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摘 要 在发射机工作时，经常会出现机房温度过高这种情况，致使温度报警器进行报警，而有时温度报警器不够灵敏，致使不发现能快速的发射机的异常，影响了设备的正常运行和使用寿命。针对发射机容易出现温度过高者现象，本文就发射机中报警电路的设计进行了论述。
关键词 发射机；温度过高；通风系统；报警电路
中图分类号P414 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2013）100-0195-03
发射机就是可以将信号按一定频率发射出去的装置。是一个比较笼统的概念。广泛应用与电视，广播，雷达等各种民用，军用设备。整个的军用设备主要是可以分成为四大类型，其分别是光发射机，调幅发射机，调频发射机以及哈里斯发射机。
如果我们日常的发射机可以具有温度报警的功能，那么不仅是可以方便日常的使用，而且还可以在温度过高这样的情况下，可以大大的提高设备的安全性，进而避免因为无法及时的获悉发射机温度所导致的其它的设备工作异常的情况，本人从各个方面参考了一系列的电子方面资料，从而专门的针对发射机的温度过高的这一大现象，从而设计了这一款防止温度过高的报警器。
1发射机温度偏高的成因分析
发射机温度过高又直接的导致了机房温度过高。发射机的温度过高其主要的原因有以下的三大方面：发射机本身的冷却的方式设计的缺陷，整个散热系统的系统设置不足，还有就是通风条件不好。现有的发射机本身的冷却方式主要是采用轴流风扇，将发射机产生的热量，直接的排放到机房里，通过发射机后门，机房内的空气通过功放、开关电源，进入到发射机上方的管道，然后通过室内的抽风机排到室外[1]。
从上述的冷却流程我们可以看出，发射机设计不合理，导致机房内温度过高的主要原因是机房内的的冷空气，直接被风机抽到了室外。在图1当中我们可以看见：发射机其主要是含有四个主风机，分别是由一台速调管风机，一台机柜风机，以及二台由串联而组装在一块地聚焦线圈的风机。
发热量主要由调制器、速调管、聚焦线圈、油箱四个器件组成。冷却风则是由机柜风机开始送入，之后经过调制器，依此的流过整个聚焦线圈、速调管以及油箱等等，由于是开放式风场的结构所导致的调制器和油箱热的交换器都会将冷却的风进行层层的加热，所以此时的冷却风都是有一定的温度的，然后可想而知被吸入的速调管以及聚焦线圈的风也是有一定的温度的，但却长期无法进行完全的清除聚焦线圈内部吸入的灰尘，从上述的两点导致了整个散的热效果不理想，从而导致了线圈的温度偏高。
油箱的散热也是一个重要的环节，导致散热不理想的主要原因是冷却油通过油泵在箱外循环冷却，但是散热装置设计的却过于简单，因此，大量的热量被囤积在风舱内，不断地堆积热量，却不能及时地排出热量，最终致使发射机温度过高。
2现有的报警电路
目前为止现有发射机的报警电路主要是采用了NE555以及电阻和电容的组成，若是占空的比例大于了50%，那么报警的发声频率则由求得。
2.1工作原理
首先会转换成为中频带的信号，主要则是将所收到地高频调制的信号以及本机的振荡信号，开始进行混频以及滤波的转换而成。然后是转换成报警数字信号，是通过解调电路解调而出。我们为了进一步的除去干扰，而将解调出来的报警数字的信号开始分为两路，其分别是被送入与门，而在这之前则要先经过整形和判决。用微处理器对与门输出信号执行下一步的处理，最后还原为模拟电信号，这个过程是由经译码完成的，再经过驱动声、光报警，并显示报警的个数、编号、类型和时间等在面板上，达到清除明了，同时对上述报警的相关信息进行打印。有多路报警时，可存储报警信息，值班人员可通过键盘随时查询。
