禽蛋自動(dòng)孵化器具有恒溫控制(可在jl~39℃之間調(diào)節(jié))和定期翻蛋功能,可用于各種禽蛋孵化場(chǎng)所。
電路工作原理
該禽蛋孵化器電路由電源電路、自動(dòng)翻蛋控制電路和溫度控制電路等組成,如圖所所示。
電源電路由電源開(kāi)關(guān)s1、熔斷器fu、電源變玉器t、整流二極管vd1~vd4、濾波電容器c1、c2、電阻器r1、r2、電源指示發(fā)光二極管vl2、穩(wěn)壓二極管vs1和電源調(diào)整管v1組成。
自動(dòng)翻蛋控制電路由與非門(mén)集成電路ic1(d1~d4)內(nèi)部的與非門(mén)d1~d3、計(jì)數(shù)器集成電路ic2、電阻器r3~r6、電容器c3~c5、發(fā)光二極管vl1、晶體管v3、光耦合器vlc、整流二極管vd5~vd8、行程開(kāi)關(guān)s2和電動(dòng)機(jī)m組成。
溫度控制電路由熱敏電阻器rt、穩(wěn)壓二極管vs2、電位器rp、電阻器r8~r12、運(yùn)算放大器集成電路ic3、ic1內(nèi)部的與非門(mén)d4、晶體管v2、晶閘管vt和加熱用照明燈el等組成。
接通電源開(kāi)關(guān)s1后,交流220v電壓經(jīng)t降壓、vd1~vd4整流、c1濾波及v1、vs1穩(wěn)壓調(diào)整后,在c2兩端產(chǎn)生+12v電壓,作為ic1~ic3和v3的工作電源。
由ic1內(nèi)與非門(mén)dl、d2和r3、c3組成的振蕩器振蕩工作后,產(chǎn)生4hz的低頻振蕩信號(hào),該信號(hào)經(jīng)d3緩沖整形后,送入ic2的lo腳進(jìn)行計(jì)數(shù)處理。當(dāng)ic2計(jì)數(shù)達(dá)到8192個(gè)觸發(fā)脈沖(約40min)時(shí),其輸出端(2腳)由低電平變?yōu)楦唠娖?,使v3導(dǎo)通,vlc內(nèi)部的發(fā)光二極管和光控晶閘管導(dǎo)通,電動(dòng)機(jī)m通電運(yùn)轉(zhuǎn),驅(qū)動(dòng)塑料圓盤(pán)(安裝在電動(dòng)機(jī)減速器軸上)及拉桿使孵化器中的蛋槽慢慢傾斜,約3~6s,圓盤(pán)上的凸輪使行程開(kāi)關(guān)s2接通,使ic2復(fù)位,v3和vlc截止,m斷電,但由于慣性,電動(dòng)機(jī)m在斷電后仍能轉(zhuǎn)動(dòng)一定時(shí)間,圓盤(pán)上的凸輪將s2的觸頭斷開(kāi),允許ic2開(kāi)始重新對(duì)振蕩器的輸出脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)。當(dāng)計(jì)數(shù)器8192個(gè)脈沖后,v3和vlc又導(dǎo)通使m反轉(zhuǎn),蛋槽傾斜至相反方向。
ic3的同相輸入端(3腳)為基準(zhǔn)電壓端,調(diào)整rp的阻值可以設(shè)定孵化溫度;反相輸人端(2腳)為溫度檢測(cè)輸人端。
在初始溫度較低時(shí),熱敏電阻器rt的阻值較大,ic3因反相輸人端電壓高于同相輸人端電壓而輸出低電平,該低電平經(jīng)與非門(mén)d4反相后變?yōu)楦唠娖?,使v2導(dǎo)通,vt受觸發(fā)也導(dǎo)通,el通電開(kāi)始加溫。
隨著孵化器內(nèi)溫度的逐漸升高,rt的阻值也開(kāi)始減小,當(dāng)ic3的反相輸入端電壓低于正相輸人端電壓時(shí),ic3輸出高電平,使v2和vt截止,el熄滅而停止加溫。
隨著孵化器內(nèi)的溫度的下降,rt的阻值又慢慢增大,當(dāng)ic3的反相輸入端電壓高于同相輸人端電壓時(shí),ic3又輸出低電平,v2和vt又導(dǎo)通,el又點(diǎn)亮開(kāi)始加溫。
以上過(guò)程周而復(fù)始地進(jìn)行,使孵化器內(nèi)非溫度恒定為設(shè)置的孵化溫度。
元器件選擇
ri~rll均選用1/4w碳膜電阻器或金屬膜電阻器:r12選用1w金屬膜電阻器。
rt選用負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻器。
rp應(yīng)選用精度較高的電位器,其溫度刻度可用精度為0.1℃的水銀溫度計(jì)予以校準(zhǔn)。
c1選用耐壓值為50v的鋁電解電容器;c2選用耐壓值為16v的鋁電解電容器:c3和c4均選用獨(dú)石電容器;c5選用耐壓值為250v的油浸聚苯乙烯電容器或cbb電容器。
vd1~vd8均選用ln4007型硅整流二極管。
vli和v12選用φ5mm的普通發(fā)光二極管。
vs1選用1n4741型硅穩(wěn)壓二極管;ys2選用1n4738型硅穩(wěn)壓二極管。
vi和y2選用3da4或3da180、2sc1096、bd239等型號(hào)的硅npn晶體管;v3選用59013或c8050型硅npn晶體管。
vt選用3ct系列的10a、600v雙向晶間管。
ic1選用cd4011型四與非門(mén)集成電路;ic2選用cd4020型14級(jí)二進(jìn)制串行計(jì)數(shù)器集成電路;ic3選用lf353或tl081型運(yùn)算放大器集成電路。
vlc選用tac系列的光耦合器,其內(nèi)部的光控晶間管應(yīng)為3a、250v以上。
t選用15~20w、二次電壓為15v的電源變壓器,使用時(shí)在其一次繞組取出127v電壓供給電動(dòng)機(jī)m。
el可用多只燈泡并聯(lián),其總功率為1kw左右。
m選用單相異步可逆電動(dòng)機(jī)。
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