Терморегулятор. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Регуляторы мощности, термометры, термостабилизаторы

 Комментарии к статье

Для поддержания температуры воздуха в помещении, в балконном ящике для хранения продуктов, воды в резервуаре подойдет терморегулятор, описание которого приведено ниже. Он обладает высокой точностью, долговременной стабильностью и может управлять сравнительно мощным нагревателем.

Схема устройства показана на рис. 1.

(нажмите для увеличения)

Датчик температуры В1 - специализированная микросхема AD22100KT, выходное напряжение которой практически линейно зависит от температуры окружающей среды. Вычислить значение напряжения U в вольтах при температуре Т, заданной в градусах Цельсия, можно по формуле

где Uп - напряжение питания датчика, В.

На микросхеме DA2 собран компаратор напряжения. Сигнал датчика поступает на его вход через фильтр R1C3, подавляющий помехи и наводки. В качестве исполнительного элемента применен фототиристор U1, коммутирующий нагреватель через диодный мост VD3- VD6. Светодиод HL2 сигнализирует о поданной команде включения нагревателя.

На понижающем трансформаторе Т1 и диодах VD1, VD2 собран выпрямитель, а на микросхеме DA1 - стабилизатор напряжения питания датчика. Светодиод HL1, показывая наличие напряжения на выходе выпрямителя, сигнализирует о подключении прибора к сети.

Регулятор работает следующим образом. На входы компаратора поступает напряжение с выхода датчика В1 и образцовое с движка переменного резистора R3. Если температура выше заданной, ток в цепи управления фототиристором не протекает и последний закрыт. Нагреватель обесточен.

Со снижением температуры напряжение на выходе датчика станет меньшим образцового, что приведет к переключению компаратора. Фототиристор откроется, замыкая цепь питания нагревателя. Температура объекта повысится, и прибор вернется в исходное состояние, в котором нагреватель выключен.

Конструктивно терморегулятор состоит из трех узлов, соединенных жгутами проводов с разъемами. Первый узел - датчик температуры В1. Указанный на схеме прибор AD22100KT работает в интервале температуры 0...+100°С. Для работы в интервале -40...+85 °С нужен AD22100AT, а в интервале -50...+150 °С - AD22100ST. Для применения в жидкой среде датчик должен быть защищен от непосредственного контакта с ней, а его соединительные провода надежно изолированы.

Второй узел - печатная плата, на которой установлены микросхемы, большая часть других деталей и вилки разъемов Х1 и Х2. Эскиз платы показан на рис. 2. Она рассчитана на оксидные конденсаторы серии К50-35 или аналогичные импортные и на постоянные резисторы указанной на схеме мощности. Проволочный многооборотный подстроечный резистор СП5-2ВБ (R3) установлен вне платы. Вилки Х1, Х2 серии PLS. Подобные можно найти в неисправных компьютерных модулях. Диоды VD1, VD2 при необходимости заменяют другими выпрямительными, например, КД105Б, КД106А.

Третий узел - силовые элементы регулятора и светодиоды. Все они вместе с печатной платой второго узла помещены в корпус из изоляционного материала. Мост из диодов VD3-VD6 можно заменить аналогичным однокорпусным узлом, например, КВРС1006 или КВРС1004. При токе нагрузки более 1.. .2 А диодному мосту и фототиристору необходимы теплоотводы, а если мощность нагревателя превышает 2,2 кВт, эти элементы следует заменить другими соответствующей мощности. Трансформатор Т1 должен обеспечивать выпрямленное напряжение 12... 15 В при токе нагрузки 100 мА. Светодиоды подойдут любые.

Налаживание начинают с установки границ интервала температуры, в котором планируется работа регулятора. Для этого подбирают номиналы резисторов R2 и R4. Падение напряжения на резисторе R4 должно равняться вычисленному по приведенной выше формуле для минимальной, а на последовательно соединенных R3 и R4 - для максимальной температуры интервала.

