Універсальний високоточний термостабілізатор. Схема, опис

Безкоштовна технічна бібліотека

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

Універсальний високоточний термостабілізатор

Безкоштовна технічна бібліотека

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Регулятори потужності, термометри, термостабілізатори

Коментарі до статті

Пристрій призначений для автоматичної підтримки температури і може бути використаний у квартирі, приватному будинку та ін. приміщеннях при потужності електронагрівача до 5,5 кВт, а також для сховища для овочів (у тому числі на балконі), в інкубаторі, акваріумі і т.д. Передбачено підключення кондиціонера та підтримка бажаної температури охолодженого повітря. Термостабілізатор може бути використаний на виробництві. При необхідності збільшення потужності до 100 кВт і більше застосовується відповідний навантаження магнітний пускач або контактор (у тому числі для трифазної електромережі), котушка якого підключається безпосередньо до стабілізатора.

У різних радіотехнічних виданнях було опубліковано чимало електронних пристроїв для автоматичної підтримки температури, однак одні з них небезпечні в експлуатації, оскільки датчик і елементи регулювання не мають гальванічної розв'язки з електромережею, що живить [1], інші не забезпечують необхідну точність підтримки температури і не виключають частого перемикання нагрівача ("брязкоту") поблизу порогової температури [2], треті складні у виготовленні та містять дефіцитні елементи [3]. Пропонований варіант вільний від зазначених недоліків. Крім того, область застосування пристрою розширена за рахунок підтримки температури з високою точністю та збільшеною потужністю, що відповідає наявним у продажу сучасним нагрівачам та кондиціонерам.

Описаний термостабілізатор забезпечує підтримку температури з точністю до ±0,С та можливість регулювання температурного інтервалу від моменту включення до моменту відключення нагрівача (кондиціонера) від 0,1 до 1,5°С.

Універсальний високоточний термостабілізатор
Рис. 1

При вказаних на схемі (рис.1) номіналах забезпечується фіксоване значення будь-якого з семи значень температур 21...27°С. Цей інтервал температур може бути зрушений у бік збільшення або зменшення на 8...9°З резистором R3. Потужність, що споживається електронним блоком термостабілізатора, не перевищує 3,5 ВА.

Пристрій є сукупністю п'яти функціональних вузлів: електронного термореле, перемикача режимів роботи, мультивібратора, імпульсного трансформатора і триністорного (симісторного) ключа, мережевого трансформатора з випрямлячем. Електронне термореле складається з компаратора напруги DA1 та вимірювального моста. Датчик температури, яким є терморезистор RK1, включений у плече вимірювального моста R1, R3-R10, R2, RK1, що живиться стабілізованою напругою. Фільтр R1 1R12C2 послаблює вплив перешкод на провідники, що з'єднують терморезистор з компаратором. Резистором R14 встановлюють ширину "температурного гістерези" від 0,1 до 1,5°С. Зі зменшенням температури опір терморезистора RK1 збільшується. В результаті зміни напруги на вході компаратора останній, спрацьовуючи, подає негативну напругу на перемикач режимів роботи SA2, VT1. У режимі "нагрівач" транзистор VT1 запускає мультивібратор, зібраний транзисторах VT2, VT3. Частота генерації становить близько 20 кГц, чим забезпечується надійне спрацьовування триністорного (симісторного) ключа, що подає напругу на нагрівач (кондиціонер).

Імпульсний трансформатор Т1 забезпечує гальванічну розв'язку між електромережею 220 і термостабілізатором, що відповідає вимогам електробезпеки. Первинна обмотка трансформатора підключена до колекторів транзисторів VT2, VT3 через конденсатор С4.

