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温度控制电路原理
温度控制电路原理是基于热敏元件的特性来实现的。
一个常见的温度控制电路原理是通过一个热敏电阻来感知环境温度的变化，并将变化的信号转换为电信号。
热敏电阻是一种电阻随温度变化而变化的元件。
当环境温度上升时，热敏电阻的电阻值下降，反之亦然。
因此，通过测量热敏电阻的电阻值，可以得出当前环境的温度。
为了实现温度控制，通常需要将热敏电阻与其他元件如运算放大器、比较器等组合在一起构成一个反馈控制系统。
该系统的作用是根据环境温度的变化，对输出信号进行调节，以实现温度的控制。
具体来说，可以将热敏电阻的电阻值与标准温度进行比较，并将比较的结果输入到比较器中。
根据比较结果，比较器可以产生一个高电平或低电平的输出信号。
该信号经过运算放大器的放大，然后通过控制器或执行器来实现温度的控制。
比如，当热敏电阻的电阻值高于设定的标准温度时，比较器将输出一个高电平信号，控制器会根据该信号来切断加热器的电源，从而降低环境温度。
当热敏电阻的电阻值低于标准温度时，比较器将输出一个低电平信号，控制器会根据该信号来打开加热器的电源，增加环境温度。
通过这样的反馈控制系统，可以实现对环境温度的精确控制。
当环境温度接近设定的标准温度时，反馈控制系统能够及时地
进行调整，以使环境温度保持在设定范围内。
除了热敏电阻，还可以使用其他热敏元件如热敏电容、热敏二极管等来实现温度控制。
它们的原理基本类似，都是通过测量热敏元件的特性来感知环境温度的变化，并通过反馈控制系统来实现温度的控制。
模拟电子技术课程设计题目题目一： 函数发生器设计任务和要求：1．能输出频率f ＝100 Hz ～1kHz 、1kHz ～10 kHz 两档，并连续可调的正弦波、三角波和方波：正弦波：峰一峰值V P-P ≈2V ；三角波：V P-P ≈6V ；方波：V P-P ≈12V 。
2． 能输出频率f ＝50Hz ～4kHz 并连续可调的锯齿波和矩形波：锯齿波：V P-P ≈4V ，负斜率连续可调。
矩形波：V P-P ≈12V ，占空比为50％～90％并连续可调。
3．设计压控振荡器控制电压范围1~10V ；振荡频率范围：f ＝500Hz ～5kHz ；测量输入电压与频率的关系，做出曲线。
设计提示：根据设计指标，先产生方波—三角波，再将三角波变换成正弦波。
在方波—三角波的基础上，进行锯齿波、矩形波和压控振荡器的设计。
题目二：低频信号发生及处理系统设计任务和要求：1) 用运算放大器为主要元件设计一个低频信号发生及处理电路。
2) 正弦信号发生单元的输出信号频率为500Hz ±10Hz ，输出电压有效值为20mV 。
3) 将20mV 的正弦信号变换为±20mV 的差模信号。
4) 将±20mV 的差模信号放大为10V 的单端输出的正弦信号。
5) 将10V 正弦信号变换为0~50mV 的矩形波信号，占空比q 在10%~90%范围内连续可调。
6) 将矩形波信号做比例积分运算，比例系数=10，积分时间常数=0.1设计提示：1）可采用电压跟随器及反相比例电路实现单端信号到差模信号的变换。
2）可参考仪用放大器的设计，将±20mV 的差模信号放大为10V 的单端输出的正弦信号。
3）将10V 正弦信号变换为0~50mV 的矩形波信号时可考虑用信号衰减及电平移动2个环节分步实现。
题目三 ：设计实现晶体管β值筛选器设计任务和要求：1．对PNP 和NPN 都适用。
2．当时输出<200Hz 的矩形波；当200<β300200<β<时输出>1000Hz 矩形波；当300>β时指示灯亮。
江苏经贸职业技术学院毕业设计（论文）题目：数字和模拟混合系统的设计201 5 年05 月10 日数字和模拟混合系统的设计摘要本文通过讨论数模混合电路系统的设计。
了解数模混合系统电路的现状，了解数模混合电路在实际应用中有哪些难点，知道模混合系统电路的缺陷，通过成功案例的分析，找到解决模混合系统电路的缺陷，使数模混合电路更加完善。
文章首先了解数模混合电路系统设计的特点，通过软件的分析，对数模混合电路的发展状况进行了解，对数模混合电路的干扰进行分析，如何解决这些问题进行探讨，以及遗留的问题进行分析，对数模混合电路的一些关键问题进行阐述。
以及数模混合电路的集成电路进行的数字、模拟模块的划分。
以便了解更多的关于数模混合电路的知识。
