Стабилизатор температуры и влажности. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Регуляторы мощности, термометры, термостабилизаторы

 Комментарии к статье

Описываемое здесь устройство позволяет одновременно стабилизировать температуру и влажность воздуха в помещении. В отличие от большинства подобных стабилизаторов, в которых используется принцип измерения сопротивления гигроскопического материала, в предлагаемом варианте применен психрометрический способ ее контроля, когда снижение температуры датчика тем больше, чем интенсивнее испарение с его поверхности. Это позволило упростить конструкцию датчика и обеспечить повышение надежности его работы.

Следует, однако, отметить, что установка стабилизируемой влажности должна производиться по психрометрической таблице, что не очень удобно.

Принципиальная схема стабилизатора температуры и влажности воздуха приведена на рисунке. Фактически он состоит из двух терморегуляторов. Один из них собран на компараторе DA1 и функции термочувствительного элемента выполняет в нем "сухой" терморезистор R3. К выходу этого регулятора (разъему XS1) подключен нагревательный прибор мощностью около 1 кВт, поддерживающий постоянную температуру в помещении. Во втором терморегуляторе работает компаратор DA2, к которому подключен "влажный" терморезистор R8. Температура, а значит, и сопротивление постоянно увлажняемого резистора зависят от влажности воздуха в помещении. К выходу этого регулятора (разъему XS2) может быть подключено увлажняющее устройство - испаритель или двигатель насоса распыляющего воду через форсунки.

Первый терморегулятор работает следующим образом. Когда температура воздуха, а значит, и терморезистора R3 ниже значения, заданного переменным резистором R1, напряжение на инвертирующем входе (выв. 4) компаратора DA1 меньше, чем на неинвертирующем (выв. 5). В этом случае напряжение на выходе микросхемы DA1 (выв. 10) близко к напряжению ее питания (около 11 В), тринистор VS1 открыт и нагревательный прибор оказывается подключенным к источнику питания. Когда же температура воздуха повысится до необходимого уровня, сопротивление терморезистора R3 уменьшится, напряжение на инвертирующем входе микросхемы DA1 увеличится, а на выходе упадет практически до нуля. В результате тринистор VS1 закроется и цепь питания нагревателя разорвется. При понижении температуры процесс повторится.

Работа регулятора влажности на микросхеме DA2 практически ничем не отличается от работы терморегулятора, но вместо тринистора к выходу его компаратора подключен транзистор VT1, управляющий симистором VS2 с помощью реле К1.

Температура терморезистора R8 регулятора влажности зависит не только от температуры, но и от влажности воздуха. При пониженной влажности скорость испарения воды с его постоянно смачиваемой поверхности повышена, в результате она охлаждается и сопротивление терморезистора R8 увеличивается. В этом случае напряжение на инвертирующем входе компаратора DA2 будет низким, а на его выходе - высоким. В итоге транзистор VT1 откроется, реле К1 сработает и его контакты К1.1 замкнутся. Симистор VS2 также откроется и на подключенный к разъему XS2 увлажнитель поступит напряжение питания. Но как только влажность воздуха повысится до необходимой, испарение воды с поверхности резистора R8 уменьшится и его сопротивление снизится. Симистор VS2 закроется и подача питания на разъем XS2 прекратится.

Все используемые в стабилизаторе элементы широко известны и доступны. Терморезисторы ММТ-4 с отрицательным ТКС можно заменить на другие сопротивлением 2...20 кОм, но при этом отношения сопротивлений резисторов R1:R3:R5 и R6:R8:R10 должны сохраниться. Тринистор КУ202Н можно заменить на КУ201Л, диоды VD3-VD6 любые мощные на напряжение более 300 В. Предохранитель FU1 выбирается исходя из мощности приборов, подключенных к разъемам XS1и XS2. Реле К1 - РЭС-15 паспорт РС4.591.003 можно заменить на любое другое с током срабатывания не более 10 мА и сопротивлением обмотки до 1000 Ом. При использовании реле с малым сопротивлением обмотки в цепь его питания необходимо включить токоограничивающий резистор R14 сопротивлением несколько сотен Ом. Все элементы, за исключением VS1, VS2, R1, R6, R16, FU1 и VD3-VD6, установлены на плату из одностороннего фольгированного гетинакса. Тринистор, симистор и диоды VD3-VD6 размещены на небольших теплоотводах.