Номинал резистора R6 выбирают таким, чтобы в цепи управления фототиристора U1 протекал ток приблизительно 100 мА. Если включение и выключение нагревателя происходят с "дребезгом", устранить его можно, установив показанный на схеме штриховыми линиями резистор R9. Он создаст небольшой гистерезис переключения компаратора.

Автор: И.Нечаев, г.Курск

Смотрите другие статьи раздела Регуляторы мощности, термометры, термостабилизаторы.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Расставание действительно может причинять физическую боль 16.09.2026

Разрыв отношений с близким человеком способно вызывать настолько сильные переживания, что привычное выражение "разбитое сердце" иногда воспринимается почти буквально. Человек может испытывать тревогу, тоску и эмоциональное напряжение, сопровождающиеся вполне реальными телесными ощущениями. Исследования работы мозга показывают, что такая связь между эмоциональными и физическими страданиями может иметь вполне определенную нейробиологическую основу. Эксперимент, позволивший изучить этот вопрос, провела команда психолога Итана Кросса из Мичиганского университета. В исследовании участвовали 40 человек, недавно переживших расставание по инициативе партнера. Все добровольцы продолжали остро реагировать на произошедшее, что позволило исследователям изучить мозговую активность в период наиболее сильных переживаний. Во время эксперимента участников помещали в аппарат магнитно-резонансной томографии. Испытуемым поочередно показывали фотографию бывшего партнера и подвергали предплечье воздей ...>>

Научно доказана невозможность создания нейтринного лазера 16.09.2026

Лазер давно перестал быть исключительно лабораторной технологией: сегодня он используется в связи, медицине, промышленности и научных исследованиях. Поэтому физики периодически предлагают необычные варианты устройств, способных работать по аналогичным принципам, но с другими типами частиц. В 2025 году появилась идея создать лазер, формирующий направленный поток нейтрино. Однако последующий теоретический анализ показал, что привлекательная на первый взгляд концепция сталкивается не просто с техническими трудностями, а с фундаментальными законами квантовой физики. Первоначальную концепцию предложили профессор Массачусетского технологического института (MIT) Джо Формаджио (Joe Formaggio) и Бен Джонс (Ben Jones) из Техасского университета в Арлингтоне. Согласно их замыслу, облако радиоактивных атомов следовало охладить до сверхнизких температур порядка нанокельвинов - миллиардных долей кельвина. В таких условиях атомы могли бы сформировать Бозе - Эйнштейновский конденсат, особое квантов ...>>

Индекс нижнего белья раскрыл состояние швейцарских почв 15.09.2026

Почва кажется обычной частью окружающего нас ландшафта, однако под ее поверхностью существует сложная экосистема, от состояния которой напрямую зависит жизнь человека. Миллиарды микроорганизмов, черви, грибы и другие обитатели почвы перерабатывают органические вещества и участвуют в круговороте питательных элементов. Чтобы привлечь внимание общества к этой мало заметной проблеме, исследователи из Цюрихского университета придумали весьма необычный эксперимент: они закопали более 2000 пар хлопкового нижнего белья в садах, на лугах, полях и газонах по всей Швейцарии. Проект получил название "Доказательство в виде нижнего белья" и представлял собой не массовую шутку, а научный эксперимент, позволяющий наглядно оценить биологическую активность почвы. Исследователи помещали хлопковые изделия в землю, а примерно через два месяца извлекали их и сравнивали степень разрушения ткани. Некоторые образцы за это время практически исчезали, оставляя лишь отдельные фрагменты швов, тогда как на други ...>>

