Простой терморегулятор

Нередко для регулирования температуры не подходят схемы, работающие от электросети, либо по условиям безопасности, либо потому что напряжение сети отключают.
Схема (рис.1) предназначена для поддержания температуры внутри инкубатора, а также температуры сбраживания йогурта и более низких температур для хранения овощей в ящике на балконе зимой. Питание схема получает от 12-вольтового аккумулятора, приняты меры, защищающие элементы от "перепутывания" клемм питания.
Основой схемы служит двухканальный усилитель с высоким коэффициентом усиления, наличием защиты выхода и стабилизатора напряжения на "прямом" входе.
Внутренний стабилизатор поддерживает напряжение на "прямых" входах интегральных усилителей на уровне 1,2 В. Изготовленные на одном кристалле стабилизаторы должны выдавать равные напряжения (или меняющиеся одинаковым образом от температуры) при условии: элемент DA1.1 выдает на выход удвоенное напряжение стабилизации (определяется равенством номиналов R1 и R2); делитель из подстроечных резисторов R3 и R4, а также датчика температуры R5 при требуемой температуре передают половину этого напряжения на вход элемента DA1.2; понижение температуры (увеличение сопротивления) полупроводникового датчика приводит к срабатыванию выходного реле К1; повышение температуры (снижение сопротивления) датчика приводит к выключению реле и засвечиванию светодиода HL1 (зеленого свечения).

Для осуществления триггерного эффекта (четкого включения и выключения реле) в схему введена ПОС через резистор R7. Увеличение сопротивления этого резистора "сужает" разность температур включение - выключение и наоборот. Подстроечные резисторы R3 и R4 "проволочные", лучше многооборотные. Сопротивление резистора R3 примерно равно или больше сопротивления датчика, а сопротивление резистора R4 в 10 раз меньше, чтобы удобно проводить "грубую" и точную настройку регулятора.
Термодатчиком служит терморезистор или германиевый транзистор (рис.2). Транзистор более чувствителен к температуре, но имеет "неудобства": стеклянные изоляторы ножек транзистора могут пропускать внутрь корпуса свет, вызывающий изменение настройки (следует применить черную нитку и клей "момент", потом покрыть цапон-лаком); "свободная" база может сильно изменять режим транзистора при попадании влаги (лучше б-э соединить резистором сопротивлением 1.200 кОм и изолировать).
Корпус-коллектор транзистора желательно плотно вставить в отверстие в пластинке из луженой жести и быстро припаять мощным паяльником, быстро охладить воздухом, чтобы температурный "скачок" не испортил кристалл. Теперь датчик температуры будет малоинерционным и сможет быстро реагировать на изменение температуры воздуха. Если нагревать инкубатор лампами, пла- стина-радиатор датчика температуры должна быть блестящей, чтобы лучи ламп не нагревали радиатор датчика. Резистор R10 необходим в случае применения низковольтовой катушки реле (он гасит избыток напряжения). Стабилитрон VD1 вместе с лампой HL2 защищает схему от "переполюсовки" питания и чрезмерных напряжений в момент заряда аккумулятора. Мощность лампы должна быть такой, чтобы в момент срабатывания выходного реле не снижалось напряжение питания схемы более чем на 1 В. Настраивают схему по стеклянному термометру при работающем от сети инкубаторе (наблюдать за светодиодом).

Внимание! Скорость реагирования на температуру стеклянного термометра несколько минут, а транзисторный датчик с радиатором "чувствует" изменения температуры за десятки секунд.

Нагревается инкубатор несколькими лампами накаливания на 12 В (рис.3).

Их мощность должна быть такой, чтобы при самой низкой температуре в помещении, лампы работали половину времени (столько же, сколько были включены). Интервал включение-выключение (резистор R7) настраивают применительно к конкретному объекту (зависит от мощности нагревателя и тепловой инерции объекта). Нужно выбирать "золотую середину" между вариантами: частые включения - хорошо для яиц, но "подозрительны" - утечка тепла; редкие включения - хорошо для техники. В любом случае питание от аккумулятора требует в целях экономии улучшить теплоизоляцию инкубатора.
Обогрев проводить необходимо как минимум тремя лампами, каждая из которых запитывается "своим" контактом реле. Светодиод вывести в удобное для наблюдения место. Такие меры и ежедневная проверка функционирования необходимы вследствие большой ответственности, возложенной на схему (надежность контактов невысокая). В дальнейшем необходимо изготовить сигнализатор нарушения температурного режима, питаемый от гальванической батареи. В этом случае даже выход из строя цепей питания не помешает выдаче звукового сигнала.

Примечание.

Полностью быть уверенным в работе инкубатора можно в случае действия двух независимых регуляторов температуры или хотя бы независимой схемы звуковой сигнализации. Это зависит не столько от схемы, сколько от контактов, поломок, нарушений и различных случайностей.
Н.П. Горейко, г.Ладыжин, Винницкая обл.
Электрик №7/2000






Рекомендуемый контент




Copyright © 2010-2017 housea.ru. Контакты: info@housea.ru При использовании материалов веб-сайта Домашнее Радио, гиперссылка на источник обязательна.