Автомат управления вентиляцией на кухне. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Дом, приусадебное хозяйство, хобби

 Комментарии к статье

Предлагаемый вниманию читателей автомат поддерживает на кухне комфортный температурный режим, включая и выключая вентилятор. Однако это не термостабилизатор в привычном смысле этого слова. В основу его работы положен несколько иной принцип...

Отправной точкой для создания автомата послужил тот факт, что при работающей кухонной плите горячий воздух распределяется по помещению далеко не равномерно. Нагревшийся поднимается вверх, а поступающий извне холодный остается внизу. Так, разность показаний установленных у пола и у потолка помещения термометров достигает 8°С даже во время работы электроплиты на четверть мощности. Средняя температура воздуха в зависимости от сезона и времени суток находилась в интервале 16...32°С.

Граница между слоями воздуха выражена довольно резко и явно ощущается человеком. В этой ситуации благоприятно сказывается наличие на кухне вентилятора, перемешивающего воздух. С его включением температура внизу повышается, а наверху - снижается. Такой вентилятор желательно снабдить таймером, автоматически через определенное время отключающим его. Это убережет от последствий забывчивости. Еще лучше - сделать устройство, реагирующее на неравномерность распределения температуры и включающее вентилятор, только когда это действительно необходимо.

В автомате, схема которого показана на рисунке, совмещены обе функции. Основные узлы таймера - RS-триггер DD4.1, генератор тактовых импульсов на микросхеме DD1 и двоичный счетчик DD3. В исходном состоянии таймера, которое устанавливают нажатием кнопки SB1, на выходе триггера DD4.1 (вывод 2) и соединенном с ним входе 1 элемента DD1.1 - низкий логический уровень. В результате работа тактового генератора на элементах DD1.1 и DD1.2 запрещена. Высоким уровнем на входе R счетчика DD3 во всех его разрядах установлены лог. 0. Транзисторы VT2 и VT3 закрыты (предполагается, что выключатель SA2 разомкнут), светодиод HL2 не горит, двигатель вентилятора М1 отключен от сети разомкнутыми контактами реле К1.

(нажмите для увеличения)

Нажатием кнопки SB2 включают вентилятор и запускают таймер. В результате изменения состояния триггера DD4.1 напряжение высокого логического уровня с его выхода поступает в базовые цепи транзисторов VT2 и VT3. Светодиод HL2 зажигается, а сработавшее реле К1 подает сетевое напряжение на вентилятор. Одновременно разрешается работа тактового генератора DD1.1, DD1.2 и счетчика DD3. Спустя определенное, зависящее от положения переключателя SA1 число периодов колебаний тактового генератора, низкий логический уровень на входе 9 элемента DD2.2 сменится высоким, что приведет к возврату триггера DD4.1 и всего таймера в исходное состояние и выключению вентилятора.

Вентилятор еще до истечения выдержки можно выключить кнопкой SB1 и вновь включить кнопкой SB2, причем отсчет времени начнется с начала. Продлит работу вентилятора и простое нажатие на кнопку SB2.

Датчик разности температур собран на компараторе DA1. Его чувствительные элементы - два терморезистора. Первый из них (RK1) размещают на высоте 2,2 м и на удалении не более 0,8 м от кухонной плиты по горизонтали. Второй терморезистор (RK2) устанавливают под первым на высоте приблизительно 0,6 м.

Если температура терморезисторов одинакова, равны и их сопротивления. Однако, благодаря резистору R2, напряжение на инвертирующем входе (вывод 4) компаратора DA1 выше, чем на неинвертирующем (вывод 3), в результате на его выходе (вывод 9) - низкий логический уровень. Транзистор VT1 закрыт, светодиод HL1 погашен. Вентилятор, если он не включен с помощью кнопки SA2, не работает.

Допустим, температура обоих терморезисторов увеличивается или уменьшается одинаковым образом. Вместе с ней изменяются, оставаясь равными, их сопротивления. Поэтому состояние компаратора сохраняется прежним. Однако, если терморезистор RK1 нагреть сильнее, чем RK2, напряжение на инвертирующем входе компаратора DA1 станет ниже, чем на неинвертирующем, что приведет к переключению компаратора. Напряжением высокого логического уровня с его выхода будет открыт транзистор VT1, а если выключатель SA2 замкнут, то и VT3. Светодиод HL1 зажжется, реле К1 сработает, вентилятор будет включен независимо от состояния таймера. После выравнивания температуры терморезисторов компаратор DA1 возвратится в исходное состояние, отключив вентилятор.