Світлодіод HL2 зеленого кольору свічення виконує функції індикатора включення термостабілізатора в мережу, а світлодіод HL1 червоного кольору свічення показує напругу на нагрівач або кондиціонер. Якщо термостабілізатор передбачається використовувати лише для кондиціонера, то потреба в установці перемикача SA2, транзистора VT1, резисторів R15-R17 відпадає. В цьому випадку необхідно перемичкою з'єднати висновок компаратора 7 DA1 з базою транзистора VT3. Якщо передбачається використовувати тільки нагрівач, то перемикач SA2 також не потрібен, при цьому виведення компаратора 7 з'єднують з точкою з'єднання резисторів R15, R16, а колектор транзистора VT1 - з базою транзистора VT3. У сучасних кондиціонерах передбачено функцію обігріву. У цьому випадку перемикач SA2 встановлюють у положення "Нагрівач".

Для живлення термостабілізатора застосовується будь-який мережевий трансформатор Т2, що знижує напругу до 8...10 В. Струм навантаження не менше 200 мА. Трансформатор може використовуватися від мережевого адаптера ігрової відеоприставки. Кондиціонер С7 зменшує споживаний струм із мережі за рахунок компенсації реактивної енергії, що споживається трансформатором. Після підбору конденсатора струм зменшився з 30 до 16 мА. Датчик з терморезистором RK1 можна розташовувати на відстані 10 м і більше від електронного блоку. У цьому випадку підключення виконують екранованим дротом в ізоляції. Терморезистор RK1 необхідно захистити від механічних пошкоджень, забезпечивши вільний доступ до повітря.

Потужність нагрівача (кондиціонера) відповідно до схеми, показаної на рис. 1 не повинна перевищувати 2,2 кВт, проте її нескладно збільшити до 5,5 кВт, застосовуючи замість двох тріністорів VD3, VL4 типу КУ202Н симистор ТС 1 22-25-6, як зазначено на рис.2. І тут використовується одна вторинна обмотка імпульсного трансформатора Т1. Конденсатор С8 забезпечує включення симістор без ретельного підбору його параметрів. Залежно від потужності навантаження триністори (симістор) необхідно встановити тепловідведення з розрахунку 60 см на 1 кВт навантаження.

При використанні термостабілізатора інкубатора для резистори R5-R10 і перемикач SA1 не використовуються, а резистор R4 замінюють резистором на 15 кОм і з'єднують з корпусом. Температуру 37,5°З встановлюють резистором R3.

При використанні термостабілізатора для овочесховища резистор R4 замінюють резистором на 75 кОм і з'єднують з корпусом. Температуру 2...4°З встановлюють також резистором R3.

Якщо необхідно використовувати термостабілізатор в інтервалі температур від 0 до 100°С, резистор R1 необхідно замінити резистором на 5,1 кОм, а резистор R3 - на 100 кОм. Виведення резистора R4, що йде на перемикач SA1, з'єднують із корпусом.

Більшість деталей термостабілізатора змонтовано на друкованій платі із фольгованого склотекстоліту товщиною 2 мм. Розташування деталей некритично. Імпульсний трансформатор Т1 намотаний на кільці розмірами 20x12x6 мм із фериту 2000НМ. Всі три обмотки однакові та містять по 50 витків літцендрату ЛЕШД 7x0,07, який можна замінити дротом ПЕЛ-ШО 0,17. При виготовленні трансформатора обмотки та висновки мають бути надійно ізольовані. Опір ізоляції між обмотками має становити не менше 0,5 МОм, виміряне мегомметром напругою 500 В (ПВЕ п.1.8.34).

У пристрої використані постійні резистори типу МЛТ, змінні - СПЗ-1а, конденсатори типу КМ (С2-С8) і К52-1 (С1-С6).

Компаратор К521САЗ можна замінити на К554САЗ. Транзистор VT1 типу КТ31 5Б може бути застосований з іншим літерним індексом або з серії КТ301, КТ312, КТ3102. Замість транзистори VT2 і VT3 можуть бути застосовані транзистори КТ608. Замість діодів VD2-VD1 можна застосувати діоди КД05А. Світлодіоди також можна замінити іншими. Як перемикач SA3 застосований малогабаритний перемикач типу ПМ, але можна використовувати інший тип, наприклад П5К. Як перемикач SA509 застосований тумблер типу МТД-1.

При встановленні імпульсного трансформатора необхідно правильно підключити початку та кінці обмоток, інакше потрібно поміняти їх місцями.