关键词现状难点缺陷解决方法The desig n of digital and an alog mixed systemAbstract This paper discusses the design of mixed circuit system. The status quo of mixed circuit knowledge, understand the mixed circuit and what are the difficulties in the practical applicati on, know the defect mode of hybrid system circuit, through the an alysis of successful cases, find a solution to the defect mode mixing circuit, the mixed circuit more perfect.Firstly, understand the characteristics of digital analog hybrid circuit design system, through the software analysis, to understand the development of mixed circuit, analyze the interferenee in mixed sig nal circuits, discusses how to solve these problems, and the rema ining problems are analyzed, some key problems of mixed circuit were described. Division and analog IC circuit, the digital simulation module. In order to understand more about the mixed circuit knowledge.Keywords Prese nt situatio nThe difficultyDefectSolutio n引言 (5)第一章数模混合电路的现状分析 (6)1.1 数模混合电路的现状 (6)1.2 数模混合电路问题的产生 (6)1.3 数模混合电路的现有解决方案 (6)第二章数模混合电路案例 (7)2.1 模拟电路部分. (7)2.2 数字电路部分. (7)2.3 数模混合时钟电路 (7)2.3.1 模拟电路原理图 (8)2.3.2 模拟电路仿真图 (8)2.3.3 数模混合时钟电路显示仿真图 (9)第三章数模混合电路的问题与分析 (10)3.1 数模混合电路的解决分割问题方案 (10)3.1.1 按电路功能分割接地面 (10)3.1.2 采用局部接地 (11)3.1.3 采用“统一地平面” (12)3.1.4 数字和模拟电源做为电源面分割 (13)3.2 数模混合电路缺陷解决方案不足 (13)3.3 解决方案实施重点 (13)3.4 数模混合电路未来的发展 (13)第四章数模混合电路噪音解决方案的的总结 (14)参考文献 (15)由于数字技术的飞速发展，数模混合系统在社会中得到广泛运用，特别在计算机技术等电子产品中的高速发展中普及，在现在通信、控制及检测领域中，信号的处理都是运用了模数混合技术。
基于PLC实现的水温控制XXX（陕西理工学院电气工程系自动化专业，2007级2班，陕西汉中723003）指导教师：XXX[摘要]针对工农业生产中现有的水温控制系统可靠性低、控制精度差、成本高等缺点。
我们利用三菱FX0N60-MR型PLC构建了一个水温控制系统对这一问题进行了研究。
在整个控制系统中以电阻炉作为被控对象，以水温为被控变量，以三菱FX0N60-MR型PLC为控制器，输入部分外加光电耦合器，并用按键和数码管构建了人机接口设置目标温度；控制算法的选择经过对模糊控制和PID算法的实验对比，最终选择采用PID。
PLC程序利用梯形图编程语言进行编写。
在系统搭建完成后我们利用试凑法，通过大量实验对PID控制器的参数进行了优化，进过测试系统能够达到设计要求。
除此之外该系统还具有硬件结构简单、系统可靠性高、制作成本低廉、控制器参数易于调试等优点。
能够利用小型PLC实现对水温较高精度的控制。
