Стабілізатор температури електронагрівача. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Регулятори потужності, термометри, термостабілізатори

 Коментарі до статті

Датчиком температури в пропонованому пристрої служить сам електронагрівальний елемент, опір якого залежить від температури. Оскільки встановити спеціальний датчик не потрібно, термостабілізація досягається без втручання в конструкцію нагрівального приладу.

У більшості електричних приладів, що служать для нагрівання рідини, забезпечений хороший тепловий зв'язок між середовищем, що нагрівається, і електронагрівальним елементом. Тому, підтримуючи температуру постійного елемента, можна з достатньою в багатьох випадках точністю стабілізувати і температуру рідини. У ряді випадків такий стабілізатор убереже від великих неприємностей. Наприклад, виключить небезпечний перегрів електрокип'ятильника, увімкненого без води або залишеного без нагляду, внаслідок чого вода википіла. Пропонованим пристроєм можна замінити біметалічний терморегулятор, що вийшов з ладу, в електропрасці, де тепловий опір нагрівач-підошва невеликий. При цьому досягається більш висока точність підтримання температури підошви. Стабілізація температури електронагрівача, що працює в умовах слабкого та непостійного відбору тепла (наприклад, повітря, що підігріває в приміщенні), не гарантує незмінності температури середовища, проте підвищує надійність і безпеку експлуатації нагрівача.

Завдяки відсутності датчика описуваний стабілізатор придатний для високотемпературних нагрівальних приладів (наприклад, муфельних печей), де позбавляє необхідності контролювати температуру за допомогою дорогих термопар.

Схема приладу показано на рис. 1.

На транзисторах VT2 і VT3 зібраний генератор імпульсів, що відкриває симистор VS1 - комутатор нагрівача ЕК1 - на початку кожного напівперіоду напруги. Це мінімізує комутаційні перешкоди та потужність, що витрачається на керування симістором. Діоди VD1 та VD4 служать випрямлячами, а стабілітрони VD5 та VD7 – стабілізаторами напруги живлення компаратора DA1 та генератора.

Опір нагрівача ЕК1 утворює з резисторами R1-R4 вимірювальний міст, діагоналі якого підключені входи компаратора DA1. Опір та потужність резистора R4 повинні становити приблизно 0,5 % відповідних параметрів нагрівача. Падіння напруги на цьому резисторі - 1,1 ... 1,2 Вефф.

За допомогою резисторів R2 і R3 домагаються, щоб міст був збалансований при номінальній або максимально допустимій (залежно від задачі) температурі нагрівача. Аналіз балансу відбувається при відкритому симісторі VS1 і тільки в негативних напівперіодах напруги мережі, коли транзистор VT1 закритий негативною напругою, що знімається з резистора R4, чим дозволена робота компаратора DA1.

Якщо температура, отже, і опір нагрівача вище заданих, рівень виході компаратора за його включенні стає низьким. Конденсатор C3 швидко розряджається через резистор R9. На емітер транзистора VT2 через резистор R12 і діод VD9 надходить негативна напруга, що блокує генератор імпульсів. Генератор відновить роботу лише після заряджання конденсатора C3 через резистор R12.

У найближчому після відновлення роботи генератора негативному напівперіоді мережевої напруги компаратор DA1 знову "перевірить" опір нагрівача ЕК1, і в залежності від результату генератор або продовжить роботу, або знову буде заблоковано. Тому при перегріві напруга на нагрівач надходить лише короткочасно з паузами, що залежать від постійного ланцюга R12C3. Якщо температура нижче заданої, нагрівач працює безперервно.

При потужності нагрівача більше 1 кВт необхідно замінити симістор VS1 зазначеного на схемі типу більш потужний (наприклад, серій ТС106, ТС112). Для керування таким симістором може знадобитися підсилювач струму, зібраний за схемою, показаною на рис. 2.

Друкована плата розміром 40x32,5 мм, зображена в масштабі 2:1 на рис. 3 розрахована саме на такий, умощенний варіант пристрою. Якщо додатковий підсилювач не потрібний, елементи VT4, VD12 та R15 не встановлюють, а дросель L1 замінюють перемичкою. Симистор VS1 знаходиться поза платою і повинен бути забезпечений тепловідведенням, що відповідає комутованої потужності.

(Натисніть для збільшення)

Кожен зі стабілітронів Д814Д можна замінити парою з'єднаних послідовно низьковольтних стабілітронів з сумарною напругою стабілізації 12...15, наприклад, КС162А, КС168А, КС175А. Необхідні для такої заміни друковані провідники та контактні майданчики показані на рис. 3 заштриховані. Роль стабілітронів на напругу приблизно 7 можуть виконати і емітерні переходи транзисторів КТ315Б (емітер - катод, база - анод еквівалентного стабілітрону).

Змонтувавши всі елементи, окрім діода VD9, до стабілізатора підключають нагрівач і вмикають його в мережу. Перш за все перевіряють напругу між висновками 11 і 6 компаратора DA1, яка повинна знаходитися в межах 24...30 В. Якщо за наявності імпульсів на колекторі транзистора VT3, VV1 симістор не відкривається або відривається лише в позитивних напівперіодах мережевого напруги, в стабілізаторі без додаткового усилителя зменшують опір резистора R14. Якщо цим способом надійного відкривання симістора досягти не вдалося, доведеться встановити на плату елементи, показані на рис. 2, та підібрати резистор R15.

