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实验半导体恒温培养箱

  • 发布日期:2009-04-27      浏览次数:1986
    • 针对县镇医院每批处理的标本量不大而且设备投资相对不足的特点,笔者设计了这款半导体恒温培养箱,它特别适合县镇医院检验科做为真菌培养的培养箱。

      工作原理:
          本恒温箱的热交换是采用一块基于帕尔帖效应的半导体制冷器件M,电路见图。图中,RT1,RT2均为型号MF53-1的负温度系数的热敏电阻(NTC),分别用作室温(环境温度)和培养箱内温度的温度探头。运放U1A,U1B的反相输入端有同一基准电位V b,为叙述方便,现假定设定U1A的起控温度为25℃,U1B的起控温度也为25℃。那么:当室温低于25℃时,有Vc<Vb,U1A输出低电平,Q4截止,KP1不工作,其常闭触点接通M的A,A2位置,此时,若培养箱内温度低于25℃,则有Va >Ⅴb,U1B输出高电平,Q3导通,光电耦合器U4得到初级工作电流,其次级光敏三极管导通为可控硅提供触发电流,可控硅导通,接通M的工作电源。M得电开始工作,因M加的是正向工作电流,所以M的工作面发热,因而培养箱内温度升高,RT2阻值逐暂变小,Va逐暂变小,当培养箱内温度高于25℃时,出现Va<Vb。U1B输出低电平,Q3截止,光电耦合器失去初级工作电流而使其次级光敏三极管关断,可控硅VS失去触发电流而关断。M失去工作电流而停止工作,培养箱内温度不再上升而逐暂下降。当培养箱内温度再次低于25℃时,可控硅再次得到触发电流而工作,M再次得电而工作,培养箱内温度再次升高,如此循环,使培养箱内温度维持在一定的范围内。
          当室温高于25℃时,有Vc>Vb,U1A输出高电平,Q4导通,KP1得电工作,其常开触点闭合,此时,M的B,B2接入电路,M通过反向电流,其工作面得电制冷。此时,若培养箱内温度高于25℃,则有Va<Vb,U1B输出低电平,又因U1A输出高电平,故此时Q2,Q3均导通,光电耦合器U4得到初级工作电流而使其次级光敏三极管导通为可控硅VS提供触发电流而使VS触发导通,M得电工作制冷。于是,培养箱内温度开始下降,RT2的阻值开始增大,当培养箱内温度降到低于25℃一下时,出现Va>Vb,U1B输出高电平,Q2截止,光电耦合器失去初级工作电流而使其次级光敏三极管关断,可控硅失去触发电流而关断,M失电而停止工作,M不再制冷,培养箱内温度不再下降而开始回升,当培养箱内温度 再次上到25℃时 ,M 又得电工作而再次制冷。如此循环,以维持培养箱内温度在一定的范围内。U1C,U1D为极限温度检测电路,当某种原因使培养箱内温度超过设定报警温度上限或者低于设定温度下限时,必有U1C或者U1D之一输出高电平而使声源集成电路U3得电工作经Q5放大后驱动扬声器发声报警。另外,还通过R8,C8组成的延时电路后推动Q6动作切断主电路的供电以强迫主电路停止工作而不再产热或者制冷。C9是为消除临界温度引起KP1频繁动作而设。

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