[关键词]PLC 温度控制PIDPLC-based temperature control to achieveLiao zhong lin(Grade 07,Class2,Major Automation，Department of Electrical Engineering，Shaanxi University ofTechnology，Hanzhong 723003，Shaanxi)Tutor: Liu pei[Abstract] According to the existing water temperature in the industry and agriculture production control system reliability, low cost, high control precision poor shortcomings. We use mitsubishi FX0N60-MR type PLC has constructed a water temperature control system for this problem is studied. In the whole control system to resistance furnace as controlled object to water temperature as controlled variables, the mitsubishi FX0N60-MR type PLC as the controller, input part plus photoelectric couplers, buttons and digital tube and constructing the man-machine interface set target temperature; The choice of control algorithm based on fuzzy control and PID algorithm experimental, finally choosing PID. PLC program use ladder diagram programming language to write. After the completion of the structures in the system we use trail-and-error, through a large number of experiments of PID controller parameters are optimized, the test system can meet the design requirements. Besides this system also has the hardware structure is simple, system reliability high, production cost is low, and the controller parameters is easy to debug, etc. Can use small PLC to control the water temperature higher accuracy.[Key words] PLC temperature control PID目录绪论 (1)1．设计方案的论证 (2)1.1PLC的选型 (2)1.1.1常用PLC的特点比较 (2)1.1.2本设计PLC的选型 (3)1.2控制方案的选择 (3)1.2.1采用模糊控制的温度控制 (3)1.2.2采用PID算法的温度控制 (3)1.2.3 控制方案的选择 (4)2．硬件电路的设计 (5)2.1PLC硬件资源分配设计 (5)2.2温度传感器 (8)2.2.1 利用温度变送器采集 (8)2.2.2 利用DS18B20采集 (8)2.3输入部分电路设计 (10)2.3.1 设置输入部分电路设计 (10)2.3.2 AD转换结果输入部分电路设计 (10)2.4输出部分电路设计 (10)3．系统软件的设计 (13)3.1PLC编程语言简介 (13)3.2输入部分程序设计 (15)3.3显示部分程序 (15)3.4PID运算部分程序设计 (15)4．系统的调试 (19)4.1硬件调试 (19)4.2软件调试 (19)4.1软硬件联合调试 (19)4.3实验数据 (19)参考文献 (20)英语科技文献翻译 (21)附录 (34)附录A：源程序 (34)附录B：元器件清单 (37)附录C：电路总图 (38)附录D：实物图 (39)致谢 (40)绪论温度控制系统在各行各业的应用虽然很广泛，但从国内生产的温度控制器来讲，总体发展水平仍然不高。
模拟电子技术课程设计——水温水位自动报警器模拟电子课程设计题目名称：姓名：学号：班级：信息与电子工程学院1． 设计任务：水温及水位自动监测报警器1.1 监视容器中水的加热过程： 设计一个模拟电路，要求模拟实现容器中水的加热过程，当容器中水温未达到沸点时，监视器报警灯红灯亮，提示水没烧开；当容器中水温达到沸点时，监视器报警灯绿灯亮，提示水已烧开。
