Термостабілізатор із широким інтервалом. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Регулятори потужності, термометри, термостабілізатори

 Коментарі до статті

У цьому пристрої (на відміну від більшості інших, описаних у радіоаматорській літературі) як датчик використана термопара. Це помітно розширює сферу застосування пропонованого приладу. Він підійде не тільки для теплиць та овочесховищ, але й для сушильних шаф та навіть електропечей.

Стабілізатор підтримує температуру в заданих межах, включаючи та вимикаючи електронагрівач. Максимальний струм комутованого навантаження (нагрівача) - 0,1 А при напрузі 220 В, а з додатковим ключом - 80 А. Інтервал контрольованих температур 0...500 °С з хромель-копелевою термопарою або 0... 1200 ° З хромель-алюмелевої. Поточне значення температури відображається на світлодіодному цифровому індикаторі. Похибка виміру - трохи більше 1,5 % верхньої межі інтервалу. Точність термостабілізації багато в чому залежить від теплових характеристик об'єкта (термокамери і предметів, що знаходяться в ній) і взаємного розташування термопари і нагрівача.

Принципова схема пристрою зображена на рис. 1. Напруга, що розвивається термопарою ВК1 і посилене ОУ DA1.4, надходить на входи ОУ DA1.1 - DA1.3, які є компараторами. Пороги їх спрацьовування задані дільниками напруги на резисторах R1-R3, R7-R10. Резистором R2 встановлюють температурний поріг, нижче якого має бути включений нагрівач ЕК1. Різницю температур включення та вимикання нагрівача регулюють резистором R8. За допомогою резистора R9 встановлюють поріг спрацювання компаратора ОУ DA1.3. При перевищенні цього порога спрацьовує компаратор, транзистор VT1 відкривається, в результаті світлодіод HL1 запалюється, сигналізуючи про неприпустиме підвищення температури в контрольованій зоні.

(Натисніть для збільшення)

Ланцюги VD2R14C2 та VD3R17C4 захищають входи тригера DD1.1 від негативної напруги на виходах ОУ та перешкод. Залежно стану компараторів DA1.1 і DA1.2 на виході 5 тригера встановлюється низький чи високий логічний рівень. Другий тригер (DD1.2) служить для синхронізації моментів включення та вимкнення нагрівача з нульовою фазою напруги в мережі, що значно зменшує створювані приладом перешкоди. На вхід тригера DD1.2 подані імпульси, формовані за допомогою оптрона U1 з напруги вторинної обмотки трансформатора живлення Т1.

З виходом 9 тригера DD1.2 з'єднаний вхід ключа транзисторі VT2. У колекторний ланцюг транзистора включені світлодіод HL2 (сигналізуючий про включення нагрівача) та світлодіод оптрона U2. Вимикач SA1 служить для примусового вимкнення нагрівача.

Тиристор оптрона U2 знаходиться в діагоналі діодного мосту VD5 і комутує навантаження – електронагрівач ЕК1. Природно, струм, що споживається нагрівачем, не повинен перевищувати допустимих для тиристора і моста значень- Більш потужний нагрівач можна підключити за схемою, показаною на рис. 2.

Симистор VS1 має бути забезпечений тепловідведенням.

Вузол відображення поточної температури та її заданого значення зібраний на мікросхемі DA4 К572ПВ2 (закордонний аналог - ILC7107), докладний опис якої можна знайти у [1]. Мікросхема включена за типовою схемою, з її виходами з'єднані семіелементні світлодіодні індикатори HG1-HG4. Якщо необхідно, можна застосувати рідкокристалічний індикатор, замінивши мікросхему К572ПВ2 на К572ПВ5, як описано, наприклад, [2].

Якщо кнопка SB1 не натиснута, на вхід 30 DA4 надходить пропорційна поточній температурі напруга з виходу DA1.4 ОУ. В іншому випадку DA4 вимірює напругу, пропорційну встановленій резисторами R2 і R8 температурі включення нагрівача.

Вузол живлення складається з трансформатора Т1 з випрямлячем на діодному мосту VD1 та двох інтегральних стабілізаторів напруги - DA2 (+5 В) та DA3 (-5 В). Напруга живлення колекторних ланцюгів транзисторів VT1, VT2 не стабілізована. Габаритна потужність трансформатора Т1 - 5...10 Вт, вторинна обмотка - напругою 15...20 з відведенням від середини.