Случайная новость из Архива Обнаружена цепь галактик почти без темной материи 25.07.2026 Темная материя считается одной из главных составляющих Вселенной и обычно играет роль невидимого каркаса, который удерживает звезды внутри галактик. Когда ученые находят объекты, почти полностью лишенные этого компонента, это ставит под сомнение привычные представления о формировании космических структур и открывает новые вопросы о природе самой темной материи. Представьте себе галактику, с которой словно содрали "невидимый клей", который должен держать ее звезды вместе. Именно такова оказалась карликовая галактика DF9: по данным Live Science, она, как и еще две ее соседки DF2 и DF4, почти лишена темной материи - компонента, обычно составляющего львиную долю массы галактик. Темная материя составляет около 85 процентов всей материи во Вселенной и обычно создает невидимые ореолы вокруг галактик. Карликовая галактика DF9 входит в "шнур" из примерно 12 тусклых галактик и почти не имеет темной материи. Ее масса составляет около 100 миллионов масс Солнца и совпадает с массой ее видимых звезд. Если бы у DF9 было "нормальное" количество темной материи, ее общая масса должна была бы превышать 10 миллиардов солнечных масс. Три галактики в этой цепи - DF2, DF4 и DF9 - указывают на совместное происхождение в результате экстремального столкновения. Темную материю часто сравнивают с невидимым каркасом, на который нанизываются звезды, газ и пыль. Еще астроном Вера Рубин заметила, что звезды вращаются вокруг центров галактик слишком быстро, чтобы их удерживала только видимая масса. Это означало, что где-то скрывается дополнительная невидимая масса. Для большинства галактик уравнение простое: невидимой массы гораздо больше, чем видимой. Самое удивительное, что именно маленькие карликовые галактики обычно имеют наибольшую долю темной материи. DF9 расположена в поле NGC 1052 примерно в 67 миллионах световых лет от Земли. Чтобы изучить ее, астрономы использовали спектрограф Keck Cosmic Web Imager на обсерватории Кека на вулкане Мауна-Кеа. Они измерили движение звезд в галактике, анализируя смещение длин волн, и по этому вычислили ее массу. Результат оказался почти идеальным: масса, полученная из гравитационного движения звезд, равна массе, которую дает просто подсчет света этих звезд - примерно 100 миллионов солнечных масс. То есть "лишней" гравитации, которую должна давать темная материя, почти нет. Для типичной карликовой галактики ожидается, что ее темный ореол примерно в 100 раз массивнее суммарной массы звезд. В случае DF9 и ее "родственниц" DF2 и DF4 это правило ломается. Команда сравнивает эту цепь с миниатюрной версией знаменитого скопления Пуля (Bullet Cluster) - системы двух столкнувшихся скоплений галактик на расстоянии около 4 миллиардов световых лет. По версии исследователей, экстремальное столкновение выбросило часть вещества, из которого и сформировались DF2, DF4 и DF9. Они родились уже "облегченными" - без привычного темного ореола и выровненными в виде длинной нити. Астроном Майкл Кайм из Йельского университета отмечает, что если бы мы знали только DF2, DF4 и DF9, никакой потребности вводить темную материю вообще не было бы: у этих трех галактик масса по гравитации полностью совпадает с массой, определяемой по свету. Космос полон столкновений галактик, но подобные высокоскоростные события относительно редки. По оценкам на основе космологических симуляций, в пределах расстояния около 67 миллионов световых лет от Земли должно произойти лишь примерно семь подобных событий. Команда продолжает наблюдения за этими галактиками на других телескопах, включая перспективные инструменты, способные более чувствительно картографировать протяженные структуры неба. Если удастся обнаружить растянутые облака газа или другие следы колоссального столкновения, это укрепит идею о том, что странные "голые" галактики не случайное совпадение, а прямой продукт экстремальных событий.

Другие интересные новости:

▪ Асфальт с нанотрубками

▪ В космос отправят первый деревянный спутник

▪ Вертолет для поиска подводных лодок

▪ Датчик изображения Python 480 от ON Semiconductor

▪ 1 миллион нейронов в чипе IBM

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Металлоискатели. Подборка статей

▪ статья Старый режим. Крылатое выражение

▪ статья Какой клуб выиграл главный трофей после того, как убрал из названия слово могучие? Подробный ответ

▪ статья Корейское окно для наблюдения с лодки. Советы туристу

▪ статья Многодиапазонные направленные антенны. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Модернизация приемника TECSUN. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026