1.2 监视容器中水位的升高过程： 设计一个模拟电路，要求模拟实现容器中水位的升高过程，当容器中的水位低于下限水位时，监视器报警灯单红灯亮；当容器中的水位到达下限及下限以上，并且在上限以下时，监视器报警灯不亮；当容器中的水位到达上限及上限以上时，监视器报警灯双红灯亮。
2．设计思路与说明 2.1 模拟水温检测系统2.1.1 水温监测实验原理及器材选用依据：热敏电阻是一种新型半导体感温元件，而正温度系数热敏电阻具有正的电阻温度特性，当温度升高时，电阻值升高；当温度降低时，电阻值减小，其阻值—温度特性曲线如图1所示。
热敏电上限水位 下限水位 上限水位信号 下限水位信号 水容器 加热器 水温信号 水温、水位检测系统示意图进水管阻的阻值—温度特性曲线是一条指数曲线，非线性较大，在实际使用中要进行线性化处理，但比较复杂，一般只使用线性度较好的一段，在试验中可用滑动变阻器模拟热敏电阻工作的过程。
实验中需要将变化的温度信号模拟成变化的电阻，为提高灵敏度，采用桥式电路，将变化的电阻信号转化成变化的电压信号输出。
因为温度的很小的变化，对阻值的影响较小，导致输出地电压信号变化很小，设备很难对微小的信号做出灵敏的反应，因此需要将小信号放大后进行处理，在这里，我采用了精密的仪表放大器来处理变化的电压信号。
当温度升高，达到沸点时，相应的热敏电阻升高到了一定的阻值，最终引起仪表放大器输出电压的变化，此时我需要选择出这个沸点电压，因此我选用了一个单限比较器，当放大器输出的电压值达到沸点时的电压时，电压比较器发生跳变引起输出点电位变化。
1 引言在半导体电阻式气体传感器中，气敏芯体对温度非常敏感，在整个工作环境温度波动范围内温度噪声通常会完全掩盖气体浓度输出的有效信号。
另外气体传感器大多利用化学反应性质测量气体浓度，化学性质通常与温度有关，为了获得最佳响应特性，敏感芯体通常需要工作在特定温度，因而为气敏芯体提供恒定的工作温度环境显得非常有意义。
在理论里实现恒温控制的方式有很多，传感器的特殊应用决定了低功耗、高精度、高可靠性的分立模拟电路实现方案非常适合。
PID脉宽控制恒温模拟电路具有非常好的控温精度，同时元器件简单且具有可靠的失效率参数，风险可控，非常适合航天产品的设计要求。
2 电路框图传感器芯体上面集成了测温电阻与加热电阻，测温电阻能实时监测传感器芯体的当前温度，且反馈到控制电路的输入端，作为温度误差信号的一个输入端，形成闭环控制。
电路框图如图1 所示，测温电路把当前芯体温度值转化为电压值，该值是一个微弱信号值，必须经过高信噪比前置放大电路放大到合适的电压输出值，再经过系统放大，然后输送给PID 环节进行控制输出，控制输出产生宽度可调脉冲信号驱动加热电路，给传感器芯体加热。
传感器当前温度与设定温度温差值越大，误差电压信号越大，经过PID 控制输出脉宽开通时间越长，加热功率越大，反之亦然，从而实现了恒温控制。
图1 恒温控制电路框图3.1 温度与加热功率传感器芯体温度与加载在芯体上的正热能与负热能大小有关。
若传感器芯体温度维持在环境温度以上，则传感器芯体加载的正热能来自电能，由焦耳定律可以知道若给定电阻R 上加热电流为I，加热时间为T，那么有I2 * R* T 的电能转换成热能; 而传感器芯体加载的负热能可以是传感器芯体与周围环境的温度差而产生的热对流及热传导带来的热能转移。
这种正热能与负热能对温度的影响体现为传感器芯体的加热功率与制冷功率，它们共同决定了传感器芯体的稳定温度。
假设传感器芯体工作环境温度为25℃，传感器芯体气体浓度响应最佳温度为80℃，因热传导和热对流损失的负热能为某个可测量值且保持恒定，那么该点环境下芯体温度只与加热功率有关。
长安大学《单片机原理及接口技术》课程设计（简易温度控制系统）专业：电气工程及其自动化学号： 2804060132姓名：任晴利指导老师：段晨东时间： 2008.12.22～2009.01.03目录目录。
题目。
摘要。
需求分析。
方案比较。
硬件设计。
硬件电路设计。
总体电路设计。
软件设计。
调试及结果分析。
附录1 电路程序。
附录2 电路总图。
题目：简易温度控制系统一．任务设计并制作一个简易的单片机温度自动控制系统（见图一）。
控制对象为自定。
图一 恒温箱控制系统二．要求设计要求如下（1）温度设定范围为40℃～90℃，最小区分度为1℃（2）用十进制数码显示实际温度。
（3）被控对象温度采用发光二极管以光柱形式和数码形式显示。
（4）温度控制的静态误差≤2℃。
扩充功能：控制温度可以在一定范围内设定，并能实现自动调整，以保持设定的温度基本保持不变（测量温度时只要求在现场任意设置一个检测点）。