У приладі можуть бути використані постійні резистори МЛТ, підстроювальні - СП5-2, змінний (R2) - СПЗ-45, конденсатори К73-17 (С10, С12, С13), оксидні - К50-35 або їх зарубіжні аналоги, інші - керамічні, наприклад, КМ-6. Оптрон АОУ115Г можна замінити на ЗОУ1ОЗГ Замість світлодіодних індикаторів SA08-11HWA фірми Kingbright придатні й інші із загальним анодом, наприклад Paralight A-561SRD або КЛЦ402В - КЛЦ402Е.

У діапазоні температур 0...1200°З як термопари ВК1 застосовують готову хромель-алюмелеву чутливістю 40,65 мкВ/С. Якщо максимальна температура не більше 500 °С, підійде і хромель-капелєва (72,85 мкВ/°С). У цьому варіанті номінал резистора R2 зменшують до 2,2 ком.

У разі відсутності готових термопар виготовляють самостійно, з'єднавши точковим зварюванням кінці відрізків дроту з відповідних сплавів і підключивши до їх протилежних кінців звичайні мідні дроти довжиною до декількох метрів. Екранувати ці дроти немає необхідності, проте не слід прокладати їх поблизу силових ланцюгів або проводів, якими течуть значні високочастотні та імпульсні струми. Про деякі особливості пристрою та застосування термопар можна прочитати, наприклад, [3].

Налаштування приладу полягає в установці підстроювального резистора R6 правильних показань світлодіодного індикатора при мінімальній, а резистора R11 - при максимальній температурі. Ці регулювання взаємозалежні, тому їх потрібно повторити кілька разів. Щоб домогтися необхідного для хромель-копелевої термопари коефіцієнта посилення ОУ DA1.1, потрібно зменшити номінал резистора R13. На закінчення резистором R8 встановлюють необхідну різницю температур включення та вимкнення нагрівача, а резистором R9 - поріг включення сигналізації про аварійний перегрів.

Відомо, що ЕРС, що генерується термопарою, пропорційна не абсолютним значенням, а різниці температур її "гарячого" та "холодного" спаїв. Щоб унеможливити викликану цим додаткову похибку, необхідно потурбуватися про постійність температури "холодного" (неробочого) спаю термопари або компенсації її змін. Одна із можливих схем вузла компенсації показана на рис. 3.

Нумерація деталей на ньому продовжує розпочату на попередніх малюнках. Термочутливу мікросхему DA5 К1019ЕМ1 [4] мають у своєму розпорядженні в безпосередній близькості від "холодного" спаю і по можливості в тепловому контакті з ним. Частина вихідної напруги мікросхеми DD1 складається з генерованим термопарою ВК1. При відповідному співвідношенні опорів резисторів R30 та R31 напруга на вході ОУ DA1.4 залежатиме лише від температури гарячого спаю.

література

1. Ануфрієв Л. Мультиметр на ВІС. – Радіо, 1986, № 4, с. 34-39.
2. Бірюков С. Застосування АЦП КР572ПВ5. – Радіо, 1998, № 8, с. 62-65.
3. Бурков У. Універсальний електронний термометр. – Радіо, 2000, № 11, с. 34, 35.
4. Бірюков С. Мікросхеми-термодатчики К1019ЕМ1, К1019ЕМ1А. – Радіо, 1996, № 7, с. 59, 60.

Автор: В.Тушнов

Дивіться інші статті розділу Регулятори потужності, термометри, термостабілізатори.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Штучна шкіра для емуляції дотиків 15.04.2024

У світі сучасних технологій, де віддаленість стає дедалі більш повсякденною, збереження зв'язку й почуття близькості грають значної ролі. Нещодавні розробки німецьких учених із Саарського університету в галузі штучної шкіри становлять нову еру у віртуальних взаємодіях. Німецькі дослідники з університету Саарського розробили ультратонкі плівки, які можуть передавати відчуття дотику на відстані. Ця передова технологія надає нові можливості для віртуального спілкування, особливо для тих, хто виявився далеко від своїх близьких. Ультратонкі плівки, розроблені дослідниками, товщиною всього 50 мікрометрів, можуть бути інтегровані в текстильні вироби та носитися як друга шкіра. Ці плівки діють як датчики, що розпізнають тактильні сигнали від мами чи тата, і як виконавчі механізми, що передають ці рухи дитині. Дотики батьків до тканини активують датчики, які реагують на тиск та деформують ультратонку плівку. Ця ...>>

