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在航空、航天控制系统及民用高精度测量设备中，为了提高测量精度，经常需要将某些关键元件置于恒温环境中。本文介绍一种用于高精度恒流源的恒温槽控制器，实测表明，本恒温槽在设定温度为60qC时，四小时温度漂移不大于+/-0.02℃．日温度漂移不大于±0.05℃。该恒温槽控制器电原理图如图1所示。图1中，PT1为AD590三端集成温度传感器，用来实时测量恒温槽内实际温度。R1为采样电阻，其两端电压与恒温槽内实际温度成比例，比例系数为20mV/℃。RP1为温度设定电位器，用来设定恒温槽内的温度。RL为加热元件，这里用10W线绕电阻器代用。就原理而言，该控制器属于脉冲调宽式。 中图中IC/D及R10～R12、C3构成了自激式三角波发生器，波形如下图中Ud所示。其频率由C3电容量及Rl0的电阻值决定（图中标定值情况下约为730赫兹）．幅值则取决于电源电压及R11、R12的比值。 中图中示出了a～d点诸点电压波形图。从中图不难看出，当恒温槽内实际温度比设定值TO低得较多时（实测为5℃以上），IC/B始终处于负输出饱和状态，其输出电压Ua始终低于Ud，所以IC/C输出电压Ub始终为高电平，于是三极管V1始终处于饱和导通状态，电源电压全部加到加热元件RL上，恒温槽内温度快速上升。当恒温槽内温度上升到比TO低约5℃时．Ua便与Ud有交点，即在一段时间内Ua高于Ud，在这段时间内Ub处于低电平．V1截止使得恒温槽内停止加温。可见，恒温槽内温度越接近TO，加到RL上的脉冲宽度越窄，即加热功率平均值越小，恒温槽内温度上升越缓慢。恒温槽内加热功率随温度变化如下图所示。由下图可以看出，当恒温槽内温度达到设定值TO后即停止加热，以后恒温槽内温度便自动稳定在TO值。由于采用了脉冲调宽电路，所以该控制器具有效率高和恒温性能好的特点。
在具体制作时，应注意以下几点： 1．恒温槽自身的保温（隔热）性能对恒温精度有重要影响，所以恒温槽必须用导热性能差的材料。本文介绍的恒温槽用1.5毫米厚的印刷线路板制作。壁板和盖板的边沿留1毫米宽印刷铜箔，借以将壁板和盖板焊成一个整体，印刷板其余部分腐蚀掉。恒温槽直接焊接在需恒温元件所在的印制板上。恒温槽内壁贴3毫米厚的毛毡以提高隔热性能。恒温槽尺寸为60x50x30mm3(长×宽×高)。恒温槽装配示意图如图所示。 2．除RP1外控制器所有元件与被恒温的元件焊在同一印制板上，其中PT1、Rl、R2、Dl及RL置于恒温槽内。 PT1应尽量靠近被恒温元件中最关键的元件。RL放在恒温槽覆盖印制板的中间部位，距印制板约5毫米高。 3．温度传感器AD590对恒温精度影响很大，应选用知名品牌的合格产品。 4.lC/A～lC/D应选用截止频率较高的集成运算放大器，如TL084，以便缩短IC/C输出脉冲的前沿和后沿的宽度，减小V1的损耗，降低其工作温度。
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