恒温箱 执行器 可编程 控制器 显示器 变送器 设置键盘 电源 220V AC 温度传感器摘要本系统以A T89S52单片机芯片为核心，组成温度测量和控制系统，采用DS18B20数字温度传感器对温度进行实时采样，并将测量结果用数码管实显示，可以运用键盘按钮对温度进行设定，并且驱动加热器或制冷器将温度调整到设定温度，其功能完善，人机界面良好，可靠性高，AbstractThe system to single-chip AT89S52 chip as the core, the composition of the control of temperature control system of the adoption of digital temperature sensor DS18B20 temperature sampling, real-time display with digital temperature control, you can use the keyboard for temperature regulation, the use of heater and cooler temperature adjustments to improve its functions, a good man-machine interface, high reliability一、需求分析根据题目的具体要求，经过阅读思考，可对题目的具体任务、功能、技术指标等作如下分析。
设计题目： plc控制恒温水箱的设计学校：姓名：学号：指导老师：目录1 设计方案的确定 (3)1.1 各控制方案的比较 (3)1.2 PLC温控系统原理 (4)2 系统硬件设计 (6)2.1硬件分配 (6)2.3 恒温控制的PLC 控制装置示意图 (7)2.4工艺过程及控制要求说明 (7)2.5 I/O地址表 (9)2.6温度传感器 (9)2.7 PLC主机 (11)2.8 执行单元 (13)2.9 LED显示器显示方式 (13)2.10 各电器元件的选择 (13)3 系统的软件设计 (14)3.1恒温系统控制流程图 (14)3.2 恒温系统梯形图 (16)3.3 恒温控制系统程序 (26)参考文献 (29)致谢 (30)1设计方案的确定1.1 各控制方案的比较根据任务设计要求,恒温水箱的水温需要运用PID控制。
在工程实际中，应用最为广泛的调节器控制规律为比例、积分、微分控制，简称PID控制，又称PID 调节。
当被控对象的结构和参数不能完全掌握，或得不到精确的数学模型时，控制理论的其它技术难以采用时，系统控制器的结构和参数必须依靠经验和现场调试来确定，这时应用PID控制技术最为方便。
即当我们不完全了解一个系统和被控对象﹐或不能通过有效的测量手段来获得系统参数时，最适合用PID控制技术。
PID控制器就是根据系统的误差，利用比例、积分、微分计算出控制量进行控制的。
首先， PID 应用范围广。
虽然很多工业过程是非线性或时变的，但通过对其简化可以变成基本线性和动态特性不随时间变化的系统，这样 PID 就可控制了。
其次，PID 参数较易整定。
也就是PID 参数 Kp ，Ki 和 Kd 可以根据过程的动态特性及时整定。
如果过程的动态特性变化，例如可能由负载的变化引起系统动态特性变化， PID 参数就可以重新整定。
第三，PID 控制器在实践中也不断的得到改进，PID 参数自整定就是为了处理 PID 参数整定这个问题而产生的。
南华大学电气工程学院《电子技术课程设计》设计题目：水温控制电路设计专业：电气工程及其自动化学生姓名: 张宏毅＿＿＿＿＿学号: ***********起迄日期:2012年1月3日2012年1月13日****:**教研室主任：管金云《电子技术课程设计》任务书2．对课程设计成果的要求〔包括图表（或实物）等硬件要求〕：设计电路，安装调试或仿真，分析实验结果，并写出设计说明书,语言流畅简洁，文字不得少于3500字。
要求图纸布局合理，符合工程要求，使用Protel软件绘出原理图（SCH）和印制电路板(PCB),器件的选择要有计算依据。
3．主要参考文献：[1] 彭介华.电子技术课程设计指导[M].北京：高等教育出版社，1997[2] 毕满清.电子技术实验与课程设计[M].北京：机械工业出版社，1995[3] 陈明义.电工电子技术课程设计指导[M].长沙：中南大学出版社，2002[4] 高吉祥. 电子技术基础实验与课程设计[M].北京：电子工业出版社，20024．课程设计工作进度计划：序号起迄日期工作内容调研、资料查询1月3日~1月4日总体方案设计1月5日~1月6日单元电路设计（绘原理图、参数计算、印制电路板）1月7日~1月11日撰写设计说明书(含答辩)1月12日~1月13日主指导教师日期：年月日水温控制电路摘要：本文主要采用电压比较器对继电器的控制实行对水温的控制。