В описанном устройстве используется бестрансформаторное питание, поэтому все токопроводящие цепи должны быть хорошо изолированы. При настройке устройства необходимо использовать низковольтные стабилизированные источники питания.

К корпусу резистора R8 привязывают полоску материала с хорошими капиллярными свойствами, другой конец которой опускают в воду. При этом важно, чтобы, корпус терморезистора постоянно смачивался. Регулировка устройства состоит в установке порога срабатывания тринистора VS1 и реле К1. Для этого движки резисторов R1, R6 следует установить в положение, соответствующее наибольшему сопротивлению. Резисторы R11 и R12 постепенно переводят из нижнего (по схеме) положения до положения, при котором соответственно откроется тринистор VS1 и сработает реле К1. Прибор необходимо отградуировать с помощью термостата и ручки переменных резисторов R1, R6 снабдить температурными шкалами. В процессе градуировки резистор R8 не должен увлажняться.

Нужная температура в помещении устанавливается резистором R1, а влажность - R6. Для этого используется психрометрическая таблица, на которой температура сухого термометра соответствует температуре, установленной резистором R1, а влажного - температуре, установленной резистором R6.

Важно отметить, что из-за гальванической связи прибора с сетью долив воды в емкость для смачивания резистора R8 возможен только при отключении сетевого напряжения.

В этом устройстве не очень удачно решено управление тринистором VS1 и симистором VS2. Дело в том, что выходного тока цепи питания R15VD1C7 - 16 мА - может оказаться недостаточно для работы двух ОУ, включения реле К1 и тринистора VS1 (ток спрямления - до 100 мА при 20°С). Кроме того, сопротивление резистора R16 обеспечивает гарантированное включение симистора VS2 лишь при достижении мгновенного значения напряжения сети 80 В, что вызывает заметные помехи радиоприему. Поэтому цепи управления тиристоров целесообразно изменить. Варианты схем узлов их импульсного включения неоднократно приводились на страницах журнала.

Автор: М.Куцев, с.Волчно-Бурла Алтайского края

Смотрите другие статьи раздела Регуляторы мощности, термометры, термостабилизаторы.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Экраны влияют на детей неравномерно в разном возрасте 01.08.2026

Планшеты и смартфоны давно стали привычной частью повседневной жизни даже самых маленьких детей. Родители часто используют гаджеты, чтобы успокоить малыша или занять его на время, однако ученые все чаще задаются вопросом, как экранное время сказывается на развитии мозга и будущей способности к обучению. Новое исследование показывает, что значение имеет не только продолжительность просмотра, но и возраст, в котором ребенок проводит время перед экраном. Ученые наблюдали детей от рождения до 8 лет. Оказалось, что больше всего экраны влияют на мозг в два периода - в раннем младенческом возрасте и перед поступлением в школу. У детей, много времени проводивших перед экранами в эти возрастные точки, в 9 лет были несколько хуже успехи в обучении, а в 10,5 лет хуже работала рабочая память - способность удерживать и обрабатывать информацию здесь и сейчас. Исследователи из Франции и Сингапура проанализировали данные 502 детей и выделили два ключевых этапа. У младенцев мозг развивается очень ...>>

Умные жилеты, спасающие от жары 01.08.2026

Летняя жара в больших городах все чаще становится серьезным испытанием для людей, работающих на открытом воздухе. Мусорщики, строители и другие специалисты вынуждены проводить часы под палящим солнцем, рискуя перегревом. Китайские инженеры предложили практичное решение - специальные охлаждающие жилеты, которые помогают снизить ощущаемую температуру примерно на 10 градусов. Пока мир страдает от сильной жары, китайские инженеры разработали "умные" жилеты с климат-контролем. Жилеты с кондиционированием почти не отличаются от обычной рабочей одежды. Главное отличие - в системе охлаждения. В городе Нанкин в жилет вмонтированы два вентилятора, работающих от портативных аккумуляторов. Одного заряда хватает на 3-4 часа непрерывной работы. В Чанчжоу решили разместить в карманах охлаждающие элементы с материалом, который при нагревании переходит из твердого состояния в жидкое, активно поглощая тепло. Это поддерживает комфортную температуру в течение 2,5-4 часов. Такие жилеты выглядят почти ...>>

