Датчик перегріву 60 градусів 10 сек. Схема, опис

Безкоштовна технічна бібліотека

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

Датчик перегріву, 60 ° З 10 секунд. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Безкоштовна технічна бібліотека

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Індикатори, детектори, металошукачі

Коментарі до статті

Описуваний прилад є перетворювачем температура - частота дискретної дії. По структурі це автогенератор, петля позитивного зворотного зв'язку якого містить ультразвукову лінію зв'язку з включеним до неї чутливим елементом. Їм служить полімерний запобіжник, що самовідновлюється.

Завдяки залежності від температури не лише електричних, а й акустичних властивостей такого запобіжника змінюється частота коливань автогенератора. Датчик розроблений для роботи у складі приладів допускового контролю температури об'єктів, що знаходяться у вибухонебезпечних середовищах, але може знайти застосування і в інших схожих за призначенням системах, наприклад, пристроях аварійної пожежної сигналізації. Оскільки зв'язок чутливого елемента з електронним блоком акустичний, виключені перебіг струму у вимірювальному ланцюгу та можливість іскроутворення в контрольованій зоні.

Основні технічні характеристики

Температура спрацьовування, °С, трохи більше…60
Час спрацьовування, з, не більше…10
Розмах вихідної напруги, не менше…5
Напруга живлення, …27±3
Струм споживання, ма, не більше ... 100

Прилад складається з чутливого елемента, включеного в розрив звуководу, що утворює ультразвукову лінію зв'язку між випромінюючим і приймальним п'єзоперетворювачами, підсилювача потужності, попереднього підсилювача та ланцюга зворотного зв'язку, що з'єднує вихід попереднього підсилювача з підсилювачем входу потужності. Випромінюючий перетворювач збуджує в звуководе акустичні хвилі, які проходять через чутливий елемент і досягають приймального перетворювача, що перетворює їх на електричний сигнал. Цей сигнал, посилений попереднім підсилювачем, через ланцюг зворотного зв'язку надходить на вхід підсилювача потужності.

В результаті позитивного зворотного зв'язку в системі виникають автоколивання. Чутливий елемент датчика виконаний з матеріалу, акустичне опір якого різко змінюється за певної температури. В результаті відбувається стрибкоподібна зміна частоти коливань, що служить сигналом перегріву. Після усунення причини перегріву температура чутливого елемента знижується, акустичне опір лінії зв'язку і частота коливань повертаються до початкових значень - датчик знову готовий до роботи. Схема датчика зображено на рис. 1.

Рис1 (натисніть , щоб збільшити)

На транзисторах VT1-VT4 виконано підсилювач потужності. Його коефіцієнт посилення по напрузі визначається ставленням опорів резисторів R6 та R4. До виходу підсилювача підключений випромінюючий п'єзоперетворювач BQ1, через звуковод і чутливий елемент ВК1 акустично пов'язаний з приймальним п'єзоперетворювачем ВМ1. Конденсатори С1 та С4 - розділові. Діоди VD1 і VD2 задають напругу усунення транзисторів VT3 і VT4. Підсилювач потужності живиться від стабілізатора напруги 20 на мікросхемі DA1. Конденсатор C3 - фільтруючий в ланцюзі живлення.

Попередній підсилювач зібраний на ОУ DA3. Оскільки живлення ОУ однополярне, за допомогою резисторів R10, R11 і R13 на його вхід, що не інвертує, подано зсув, рівне половині напруги живлення. Конденсатор С6 - блокувальний ланцюг зсуву. Резистором R12 встановлено режим роботи ОУ. Резистори R14-R16 і конденсатор С7 утворюють ланцюг негативного зворотного зв'язку, що задає коефіцієнт посилення попереднього підсилювача. Вихід цього підсилювача з'єднаний з входом підсилювача потужності через С9 конденсатор, який замикає ланцюг позитивного зворотного зв'язку. Конденсатор С10 – розділовий. Попередній підсилювач живиться від стабілізатора напруги 15 на мікросхемі DA2. Конденсатор С5 - елемент фільтрації ланцюга живлення. Чутливим елементом ВК1 служить полімерний запобіжник MULTIFUSE фірми Bourns, що самовідновлюється. В охолодженому стані структура полімеру, що його заповнює, нагадує кристалічну решітку. При нагріванні вона змінюється, тому при досягненні певної температури відбувається стрибок як електричної провідності полімеру, а й його акустичного опору.