Правильно зібраний термостабілізатор починає працювати одразу. В окремих випадках через розкидання значень терморезистора RK1 може знадобитися добірка резисторів R5-R10 для встановлення точної фіксованої температури перемикачем SA1.

література

АбрамовС. Терморегулятор для інкубатора//Раціо. -2002. - №9. -С.40-41.
Беляков А. Простий терморегулятор// Радіо. -/989. -№3. -С.31.
Кисельов А. Термостабілізатор із цифровою індикацією//Радіо. – 1994. – №6. – С.26-28.

Автор: В.Ю. Петровський, м. Чернігів; Публікація: radioradar.net

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

Cпеціалізований планшет для шкіл Galaxy Tab E 26.08.2015

B2B-підрозділ компанії Samsung Electronics оголосив про початок продажу для організацій освітньої сфери нового планшета Galaxy Tab E та спеціалізованого програмного забезпечення MagicIWB для побудови інтерактивних занять. Запропоноване рішення покликане задовольнити потреби вчителів та директорів шкіл щодо забезпечення освітнього процесу з використанням електронних навчальних матеріалів.

Новинка відрізняється сучасним дизайном, стильний тонкий корпус має товщину 8,5 мм. Вага планшета складає 490 г. Особливістю планшета є його дисплей із співвідношенням сторін 16:10, завдяки чому він зручний для роботи з електронними книгами, документами та поштою. Планшет представлений у білому та чорному кольорах.

Samsung рекомендує використовувати планшет Galaxy Tab E в освітній сфері разом із програмним забезпеченням Samsung MagicIWB. Пропоноване ПЗ доповнює функціонал планшета, перетворюючи його на інструмент для організації інтерактивних занять, і дозволяє вчителям проводити очні та дистанційні уроки, контролювати дії учнів на планшеті, обмежувати список програм, що запускаються під час занять, а також робити рукописні коментарі до трансльованого матеріалу. та швидше засвоювати матеріал.

Запропонований у планшеті функціонал дозволяє використовувати сучасні електронні навчальні матеріали, вчителям бути "мобільними", а саме – переглядати та доповнювати матеріал до нового уроку без прив'язки до стаціонарного робочого місця. У свою чергу, учням пристрій дає можливість звертатися до електронного підручника у будь-який час, переглядати нотатки, виходити в інтернет та запускати тести, вивчати додаткові матеріали, бути завжди на зв'язку зі своїм учителем, мати можливість отримати від нього коментар та допомогу.

Матеріал, що транслюється під час заняття, а також рукописні коментарі та пояснення можуть бути записані та збережені на планшетах учнів для подальшого звернення до них при підготовці домашнього завдання.
Особливостями планшета є "Режим максимального енергозбереження", його багатозадачність та наявність програми Hancom office, яка дозволяє користувачам переглядати та редагувати файли MS Office.

Планшет Galaxy Tab E має 5-мегапіксельну камеру з автофокусом, завдяки якій може здійснювати зйомку HD-відео. Також пристрій має функцію "Найкраще фото", "Безперервна зйомка" (до 20 кадрів) та "Режим панорамної зйомки". Модель обладнана процесором 1,3 GHz Quad Core, має 1,5 ГБ оперативної і 8 ГБ постійної пам'яті, що розширюється, при цьому доповнюється змінними носіями microSD ємністю до 128 ГБ, що достатньо для запуску, комфортної роботи з додатками, електронними підручниками, перегляду мультимедіа контенту .

Інші цікаві новини:

▪ Мікроби розпізнають літери

▪ Гіпокамп допомагає орієнтуватися у просторі

▪ Гном знайде затонули судна

▪ Тривалий прийом ібупрофену небезпечний для чоловіків

▪ Двохдіапазонний високошвидкісний повторювач ASUS RP-AC87

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ Розділ сайту Зарядні пристрої, акумулятори, батарейки. Добірка статей

▪ стаття Я беру своє добро там, де його знаходжу. Крилатий вислів

▪ стаття Що таке уран? Детальна відповідь

▪ стаття Квадратний горох. Легенди, вирощування, способи застосування