Термостабілізатор із ізольованим датчиком. Схема, опис

Безкоштовна технічна бібліотека

ЕНЦИКЛОПЕДІЯ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ ТА ЕЛЕКТРОТЕХНІКИ
Безкоштовна бібліотека / Схеми радіоелектронних та електротехнічних пристроїв

Термостабілізатор із ізольованим датчиком. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Безкоштовна технічна бібліотека

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Регулятори потужності, термометри, термостабілізатори

Коментарі до статті

При розробці термостабілізаторів із симістором як комутуючий нагрівач елемента доводиться приділяти велику увагу ізоляції вимірювального ланцюга від електричної мережі. Найчастіше для цього в ланцюзі управління симистором встановлюють оптрон, а вузол вимірювання температури живлять через понижувальний трансформатор, що працює на частоті 50 Гц. Автор пропонує оригінальне вирішення проблеми, що дозволяє обійтися без оптрона та мережевого трансформатора та при цьому значно знизити вагу та габарити пристрою.

Термостабілізатор, зібраний за схемою, показаною на малюнку, можна умовно розділити на дві частини: гальванічно пов'язаний з мережею вузол управління симістором VS1 (мікросхема DD1, транзистори VT1, VT2, VT4), комутуючим нагрівач, і вузол датчика (терморезистор RK транзистор VT1) ізольований від мережі високочастотним трансформатором Т1.

Термостабілізатор із ізольованим датчиком

Вузол управління симистором отримує напругу живлення від однонапівперіодного випрямляча з "гасить" конденсатором С1. Випрямлену напругу стабілізовано стабілітроном VD1. На елементах DD1.1, DD1.2 зібрано генератор імпульсів частотою приблизно 10 кГц. Каскад на транзисторі VT1 - підсилювач імпульсів із трансформаторним навантаженням. Його особливість-залежність падіння напруги на резистори R8 від опору, яким навантажена вторинна обмотка трансформатора Т1. Тому закритий без навантаження транзистор VT2 відкривається зі зростанням споживаного від обмотки II струму.

Стабілітрон VD3 з гасящим резистором R10 і елемент DD1.3 формують прямокутні імпульси, фронти і спади яких збігаються з моментами переходу напруги через нуль. При закритому транзисторі VT2 ланцюг конденсатора С6 розімкнена, на обидва входи елемента DD1.4 надходять однакові сигнали і рівень на виході елемента - низький. Транзистор VT4, а з ним і симістор VS1 закриті. На підключений до розетки XS1 нагрівач напруга не надходить.

Коли транзистор VT2 відкритий, інтегруючий ланцюг R14C6 трохи затримує імпульси, що надходять на вхід 6 DD1.4, в результаті чого на виході цього елемента з'являються імпульси тривалістю приблизно 0,3 мс, що збігаються з переходами напруги через нуль. Пройшовши підсилювач на транзисторі VT4, імпульси на початку кожного напівперіоду відкривають симістор VS1. Нагрівач підключено до мережі.

Таким чином, вдається керувати нагрівачем, змінюючи навантаження, підключене до ізольованої від мережі обмотки II трансформатора Т1. Випрямленим за допомогою діода VD4 напругою цієї обмотки живлять ОУ DA1 та резистивний міст, одним із плечів якого служить терморезистор RK1. Залежне від температури напруга розбалансу моста надходить входи ОУ. В результаті при температурі нижче заданої рівень напруги на виході DA1 високий, а вище заданої низький. Температурний поріг встановлюють змінним резистором R2.

Саме собою зміна рівня напруги на виході DA1 не може призвести до відкривання симістора VS1, оскільки струм, споживаний ОУ (приблизно 1,4 мА), майже не змінюється. Роль змінного навантаження виконує каскад на транзисторі VT3 зі світлодіодом HL1 колекторного ланцюга. Якщо температура нижча від порогової, транзистор VT3 відкритий, світлодіод світиться, а споживаний струм зростає до 7 мА. Пропорційно збільшується падіння напруги на резисторі R8 в емітерному ланцюгу транзистора VT1, що призводить до включення нагрівача.