Більшість деталей датчика розташовані на макетній платі з металізованими отворами, монтаж виконаний ізольованими тонкими проводами. Плата поміщена в металевий корпус, на якому встановлені п'єзоперетворювачі. Чутливий елемент датчика знаходиться зовні та з'єднаний з п'єзоперетворювачами звуководом - U-подібним коліном із сталевого дроту діаметром 0,8 мм та довжиною 1 м. Протилежні кінці звуководу припаяні до робочих поверхонь п'єзоперетворювачів. Чутливий елемент впаяний у розрив звуковода у його вигину.

У датчику застосовані танталові оксидні конденсатори К53-52, допустимо використовувати інші, наприклад К53-4. Керамічні конденсатори – К10-176 (або КМ-3 – КМ-6). Постійні резистори С2-33 (можлива заміна – С2-23, МЛТ, ОМЛТ). Підстроювальний резистор – СПЗ-39а (або СПЗ-37, РП1-48). Діоди КД522Б можна замінити іншими кремнієвими діодами, наприклад, із серій КД503, КД521. Транзистори КТ503Г можуть бути замінені транзисторами цієї серії або кремнієвими приладами інших серій з аналогічними параметрами. КТ814Г та КТ815Г можна замінити транзисторами тих же серій або серій КТ816 та КТ817 відповідно. Замість імпортних мікросхем L7815, L7820 можна використовувати вітчизняні мікросхеми КР142ЕН8В та КР142ЕН9А відповідно.

П'єзоакустичні перетворювачі BQ1, ВМ1 - безкорпусні трививідні зарубіжного виробництва (приблизний тип FML-34.7T-2.9B1-L). Запобіжник MF-R025, що самовідновлюється, допустимо замінити аналогічним фірми Raychemf/Tyco або Little Fuse. Налагодження датчика полягає у встановленні підстроювальним резистором R16 такого коефіцієнта посилення в петлі позитивного зворотного зв'язку, при якому спостерігається стійка генерація, а сигнал на виході підсилювача потужності - синусоїдальний з невеликим двостороннім обмеженням. Підвищуючи температуру чутливого елемента ВК1, фіксують її значення, при якому відбувається стрибкоподібна зміна частоти коливань. Слід переконатися, що частота повертається до початкового значення при охолодженні чутливого елемента. В авторському варіанті датчика частота генерованих коливань при температурі чутливого елемента +20 °С дорівнювала 12,9 кГц, а при досягненні температури +40 °С стрибкоподібно збільшувалася до 85,3 кГц.

Автор: О.Ільїн, м. Казань, Татарстан; Публікація: cxem.net

Дивіться інші статті розділу Індикатори, детектори, металошукачі.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Машина для проріджування квітів у садах 02.05.2024

У сучасному сільському господарстві розвивається технологічний прогрес, спрямований на підвищення ефективності догляду за рослинами. В Італії було представлено інноваційну машину для проріджування квітів Florix, створену з метою оптимізації етапу збирання врожаю. Цей інструмент оснащений мобільними важелями, що дозволяють легко адаптувати його до особливостей саду. Оператор може регулювати швидкість тонких проводів, керуючи ним із кабіни трактора за допомогою джойстика. Такий підхід значно підвищує ефективність процесу проріджування квітів, забезпечуючи можливість індивідуального налаштування під конкретні умови саду, а також сорт та вид фруктів, що вирощуються на ньому. Після дворічних випробувань машини Florix на різних типах плодів результати виявились дуже обнадійливими. Фермери, такі як Філіберто Монтанарі, який використовував машину Florix протягом кількох років, відзначають значне скорочення часу та трудовитрат, необхідних для проріджування кольорів. ...>>