Далі правий за схемою виведення резистора R12 тимчасово з'єднують перемичкою із "загальним" проводом (наприклад, з катодом діода VD3) і переконуються, що за допомогою підстроювального резистора R3 можна встановити на конденсаторі C3 два значення напруги: майже нульове і близьке до напруги стабилизации .

Остаточно регулюють прилад після видалення тимчасової перемички та встановлення діода VD9. Перевівши змінний резистор R2 в одне з крайніх положень і почекавши час, достатній для встановлення теплового режиму, вимірюють температуру нагрівача або середовища, що обігрівається. Такі ж виміри повторюють за кількох положеннях рукоятки управління резистором R2. За результатами резистор можна забезпечити шкалою, проградуйованої в значеннях температури. Кордони інтервалу регулювання коригують підстроювальним резистором R3, замінюючи при необхідності і змінний резистор R2 аналогічним іншого номіналу.

Змінивши схему вимірювального моста відповідно до рис. 4 і внісши ще кілька незначних змін, на тій же друкованій платі можна зібрати звичайний термостабілізатор з датчиком температури терморезистором.

Фрагмент креслення розміщення елементів цього варіанта приладу наведено на рис. 5. Все, що знаходиться за його межами, залишається таким самим, як на рис. 3.

Пунктирними колами показані отвори, звільнені від висновків не потрібних більше елементів VT1, VD2, VD3, C3, від виведення двигуна підстроювального (що став постійним) резистора R3 і від однієї з дротяних перемичок. Резистори R7 і R9 замінюють перемичками, а контактні майданчики, що призначалися для резистора R6, з'єднують з висновками терморезистора RK1 номінальним (виміряним при температурі +25 ° С) опором 10 ... 100 кОм. Номінал резистора R4 вибирають рівним опору терморезистора RK1 за середньої температури інтервалу її регулювання.

Автор: В.Каплун, м.Сєвєродонецьк, Україна

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 Про здатність до навчання можна дізнатися по очах 08.03.2019 Як можна дізнатися, чи зрозумів вас співрозмовник? Потрібно простежити за поведінкою, придивитися до того, як він реагує на певні подразники. Саме таке спостереження є головним інструментом вчених, які вивчають здібності людини до навчання та сприйняття нової інформації. Але автори дослідження, проведеного нещодавно в Італії, вдалися до іншого способу. Вивчаючи здатність людини до навчання, вони не ставили в основу його зовнішні реакції. Дослідники зосередилися на візуально-моторній поведінці людей - іншими словами, на русі їхніх очей - в очікуванні отримання нової інформації. Таким чином, вони навчилися читати по очах – чи зрозумів їхній співрозмовник чи ні. Вчені виходили з того, що вплив накопичених раніше знань на реакцію людини на зовнішні подразники складається під впливом багатьох факторів. До таких відносяться, наприклад, чуйність і спосіб розшифрування чуттєвої інформації, шлях прийняття складних рішень. Вивчивши всі ці фактори у взаємодії між собою, вчені з Центру нейробіологічних досліджень при університеті Таранто спробували встановити поведінкові реакції, що свідчать про розуміння людиною того, що станеться у наступні хвилини. Керівник дослідження професор Урі Хасон поділився подробицями про те, як воно проходило. Групу піддослідних посадили перед комп'ютерами і попросили дивитися центр монітора, тоді як у інших частинах екрана з'являлися і зникали різні постаті. "Це відбувалося з певною періодичністю, - розповів професор Хасон. - А ми стежили за тим, що відбувається з очима випробуваних перед появою тієї чи іншої фігури". За допомогою чутливої ​​апаратури вчені змогли зафіксувати дрібні мимовільні рухи очей, що відбувалися в ритмі зміни картинки на екрані. Щоразу перед появою нової фігури очне яблуко досліджуваних зміщувалося менш як 5 мм. Цей мінімальний рух ставав чіткішим у міру того, як людина засвоювала ритм зміни фігур на моніторі. Воно свідчить про те, що мозок наперед готується до майбутньої події. Аналіз даних дозволяє отримати інформацію про здатність людини до навчання. Дослідники також стверджують, що застосований ними метод дозволяє окремо розглянути душевний стан людини в момент, що передує "звичайній" реакції на появу зовнішнього подразника - вербальної або, наприклад, натискання на кнопку. За словами професора Хасона, йдеться лише про перші результати, які потребують додаткового вивчення. Але, за його словами, в майбутньому вчені зможуть встановлювати здатність людини до сприйняття нової інформації. Зафіксовані дослідниками мимовільні рухи очей є результатом підсвідомих процесів, що дозволяє достовірно судити про майбутню реакцію піддослідних на зовнішні подразники.

Інші цікаві новини:

▪ Термометр для смартфона

▪ П-подібні фотоелектричні датчики серії BUP від ​​Autonics

▪ Pretec б'є рекорди

▪ Перекачуємо воду в океан

▪ Оптичні диски подорожчають

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ Розділ сайту Електродвигуни. Добірка статей

▪ стаття Вільям Оккам. Знамениті афоризми

▪ стаття Чому бензин горить? Детальна відповідь

▪ стаття Дереза ​​варварська. Легенди, вирощування, способи застосування

▪ стаття Електронний відлякувач собак. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Конвертер 144/27 МГц із плавним гетеродином. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

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