Котячий унітаз Petgugu Global 15.04.2024

Турбота про домашніх тварин часто може бути викликом, особливо коли йдеться про підтримку чистоти в будинку. Представлено нове цікаве рішення стартапу Petgugu Global, яке полегшить життя власникам кішок та допоможе їм тримати свій будинок в ідеальній чистоті та порядку. Стартап Petgugu Global представив унікальний котячий унітаз, здатний автоматично змивати фекалії, забезпечуючи чистоту та свіжість у вашому будинку. Цей інноваційний пристрій оснащений різними розумними датчиками, які стежать за активністю вашого вихованця в туалеті та активуються для автоматичного очищення після його використання. Пристрій підключається до каналізаційної системи та забезпечує ефективне видалення відходів без необхідності втручання з боку власника. Крім того, унітаз має великий обсяг сховища, що змивається, що робить його ідеальним для домашніх, де живуть кілька кішок. Котячий унітаз Petgugu розроблений для використання з водорозчинними наповнювачами та пропонує ряд додаткових матеріалів. ...>>

Привабливість дбайливих чоловіків 14.04.2024

Стереотип про те, що жінки віддають перевагу "поганим хлопцям", довгий час був широко поширений. Однак нещодавні дослідження, проведені британськими вченими з Університету Монаша, пропонують новий погляд на це питання. Вони розглянули, як жінки реагують на емоційну відповідальність та готовність допомагати іншим у чоловіків. Результати дослідження можуть змінити наше уявлення, що робить чоловіків привабливими в очах жінок. Дослідження, проведене вченими з Університету Монаша, призводить до нових висновків щодо привабливості чоловіків для жінок. В рамках експерименту жінкам показували фотографії чоловіків з короткими історіями про їхню поведінку в різних ситуаціях, включаючи їхню реакцію на зіткнення з бездомною людиною. Деякі з чоловіків ігнорували безпритульного, тоді як інші надавали йому допомогу, наприклад, купуючи їжу. Дослідження показало, що чоловіки, які виявляють співчуття і доброту, виявилися більш привабливими для жінок порівняно з т ...>>

Випадкова новина з Архіву USB 3.0-брелок TRENDnet з підтримкою IEEE 802.11ac 29.04.2013 Компанія TRENDnet заявила про надходження у продаж мережевої карти для бездротового зв'язку у форматі USB-брелока TEW-805UB. Як стверджує виробник, це перший у галузі пристрій такого типу з підтримкою новітнього стандарту бездротового зв'язку IEEE 802.11ac і високошвидкісним інтерфейсом USB 3.0. Новинку було анонсовано ще на початку січня у рамках виставки CES 2013, але тільки зараз продукт готовий до виходу на ринок. Пристрій підтримує передачу даних у бездротовій мережі на швидкості до 867 Мбіт/с. Також підтримує специфікація IEEE 802.11n із пропускною здатністю 300 Мбіт/с. Габарити USB-брелока становлять 80 х 27 х 12 мм, маса – 20 грамів. Пристрій є в США за ціною $60.

Інші цікаві новини:

▪ Абсолютно легальний допінг

▪ Ностальгія знижує фізичний біль

▪ Захист світлодіодних фар від обмерзання

▪ ДНК речей

▪ Нова серія операційних підсилювачів TSH80-81-82

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ Розділ сайту Посадові інструкції. Добірка статей

▪ стаття Мотоблок Сибіряк. Креслення, опис

▪ стаття Яка різниця між доходами та прибутком? Детальна відповідь

▪ стаття Цедрат. Легенди, вирощування, способи застосування

▪ стаття Електронний барабан. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Невагомість та олія. Фізичний експеримент

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages ​​of this page

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт

www.diagram.com.ua
2000-2024