知温度低于下限温度时，加热丝加热;温度高于上限温度时，加热丝停止加热。假设热敏电阻的阻值随温度变化的关系如上图。

（1）已知电阻R1=5KΩ，则温度超过上限温度     ℃时，加热丝停止加热。温度低于下限温度     ℃，加热丝开始加热。

解题方法：这是一个555芯片控制的温度电路，当加热丝停止加热时，3脚输出“1”，Ua<1/3 vcc，Rt>37℃;当加热丝开始加热时，3脚输出“0”，Ua>2/3 vcc，Rt>33℃。33℃和37℃是该加热控制的临界点（阈值）。若要调高上限温度的同时，调低下限温度，这个是不能实现的，只能同时调节上限或调节下限，不能调高上限的同时调低下限或调高下限的同时调低上限。

二、温度上下限控制的原理

温度的上下限控制可以看成是由三部分组成的，如下图所示，输入部分由热敏电阻和固定电阻或可调电阻分压，热敏电阻检测温度，并把温度信号转换为电信号送入控制中心，控制中心可以是电压比较器、555电路、三极管、门电路等处理温度变化的信息，并发出指令，控制继电器的动作。

如上面分析过的两个温度控制系统，在例1中，当温度变化，热敏电阻阻值会发生变化，会影响比较器的同向输入端的电压，从而比较器输出高或低电平，控制三极管导通截止，继电器控制触点动作，加热丝加热或停止加热。在例2中，当温度变化，热敏电阻阻值会发生变化，进而影响555的2、6输入端的电平，输出端3脚输出相应的“0”或“1”控制三极管导通截止，继电器控制触点动作，加热丝加热或停止加热。如下图所示。

温度区间控制的基本原理如下图所示，要把温度控制在30～40度的区间内，当温度在下限30度和上限40度临界点变化时，输入信号会发生改变，从而会影响控制部分的输出，进而实现控制。

希望本文对高三选考技术的考生能有所帮助，对温度控制电路能有一个深刻的认识，进而对复习起到事半功倍的效果。

参考文献

[1]柳章福.胜券在握 高考通用技术系统复习[Z].北京：光明日报出版社，2020

[2]中华人民共和国教育部.普通高中技术课程标准（实验）[S].北京：人民教育出版社，2017.

[3]朱一帆.555芯片上下限的判断问题·浙江选考技术公众号，2020年3月