Магнітопровід трансформатора Т1 – сталевий ШЗх6, обмотка I – 600, II – 1000 витків дроту ПЕВ-2 0,08. Особливу увагу слід приділити ізоляції, проклавши між обмотками два-три шари лакоткані та просочивши готову котушку парафіном або вологостійким лаком. Терморезистор RK1 – ММТ-4. Стабілітрон VD1 можна замінити на КС512А, а як VD3 використовувати будь-який малопотужний з напругою стабілізації 7...9 В. Конденсатор С1 - К73-17 або подібний до робочої напруги не нижче зазначеного на схемі. Інші деталі - загального застосування.

Конструктивно термостабілізатор можна виконати у вигляді єдиного блоку або двох окремих - управління і термодатчика, з'єднаних між собою двопровідним кабелем довжиною до декількох метрів. Останній варіант найбільш зручний для великих приміщень (овочесховищ, теплиць), де датчик температури доводиться виносити на значну відстань.

На час регулювання до розетки XS1 замість нагрівача краще підключити звичайну лампу розжарювання, що дозволить візуально контролювати роботу пристрою. Регулювання вузла управління симистором полягає в установці движка підстроювального резистора потенціометра R8 в таке положення, щоб напруга на ньому становила не менше 0,8, коли світлодіод HL1 світиться, і не більше 0,3 В в іншому випадку.

Для градуювання шкали змінного резистора R2 можна і не підключати термостабілізатор до мережі. Вузол датчика від'єднують від обмотки II трансформатора Т1 і живлять від джерела постійної напруги 9...12 (плюсом - до анодів діода VD4 і світлодіода HL1, мінусом - до виведення 4 мікросхеми DA1). Терморезистор RK1 поміщають у середу з відомою температурою (контролюють її звичайним лабораторним термометром). Повільно обертаючи вісь змінного резистора, фіксують момент запалення або згасання світлодіода HL1 і роблять відповідну відмітку на шкалі. Процедуру повторюють за кількох різних температурах. Вказані на схемі номінали резисторів R1 і R2 відповідають інтервалу температур приблизно від 0 до 40 °С. Зміною номіналів резисторів можна перемістити ці межі в бажані сторони. Закінчивши градуювання датчик підключають знову до трансформатора Т1.

Автор: С.Безюльов, м.Шебекіне Білгородської обл.

Дивіться інші статті розділу Регулятори потужності, термометри, термостабілізатори.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Застигання сипких речовин 30.04.2024

У світі науки існує досить загадок, і однією з них є дивна поведінка сипких матеріалів. Вони можуть поводитися як тверде тіло, але раптово перетворюватися на текучу рідину. Цей феномен став об'єктом уваги багатьох дослідників, і, можливо, нарешті ми наближаємося до розгадки цієї загадки. Уявіть собі пісок у пісочному годиннику. Зазвичай він тече вільно, але в деяких випадках його частинки починають застрягати, перетворюючись з рідкого стану на тверде. Цей перехід має важливе значення для багатьох областей, починаючи від виробництва ліків та закінчуючи будівництвом. Дослідники зі США спробували описати цей феномен і наблизитися до його розуміння. У ході дослідження вчені провели моделювання в лабораторії, використовуючи дані про пакети полістиролових кульок. Вони виявили, що вібрації усередині цих комплектів мають певні частоти, що означає, що через матеріал можуть поширюватись лише певні типи вібрацій. Отримані ...>>