2.2报警电路图
3 温度过高报警电路的设计
该报警器由双路可调直流稳压电源供电；两测点温度的测量分别由两个半导体温度传感器来实现；其温度测量的结果由数码管来显示，以摄氏度为单位来表示温度测量结果；两个测点最后的平均值的情况可以由两位数码来表示。，其温度则在0℃～60℃的范围当中，没有小数位并且没有数码管的最高位；由蜂鸣器的呜叫并结合红、绿发光二极管指示温度。
3.1工作原理
原理框图（图2），有效控制主要是靠单片机AT89S52来充分实现。从原理框图的结构来讲，包括了以下几个方面：1）报警电路：蜂鸣器在温度偏高或偏低的情况下会发出报警；在温度高于（>30～（3）时，红灯会亮；温度继续超标在当温度低于（<；15℃）时，绿灯会亮，当达到限定值时即大于34℃时，制冷系统与风扇在继电器吸合的情况下就能被很好的超控；2）从温度上来讲，选用集电路，温度传感器选LM35来表示，能够将温度转换为电压信号，10mV/℃；3）控制电路：其主要的功能则是有以下的几大方面来组成的：ADC0809的模拟量的启动、选路、计算、读取数据、显示数据以及扫描整个按键的设定通道，而当监测的温度超标的时候，进而来控制整个声光的报警以及继电器；4）模数的转换电路：主要包括了外围的电路和ADC0809，我们用相对应的8位的数字来取代2路的模拟信号；5）显示电路：串行置数以及静态的显示所采用的是移位锁存的驱动器741-S164，这个驱动器仅是占用2个输入/输出口，可以进行多位的静态显示，并能使单片机的系统资源得到有效节省和控制；6）放大电路：是由一级放大器与一级射极跟随器而组成的，在通过输出的电压信号时LM35温度传感器由集成运算放大器进行跟随和放大；7）按键控制：其功能状态键用K1来表示，温度设置键用K2、K3来表示，还没同时设置温度检测参数：
技术参数如下：（1）监测点数量：2路（可扩展为8路）。（2）测量范围：0℃～60℃（最高测量范围0℃～150℃）。（3）测量误差：±0.835℃（接近0±1135℃）
3.2报警系统PCB设计
PCB板的制作最主要是追求较好的效果，而没有作出一些明确的规定，可以以下这几个方面考虑：1）散热器和周围元件要有一定的距离，特别是散热器不能靠近温度传感器；2） 封装要保证准确无误，尤其是自建封装中的测绘设计；3）为了削弱纹波的干扰。应在电源线与地线之间，多安装退耦电容，4）布线手工与自动结合，减少交叉，避免过密；5）元件排列需要整齐、美观；6）对线距和线宽要保证，应该把电源线和地线应进行加宽；7）要保证高频元件引线尽量短，例如晶振；8）电源线和地线采用树形布线，避免形成环路；9）根据产品的外壳设计，安装最终决定为以下位置：电源接口位置、数码管位置、指示灯位置以及按键位置等，在未设定外壳设计的情况下，必须要进行人性化排布。
此系统的程序流程如下图3所示。
3.3 温控电路
我们可以通过“555”定时器来做到温控的报警应用， “555”定时器也就是我们所说的一种中规模的集成电路，而它的特点是使用灵活并且方便，所以被广泛的应用在脉冲产生、定时、整形以及延迟等等的电路当中。555定时器以及其逻辑功能都可以做到控制温度，以及由其构成的多谐振荡器的工作原理可以做到温控报警，通过下图555定时器在温控报警电路中的应用，许多实用电路。
“555”的芯片简介：“555”是一个八脚的集成芯片，而主要则是由分压器、一个放电管以及输出驱动的反相器、两个高精度的电压比较器、一个基本的RS触发器所组成的。主要的电路组成则见图4。