Конденсаторы С2 - С4 служат для подавления помех и наводок на длинные провода, соединяющие терморезисторы с прибором. Номинал конденсатора С4 преднамеренно выбран меньшим, чем C3. Это позволило устранить кратковременное включение вентилятора в момент подачи на автомат напряжения питания.

Напряжение 12 В для питания автомата берут от любого стабилизированного источника. Потребляемый ток (не считая реле К1) не превышает 30 мА. Автором применено реле КУЦ-1 (паспорт РА3629000). Пригодны и другие, например, РЭС22 (паспорт РФ4.523.023-05.01).

В прибор можно устанавливать постоянные резисторы любых типов. Конденсатор С1 - пленочный серии К73, С6 - керамический, остальные - оксидные К50-6 или К50-35. Светодиоды HL1 и HL2 - любые соответствующего цвета свечения, например, КИПД05А (красный) и КИПД05Б (зеленый). Можно заменить оба одним двуцветным с общим катодом, например, L-117EOW фирмы Kingbright. Транзисторы VT1 - VT3 - с любым буквенным индексом.

Компаратор К554САЗ заменяют на 521САЗ с учетом отличий в нумерации выводов. При отсутствии микросхемы К561ТР2 RS-триггер (DD4.1) собирают по известной схеме из двух элементов микросхемы К561ЛЕ5 или других ИЛИ-НЕ. Понизив напряжение питания до 9 В, вместо микросхем серии К561 можно установить их функциональные аналоги из серии К176.

Терморезисторы RK1 и RK2 - ММТ-4. Их номинал (сопротивление при температуре +25 °С) некритичен и может достигать 82 кОм, однако терморезисторы должны быть oдинаковыми, лучше всего - "из одной коробки". Если есть сомнения в идентичности характеристик терморезисторов, равенство их сопротивления полезно проверить при различной температуре. При монтаже в автомат выводы терморезисторов, соединенные с их металлическими корпусами, подключают к общему проводу.

Включив питание автомата, разомкнув выключатель SA2 и нажав кнопку SB1 "Пуск", необходимо убедиться, что тактовый генератор на элементах DD1.1, DD1.2 действует, светодиод HL2 светится, а реле К1 сработало, запустив вентилятор. В противном случае придется проверить правильность монтажа, исправность микросхем, транзисторов и других элементов. Если переключатель SA1 находится в указанном на схеме положении, через 15...20 мин вентилятор должен быть автоматически выключен, а светодиод HL2 - погаснуть. Перевод переключателя SA1 в другое положение удвоит это время. Устанавливать продолжительность работы вентилятора с высокой точностью в данном случае не требуется, но при необходимости ее можно "подогнать" подборкой номиналов конденсатора С1 и резистора R5.

Убедившись в работоспособности таймера, приступают к налаживанию датчика перепада температуры. Терморезисторы RK1 и RK2 заблаговременно размещают таким образом, чтобы они прогрелись до одной и той же температуры. В этом состоянии убеждаются, что логический уровень на выводе 9 компаратора DA1 - низкий, а светодиод HL1 не горит. Если нагреть терморезистор RK1 на несколько градусов, поднеся к нему горячий предмет, светодиод должен зажечься, а через некоторое время после удаления предмета - погаснуть. Требуемой чувствительности датчика добиваются подборкой номинала резистора R2.

Необходимо учитывать, что во время пайки элементы автомата нагреваются до высокой температуры, изменяющей их характеристики. Поэтому после каждого вмешательства в устройство с паяльником необходимо выждать несколько минут, давая элементам возможность остыть.

В заключение опытным путем подбирают наилучшее место расположения терморезисторов RK1 и RK2.

Автор: Н.Латченков, г.Москва

Смотрите другие статьи раздела Дом, приусадебное хозяйство, хобби.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Раннее воздержание от алкоголя перестраивает мозг и иммунитет 10.03.2026

Алкогольная зависимость - хроническое расстройство с компульсивным употреблением спиртного, которое влияет не только на поведение, но и на функционирование мозга и иммунной системы. Недавние исследования показали, что даже на ранних этапах воздержания организм начинает перестраиваться, открывая новые возможности для терапии зависимости. Ученые сосредоточились на пациентах, находящихся в первые недели абстиненции, и зафиксировали значительные изменения в мозговой активности. С помощью функциональной магнитно-резонансной томографии они выявили перестройку сетей нейронных связей, отвечающих за контроль импульсов и принятие решений. Эти изменения могут быть ключевыми для восстановления самоконтроля и снижения риска рецидива. Одновременно с нейронной перестройкой исследователи наблюдали колебания иммунной системы. В крови повышался уровень цитокинов - сигнальных белков, регулирующих воспалительные процессы. Эти данные свидетельствуют о существовании нейроиммунного взаимодействия, при ...>>