主要运用了模拟电子技术基础中的通向比例放大器，电压比较器，继电器，三极管开关电路的相关知识。
本设计实现了温度的测量和对水温的控制，具有较好的可行性和实用性。
信号通过电阻型温度传感器（RMF51-583）输入转化为电信号，在经放大器放大后与设定的电压值比较，输出正电压或负电压来实现电路的通断，间接控制继电器的工作，实现温度控制。
关键词：RMF51-583温度传感器，比较器，继电器。
Abstract：This paper adopts voltage comparator to relay control of temperature control of practice. Mainly used simulating electronics proportion of amplifiers, voltage comparator, related knowledge of relays. the design and implementation of a temperature measurement and control of temperature , good feasibility and practicality. By RMF51-583temperatue senor signal input into electrical signals in the amplifier amplification, and set the voltage, negative or positive to realize the circuit, indirect control relay, realize temperature control.Keywords: RMF51-583 temperature sensor, the comparator, relays.目录1.课程设计方案选择及说明 (6)2.电路的工作原理 (7)2.1水温监测电路和水温范围测量电路 (7)2.2电阻丝开关电路和显示电路 (9)2.3 电源电路 (13)2.4 电路原理图分析 (15)3.设计总结 (19)参考文献 (19)附录 (20)附录一 (20)附录二 (21)附录三 (22)1.课程设计方案选择及说明系统组成框图简易水温控制电路的总体框图如图1所示。
它是由水温监测电路、水温范围测量电路、电阻丝开关电路、显示电路和电源电路5部分构成的。
图1 简易水温控制电路的总体框图水温监测电路的功能是利用温度传感器的特性监测水温的变化，同时将温度信号转化为电信号。
水温范围测量电路的功能是利用比较器的原理实现水温范围的确定，同时利用迟滞比较器的迟滞特性来避免跳闸现象。
电阻丝开关电路的功能是完成控制电路和加热电路的强、弱电转换。
显示电路的功能是利用发光二极管将电阻丝通电与否显示出来。
电源电路的功能是为上述所有电路提供直流电源。
2.单元电路的工作原理2.1 水温监测电路和水温范围测量电路水温监测电路和水温范围测量电路如图2.1所示，水温监测电路由可变电阻R9和电阻型温度传感器（RMF51-583）构成。
电阻型温度传感器是最典型也是最简单的一种温度传感器，它的工作原理是通过阻抗的变化来表示温度的变化，同时将温度信号转化为电信号Vs，即Vs代表了实际的水温t。
本电路采用电阻型温度传感器型号为RMF51-583,是一种正系数的电阻型温度传感器，即传感器的阻抗随温度的增加而增加。
可变电阻的作用是通过调节可变电阻的阻值，就可以调节Vs的范围，也就以调节水温控制的范围。
水温范围测量电路即如图2所示，它由两部分构成：第一部分是由电阻R1、R2和稳压管D1、D2构成的参考电压产生电路；第二部分是由迟滞比较器构成的水温范围测量电路。
图2.1 水温监测电路和水温范围测量电路参考电源产生的功能是产生两个稳定的电压，这两个电压代表水温范围的上限值T 1 和下限值T 2 .由于参考电源产生电路输出端接入比较器的输入，为了防止出现输出电流导致参考电源不稳定的情况，电路采用电阻和稳压管相结合的方式构成。
其中稳压管的稳定电压均为+8V ，因此得到输出V REF1=+8V ，V REF2=+4V 。
水温测量范围电路的功能有两个：第一是确定实际水温和水温控制范围的大小关系；第二是防止出现跳闸现象。
首先V REF1和V REF2分别接入两个运算放大器的同相输入端，而Vs 则同时输入到这两个运算放大器的反相输入端。