以上图5为多谐振荡器，图6为多谐振荡器工作波形。值得注意的是，多谐振荡器振荡频率通常情况下不得高于几百千赫，其温度变化与电源波动将会严重影响到频率的稳定性。其最大的优点在于工作可靠性高，而且方便调节，已广泛应用在电源变换、信号产生以及工业控制领域中。多谐振荡器在温控报警电路中是用来构成简易温控报警电路，图中ICEO为三极管T基极开路时，可形成穿透电流，这主要是由集电区穿过基区流向发射区的反向饱和电流而形成的。三极管的热稳定性参数包括了ICEO，一般常温下，锗管的ICEO要比硅管的ICEO大；ICEO会随着温度的升高而增大。在选用晶体管时，通常ICEO越小越好，在本电路中大胆尝试采用穿透的电流大，并针对温度的变化较为敏感强的锗管，其主要目的是利用ICEO来控制555定时器的复位端4管脚地电压。
3.4 湿度传感电路
在这里我们用的是简单的单片机HS1100/HS1101的电容传感器，其是具有完全的互换性，响应是时间较快速特点并且具有高可靠性以及长期的稳定性，是适用线性的电压输出以及频率的输出这两种电路，制造一些流水线相对应的全部的自动的插件以及自动的装配部件过程等等。并且在其相对的测量所需要的范围之内同时相对的湿度保持在1%～100%RH之间是，其电容总量经由16pF至200pF时，其相对的误差小鱼±2%RH，同时响应的时间不大于且不等于5S时；其温度的系数是0.04 pF/℃。由此可以得知其准确性的精度还是比较高的。
HS1100/HS1101电容的传感器所在的电路的构成之中的等效相当与一个其所需的电容所集成的器件，它的相对的电容包涵量是在一定范围内随着空气湿度变换的减小而减小、增大而增大。同时将其电容所变化的量能准确并快速地同步转变成方便计算机进行分析的信号源，要达到这种效果可以由以下两种方法来实现：一是在电容湿敏的情况下，在桥式振荡的电路过程中放置将集成板置，使电压的信号由所产生的正弦波来反映出，通过整流将直流放大，之后数字化的信号由A/D转变而成；二是在555的振荡的电路之内置其湿敏所在的电容，这样以来，将电容的总值的通过一系列运算变化转成与它所进行的信号成反比电压频率信号，并可由监控计算机直接进行收集。如图7所示。555芯片在所集成的定时器当中外接所需要地电阻则是R4、R2以及湿敏的电容器C，而他们则主要的构成了整个充电的整个回路，对湿敏的电容C来说有着重要的作用。通过其芯片的内部晶体管总体接地的短路而使得7端构成一系列对其湿敏的电容C所要求的放电的回路，与此同时，在其片内的比较器中引入引脚连接2端与6端，从而使多谐振荡器为了一个典型多、特定的方波发生器。另一方面，R3是为了防止其输出发生短路时的特定的保护的电阻，R1是用在平衡其温度的系数。图3.4.1是频率输出的555的振荡电路，而该振荡电路是在两个暂稳态交替的过程则如下所述：首先总电源Vcc是通过R4、R2来向湿敏的电容C进行充电，而在经过了一定时间的充电的之后，Uc内部所达到的芯片内的比较器高触发的电平，同时，引入其3端，此时高电平会突降为低电平，并通过R2端进行放电，放电在一定时间之后，会使Uc下降到了相对低触发的电平范围内，输出的引脚3端此时又会因为低电的平突而降为高电平的输出，根据这种现象进行重复的实验，从而形成一方波的输出。在此当中，充放电的时间则为T充=C（R4+R2）ln2，与此相对的放电的时间则为T放电=CR2ln2
由此可知，通过555的测量电路可使空气的湿度形成反比率的频率的信号，而表4则给出了测量结果当中的一组典型的测试值变化。
参考文献
[1]李朝晖，蔡宏，罗菊英.新一代天气雷达发射机温度报警现象分析与改进措施[A].2008年湖北省气象学会学术年会学术论文详细文摘汇集[C]，2008.
本文来源：http://www.zhangdahai.com/shiyongfanwen/qitafanwen/2023/0407/580911.html