Жесткий диск Seagate 44 ТВ 10.03.2026

С ростом объемов данных, обрабатываемых крупными компаниями и дата-центрами, требования к накопителям резко увеличиваются. Seagate анонсировала начало поставок новейших жестких дисков Exos емкостью 44 ТБ, которые обещают сочетание рекордного объема и высокой производительности, благодаря передовой платформе Mozaic 4+ и технологии термомагнитной записи HAMR. Платформа Mozaic 4+ включает десять магнитных пластин, каждая из которых имеет емкость более 4 ТБ. В сумме это позволяет получить общий объем накопителя 44 ТБ - рекордный показатель для современных HDD. В сочетании с вращением шпинделя на скорости 7200 оборотов в минуту это обеспечивает скорость передачи данных порядка 300 МБ/с, что делает диск подходящим для работы с большими массивами информации. Seagate отмечает, что использование Exos повышает общую эффективность систем хранения примерно на 47%. Для корпоративных клиентов это означает сокращение занимаемой площади под кластеры на 9 квадратных метров и снижение годового эне ...>>

Скука - двигатель перемен 09.03.2026

Современная жизнь редко оставляет человеку время на простое ощущение скуки. С развитием цифровых технологий и постоянным доступом к социальным сетям мы стремимся мгновенно развлекать себя, избегая пауз, когда ум может быть свободен от внешних раздражителей. Между тем, новое исследование показывает, что скука выполняет важную роль в психическом здоровье и может стимулировать личностное развитие. Часто скука воспринимается как негативное состояние, которое хочется немедленно устранить. Однако психологи отмечают, что именно моменты, когда человеку становится по-настоящему скучно, могут побудить к поиску нового хобби, пересмотру жизненных приоритетов или появлению свежих идей. Это состояние открывает пространство для саморефлексии и внутреннего роста. Исследователи из Университета Бата и Тринити-колледжа показали, что привычка уходить в социальные сети в моменты скуки мешает человеку достигать "максимальной скуки". В результате стимулируется лишь поверхностное отвлечение, которое не ...>>

Случайная новость из Архива Улучшение выработки энергии из рассеиваемого тепла 01.06.2021 Группа ученых из Университета Колорадо в Боулдере разработала новый элемент для выработки энергии из рассеиваемого тепла, которое просто улетело бы в пространство. Новая разработка оказалась в 100 раз лучше предыдущих подобных устройств, но для коммерческих целей КПД элемента необходимо повысить еще в 100 или 1000 раз. Вырабатывать электричество из внешнего электромагнитного поля (радиочастотного излучения) могут так называемые выпрямляющие антенны или ректенны (rectifying antenna). Ученые создали ректенну для получения электричества из тепла. Работа элемента основана на туннельном эффекте. Задача была поставлена таким образом, что для сбора энергии из тепла требовался как можно меньший по размерам элемент, но необходимо было решить проблему роста сопротивления по мере уменьшения элементов. Туннельный эффект, которого ученые добились на элементе, фактически означает нулевое сопротивление перехода электрона и резкое повышение уровня выработки. Получить такой эффект исследователи смогли после того, как между контактами перехода создали зазор между двух слоев диэлектрика - так называемую квантовую яму. Подбор зазора и толщины диэлектриков был такой, что электрон туннелировал с одного контакта на другой, как бы проходя сквозь стену. Ученые протестировали массив из более чем 250 000 ректенн в форме бабочек, сделанных из никеля, оксида никеля, оксида алюминия, хрома и золота, каждая из которых была примерно 11 нм в длину и 6 нм в ширину. Было обнаружено, что массив показал эффективность преобразования в 100-1000 раз больше, чем предыдущие оптические ректенны.

Другие интересные новости:

▪ Микросхема (трехфазный счетчик электроэнергии) ADE7752

▪ Космический аромат от NASA

▪ Микро-ПК Intel Edison

▪ Сверхскоростные жидкие кристаллы

▪ Прогноз погоды для больницы

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Строителю, домашнему мастеру. Подборка статей

▪ статья Франциск Ассизский. Знаменитые афоризмы

▪ статья Какова самая высокая температура, которую удалось получить? Подробный ответ

▪ статья Макадамия. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Автосторож с малым числом деталей. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Способ намотки катушек. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026