经济实用的加热器断线报警电路

　　1 加热器断线报警

　　为了保证生产产品的质量、提高劳动生产率，为了避免意外的伤害事故，电加热系统中常常带有加热器断线报警等功能。这些功能可以用专门配备的断线报警器实现，也可以用集成在调节仪表中的专用软硬件实现。后者具有结构紧凑、占有空间小、费用节省等优点。

　　现在生产的智能调节仪表常常是带有诸多报警功能的多功能仪表。在MCU的控制下，这些仪表不仅能接收薄膜按键输入的设定值或来自传感器/变送器的多种被测信号，也能经演算处理后，显示这些数值、输出PID控制信号或报警信号。常见的报警方式有上限报警、下限报警、上下限报警、绝对值报警、待机报警、回路异常报警、加热器断线报警等。若在表内增加通信功能，则MCU还可收发来自/送往通信线路的信号。

　　本文介绍的加热器断线报警电路就是集成在调节仪表内的2款实际电路。仪表外部的加热器和传感器的接线见图1。调节仪表的输出驱动固态继电器SSR，控制通过加热器的电流的有无、大小。流过加热器的电流经电流互感器CT变换为小电流供调节仪表检测。

　　2 智能调节仪中的加热器断线报警电路

　　2.1 单相加热器断线报警电路

　　图2是极东神港工程公司调节仪表中使用的一种单相加热器断线报警输入电路。电流互感器CT的输出在电阻R403~R406两端产生要求的电压，加在同相放大器IC401A的同相端，与反相端的电压比较。当同相端电压大于反相端电压时，IC401A输出高电平，二极管D401导通，对电容器C401充电;当同相端电压小于反相端电压时，IC401A输出低电平，二极管D401截止，电容器C401上的电压维持不变。图2电路实际上是由两级运放构成的小信号峰值检测电路。二极管D401位于反馈回路之中。因为IC401A的电压增益很大，故输入端很小正压差就能使二极管D401导通，对电容器C401充电。IC401B也是同相放大器(跟随器)，隔离前后级电路。电阻R401是供C401放电的释放电阻。

　　IC401B的输出经电子开关和A/D转换电路，接MCU的测量断线电流的输入端;或者直接接MCU的输入端，利用MCU内部的A/D转换电路将模拟电压转换为数字量，处理后与预先设置的断线报警值比较，小于此值则送出报警信号。因为调节仪表一般都带有通信功能，故报警信号、甚至当时流过加热器的电流值也能被主机接收和进行进一步处理。