Удосконалений мікроскоп інфрачервоного діапазону 02.05.2024

Мікроскопи відіграють важливу роль у наукових дослідженнях, дозволяючи вченим занурюватися у світ невидимих для ока структур та процесів. Однак різні методи мікроскопії мають обмеження, і серед них було обмеження дозволу при використанні інфрачервоного діапазону. Але останні досягнення японських дослідників із Токійського університету відкривають нові перспективи вивчення мікросвіту. Вчені з Токійського університету представили новий мікроскоп, який революціонізує можливості мікроскопії в інфрачервоному діапазоні. Цей удосконалений прилад дозволяє побачити внутрішні структури живих бактерій із дивовижною чіткістю в нанометровому масштабі. Зазвичай мікроскопи в середньому інфрачервоному діапазоні обмежені низьким дозволом, але нова розробка японських дослідників дозволяє подолати ці обмеження. За словами вчених, розроблений мікроскоп дозволяє створювати зображення з роздільною здатністю до 120 нанометрів, що в 30 разів перевищує дозвіл традиційних метрів. ...>>

Пастка для комах 01.05.2024

Сільське господарство - одна з ключових галузей економіки, і боротьба зі шкідниками є невід'ємною частиною цього процесу. Команда вчених з Індійської ради сільськогосподарських досліджень – Центрального науково-дослідного інституту картоплі (ICAR-CPRI) у Шимлі представила інноваційне вирішення цієї проблеми – повітряну пастку для комах, яка працює від вітру. Цей пристрій адресує недоліки традиційних методів боротьби зі шкідниками, надаючи дані про популяцію комах у реальному часі. Пастка повністю працює за рахунок енергії вітру, що робить її екологічно чистим рішенням, яке не вимагає електроживлення. Її унікальна конструкція дозволяє відстежувати як шкідливі, так і корисні комахи, забезпечуючи повний огляд популяції в будь-якій сільськогосподарській зоні. "Оцінюючи цільових шкідників у потрібний час, ми можемо вживати необхідних заходів для контролю як комах-шкідників, так і хвороб", - зазначає Капіл. ...>>

Випадкова новина з Архіву

Стикувальна станція Iogear GTD733 12.07.2017

Асортимент компанії Iogear поповнила стикувальна станція GTD733. Вона дозволяє підключати до комп'ютера з портом Thunderbolt 3 монітори, накопичувачі та інші периферійні пристрої. До другого порту Thunderbolt 3, яким оснащений док, можна підключити ще до п'яти пристроїв.

Конфігурація Iogear GTD733 включає три порти USB 3.0. Два з них підключені до роз'ємів USB-A, один - до USB-C роз'єму. Крім того, є порт Gigabit Ethernet, роз'єм для мікрофона і навушників, відеовихід DisplayPort. До портів DisplayPort та USB-C можна підключати монітори 4К або 5К.

Кабель для підключення до комп'ютера та зовнішній блок живлення входять до комплекту.

Рекомендована ціна пристрою – $300.

Інші цікаві новини:

▪ Нейтрино трансформували

▪ Мікрокомп'ютер EPICT EPP-100 з пікопроектором

▪ Розумна подушка Huawei

▪ Мідії допомогли створити надміцний полімер

▪ Тканина, що охолоджує у спеку

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Зварювальне обладнання. Добірка статей

▪ стаття З бруду до князів. Крилатий вислів

▪ стаття Де живуть акули? Детальна відповідь

▪ стаття Кисневе різання. Типова інструкція з охорони праці

▪ стаття Електронне запалення: варіанти. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Підсилювач класу D для сабвуфера Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages of this page

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