Імплантований стимулятор мозку 30.04.2024

В останні роки наукові дослідження в галузі нейротехнологій зробили величезний прогрес, відкриваючи нові обрії для лікування різних психіатричних та неврологічних розладів. Одним із значних досягнень стало створення найменшого імплантованого стимулятора мозку, представленого лабораторією Університету Райса. Цей новаторський пристрій, який отримав назву Digitally Programmable Over-brain Therapeutic (DOT), обіцяє революціонізувати методи лікування, забезпечуючи більше автономії та доступності для пацієнтів. Імплантат, розроблений у співпраці з Motif Neurotech та клініцистами, запроваджує інноваційний підхід до стимуляції мозку. Він живиться через зовнішній передавач, використовуючи магнітоелектричну передачу енергії, що виключає необхідність дротів та великих батарей, типових для існуючих технологій. Це робить процедуру менш інвазивною та надає більше можливостей для покращення якості життя пацієнтів. Крім застосування у лікуванні резист ...>>

Сприйняття часу залежить від того, на що людина дивиться 29.04.2024

Дослідження у галузі психології часу продовжують дивувати нас своїми результатами. Нещодавні відкриття вчених з Університету Джорджа Мейсона (США) виявилися дуже примітними: вони виявили, що те, на що ми дивимося, може сильно впливати на наше відчуття часу. У ході експерименту 52 учасники проходили серію тестів, оцінюючи тривалість перегляду різних зображень. Результати були дивовижні: розмір і деталізація зображень значно впливали на сприйняття часу. Більші і менш захаращені сцени створювали ілюзію уповільнення часу, тоді як дрібні та більш завантажені зображення викликали відчуття його прискорення. Дослідники припускають, що візуальний безлад чи перевантаження деталями можуть утруднити наше сприйняття навколишнього світу, що у свою чергу може призвести до прискорення сприйняття часу. Таким чином було доведено, що наше сприйняття часу тісно пов'язане з тим, що ми дивимося. Більші і менш ...>>

Випадкова новина з Архіву

Вітроелектростанції Шотландії працюють із надлишком 25.07.2019

У Шотландії встановлено багато вітряних електростанцій. Як виявилося, електроенергії, що генерується ними, більш ніж достатньо для постачання всіх будинків у країні.

Дані WeatherEnergy свідчать, що шотландські вітроелектростанції в період з січня по червень 2019 року виготовили трохи більше 9,8 млн МВтч електроенергії. Цього достатньо для харчування приблизно 4,47 млн будинків, що майже вдвічі більше, ніж є в Шотландії. Теоретично, оператори мають досить надмірну вітрову енергію для живлення великої частини північної Англії.

Уряд Шотландії вже планує провести своєрідне очищення своєї енергосистеми. Воно сподівається покрити половину споживання енергії відновлюваними джерелами енергії до 2050 року і хоче практично виключити викиди CO2 зі своєї енергетичної інфраструктури до 2050 року. Нова статистика припускає, що все йде за планом і навіть, мабуть, із деяким його випередженням.

Більше того, Шотландія зможе продавати до інших регіонів надлишки електроенергії, що генерується за допомогою вітрових електростанцій. Це дозволить знизити споживання викопного палива. Однак не всі країни зможуть наслідувати приклад Шотландії і використовувати вітроелектростанції для масового вироблення енергії. Для ефективного використання вітряних турбін (як і сонячних електростанцій) потрібні специфічні природні умови, які не скрізь.

Інші цікаві новини:

▪ Найтонший тонкоплівковий фотоелемент

▪ Автомобіль упіймали в мережі

▪ Найшвидший графічний процесор AMD

▪ Напівпровідник для гнучкого дисплея

▪ Хвилі цунамі здіймаються до неба

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Автомобіль. Добірка статей

▪ стаття Старий режим. Крилатий вислів

▪ Що являли собою економічні основи та форми організації у Середньовіччі? Детальна відповідь

▪ стаття Апаратник обробки зерна. Посадова інструкція

▪ стаття Простий електромузичний дзвінок. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Економічний пристрій захисту апаратури від коливань напруги мережі Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages of this page

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