Летающие ветротурбины 3 МВт вышли в серию 31.07.2026

Традиционные ветряные электростанции зависят от силы и стабильности ветра у поверхности земли, где воздушные потоки часто бывают слабыми и порывистыми. На больших высотах ветер обычно сильнее и постояннее, поэтому инженеры уже давно рассматривают возможность подъема турбин в воздух. Китайская компания сделала важный шаг в этом направлении, перейдя от испытаний к мелкосерийному производству. Компания Beijing Linyi Yunchuan Energy Technology запустила мелкосерийное производство летающей ветротурбины S2000, а в провинции Чжэцзян возводят отдельный завод по производству материалов для оболочки аппарата. У компании уже есть предварительные договоренности с прибрежными городами и горными регионами, которые рассматривают возможность использования этой технологии для удовлетворения собственных энергетических потребностей. Прототип, который полгода назад только что поднялся в небо над Сычуанем, теперь превращается в целую отрасль. Идея S2000 проста: вместо того чтобы устанавливать ветряну ...>>

Случайная новость из Архива Опасность городского смога 11.01.2022 Крупные города во всем мире страдают от смога, и он уносит жизни людей. Согласно данным ученых, только в 2019 году загрязнение воздуха привело к 1,8 миллиона смертей в мире. Моделирование, которое провели ученые, показало, что 86% жителей крупных городов - а это примерно 2,6 миллиарда людей - подвергаются воздействию мелких твердых частиц на уровнях, которые превосходят рекомендации Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ). PM2,5 - мелкие твердые частицы диаметром 2,5 микрометра или меньше - являются ведущим экологическим фактором риска заболеваний. Их вдыхание увеличивает риск преждевременной смерти от сердечно-сосудистых и респираторных заболеваний, рака легких и инфекций нижних дыхательных путей. Выяснилось, что средняя взвешенная по населению концентрация PM2,5 во всех городских районах мира в 2019 году составляла 35 микрограммов на кубический метр, что эквивалентно семикратному превышению рекомендаций ВОЗ на 2021 год. В 2019 году каждая 61 из 100 тысяч смертей во всем мире была связана с загрязнением воздуха. Примерно 55% населения мира живет в городах. В некоторых областях наблюдается как повышение, так и снижение концентрации РМ2,5 в воздухе. Так, в Юго-Восточной Азии в период с 2000 по 2019 год средняя концентрация PM2,5 увеличилась на 27%. Смертность же, связанная загрязнением воздуха, увеличилась за эти годы на 33%, с 63 до 84 на 100 000 человек. В африканских городах концентрация PM2,5 снизилась на 18%, в европейских городах - на 21%, а в городах Северной и Южной Америки - на 29%. Вместе с тем, это не привело к аналогичному снижению смертности от РМ2,5. По словам ученых, это свидетельствует о том, что другие факторы, такие как старение населения и плохое состояние здоровья людей являются важными факторами смертности, связанной с загрязнением окружающей среды. Загрязнение воздуха является одной из самых больших экологических угроз для здоровья человека, наряду с изменением климата. ВОЗ заявила о том, что проблема с загрязнением воздуха стала еще более существенной, чем раньше, и снизила максимально допустимый уровень содержания ключевых загрязняющих веществ, как, например, диоксид азота.

Другие интересные новости:

▪ На костяных коньках

▪ Электронная записная книжка Sharp WG-PN1

▪ Вкус материнского молока

▪ Водородный парусник Nemesis Yacht

▪ Летающая солнечная обсерватория

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Электронные справочники. Подборка статей

▪ статья Ноосфера. История и суть научного открытия

▪ статья Что символизируют медные трубы, которые нужно пройти после огня и воды? Подробный ответ

▪ статья Главная медицинская сестра. Должностная инструкция

▪ статья Январь-4. Датчик массового расхода воздуха. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Волшебная монетка. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026