这样当V S <V P2时，V 1和V 2输出都为高电平；当V P2<Vs <V P1时，V 1输出为高电平，V 2输出为低电平；当V S > V P1时，V 1和V 2输出都为低电平（ 表示运算放大器的同相输入端）。
由于Vs 、V REF1和V REF2分别代表t 、t 2、t 1，实际水温和水温控制范围的大小关系就确定了。
其次，本电路通过迟滞比较器代替单门限比较器来防止跳闸现象的出现。
迟滞比较器u 1的特性表达式为V 1T+=V P1=R 5·V REF1/(R 3+R 5)+R 3·V 1/(R 3+R 5)=(7.3+1.1)V=8.4V (2.1) V 1T-=V P1=R 5·V REF1/(R 3+R 5)+0=7.3V (2.2) 由式（1.1）和式（1.2）可以得到回差范围为1.1V, 即V 1从高电平转化为低电平和从低电平转化为高电平的分界点电压值有了1.1V 的差别，从而可以防止跳闸现象的出现。
同理，迟滞比较器 的特性表达式为V 2T+=V P2=R 8·V REF2/(R 7+R 8)+R 7·V 2/(R 7+R 8)=(3.6+1.1)V=4.7V (2.3) V 2T-=V P2=R 8·V REF2/(R 7+R 8)+0=3.6V (2.4) 由式（2.3）和式（2.4）可求得迟滞比较器U 2的V 2T+-V 2T-之差(4.7V-3.6V)同样具有1.1V 的回差范围。
在水温监测电路和水温范围测量电路中，使用了一个四运放集成电路LM324，将它作为一个电压比较器，输出高电平和低电平的电信号。
LM324是四运放集成电路,它采用14脚双列直插塑料封装,外形如图所示。
它的内部包含四组形式完全相同的运算放大器, 除电源共用外,四组运放相互独立。
每一组运算放大器可用图（A ）所示的符号来表示,它有5个引出脚,其中“+”、“-”为两个信号输入端,“V+”、“V -”为正、负电源端,“Vo”为输出端。
两个信号输入端中,Vi-（-）为反相输入端,表示运放输出端Vo 的信号与该输入端的位相反;Vi+（+）为同相输入端,表示运放输出端Vo的信号与该输入端的相位相同。
LM324的引脚排列如图（B）所示。
图（A）如图（B）由于LM324四运放电路具有电源电压范围宽,静态功耗小,可单电源使用,价格低廉等优点,因此被广泛应用在各种电路中。
LM324应用作比较器：当去掉运放的反馈电阻时,或者说反馈电阻趋于无穷大时(即开环状态),理论上认为运放的开环放大倍数也为无穷大(实际上是很大,如LM324运放开环放大倍数为100dB，既10万倍)。
此时运放便形成一个电压比较器，其输出如不是高电平（V+），就是低电平（V-或接地）。
当正输入端电压高于负输入端电压时，运放输出低电平。
与各类传感器配合使用，稍加变通，便可用于各种物理量的双限检测、短路、断路报警等。
2.2 电阻丝开关电路和显示电路如图2.2 所示，电阻丝开关电路是由三极管电路和继电器电路构成的。
电路的输入即为图2 电路中的输出，即当 t<tp2时，v1和v2都输出高电平；当t1<t<t2时，v1输出为高电平，v2输出为低电平；当t>t2时，输出都为低电平。
由于电阻丝的功能是加热，即电阻丝中通过的是大电流和大功率，因此电阻丝需要交流供电，这样一来，电路中的开关必须使用继电器电路。
而一般运算放大电路的输出电流无法驱动继电器，因此需要加入电流放大电路。
由于三极管电路构成的电流放大电路是一种比较典型和简单的电路。
其中R1和R2为限流电阻，防止输入电流过大烧毁三极管。
三极管为共射极电路，三极管饱和导通，可以将输入电流放大＆倍；当输入电压为低电平时，三极管截止，无电流通过。
继电器连接三极管的集电极，当有电流驱动时，开关吸合，对应的电阻丝通电加热；当无电流驱动时，开关断开，对应的电阻丝不通电，同时继电器两端并联入二极管进行保护。
显示电路如图3所示，通过发光二极管亮灭来表示电阻丝是否通电，同时由于继电器的驱动电流过大，需要加入限流电阻。
设计中，我使用了工作电压为12V的继电器EDR2H1A12，，这里介绍一下继电器的工作原理和特性。
继电器是一种电子控制器件，它具有控制系统（又称输入回路）和被控制系统（又称输出回路），通常应用于自动控制电路中，它实际上是用较小的电流去控制较大电流的一种“自动开关”。
故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。
电磁式继电器一般由铁芯、线圈、衔铁、触点簧片等组成的。
只要在线圈两端加上一定的电压，线圈中就会流过一定的电流，从而产生电磁效应，衔铁就会在电磁力吸引的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯，从而带动衔铁的动触点与静触点（常开触点）吸合。
