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:

Нанопокрытие может помочь сохранить воду в озерах и водохранилищах 04.09.2026

Испарение представляет собой одну из наиболее заметных причин потери запасов пресной воды, особенно в регионах с жарким и сухим климатом. По мере повышения температуры эта проблема становится еще более актуальной: вода из озер, дамб и искусственных водохранилищ быстрее переходит в атмосферу, сокращая объем ресурсов, доступных для населения, сельского хозяйства и промышленности. Один из возможных способов замедлить этот процесс предложил физик Даниэль Кваси Кпегло, недавно получивший степень PhD по физике. Разработанная им концепция предполагает использование очень тонкого плавучего покрытия из наноматериала. Предполагается, что такой слой будет располагаться непосредственно на поверхности воды и выполнять роль своеобразного защитного "одеяла". Его задача заключается в ограничении количества инфракрасного теплового излучения Солнца, достигающего поверхности водоема, благодаря чему вода должна нагреваться медленнее и испаряться в меньшем объеме. Проблема, которую пытается решить ис ...>>

Линейная оптика Vossloh-Schwabe с равномерным освещением без бликов 04.09.2026

Плоские светильники должны одновременно обеспечивать высокую яркость, равномерное освещение и компактные размеры. При этом одна из главных технических проблем заключается в необходимости распределить свет от множества светодиодов так, чтобы на поверхности не появлялись яркие пятна и участки с недостаточной освещенностью. Компания Vossloh-Schwabe предлагает решить эту задачу с помощью специальной линейной оптики, предназначенной для светодиодов SMD W2. Оптика 1R разработана таким образом, чтобы формировать однородную яркость без бликов и одновременно уменьшать необходимую высоту светильника. Ее конструкция позволяет эффективнее использовать световой поток светодиодов, что особенно важно при создании тонких плоских осветительных систем. Оптическая эффективность достигает 96%, поэтому большая часть излучения направляется на рабочую поверхность, а потери света остаются минимальными. Главная особенность 1R - широкая фотометрическая диаграмма в форме так называемого "крыла летучей мыши ...>>

Теплицы будущего: ранняя диагностика растений и роботизация производства 03.09.2026

Современная теплица постепенно превращается из обычного сооружения для выращивания растений в высокотехнологичную производственную систему. Камеры, сенсоры и роботизированные платформы позволяют получать значительно больше информации о состоянии культуры и использовать ее для принятия решений. Однако само наличие большого количества датчиков еще не гарантирует практической пользы: важно понимать, насколько точны их показания, удобно ли устанавливать оборудование и действительно ли собранные данные помогают производителю. Именно эти вопросы специалисты Harvestis в Хоогстратене, Бельгия, ранее известного как Proefcentrum Hoogstraten, изучали в ходе испытаний современных сенсорных технологий и роботизированных решений. Особое внимание исследователи уделили автоматическому сбору информации о растениях. На демонстрациях в теплицах были представлены системы IUNU и Hortiworld, причем IUNU Luna предназначена для постоянного мониторинга культуры, прогнозирования урожая и оценки качества выпо ...>>

Случайная новость из Архива Гидроксиапатит как безопасная альтернатива фтору в зубной пасте 12.12.2024 Фтор уже несколько десятилетий считается основным компонентом зубных паст для защиты от кариеса. Однако его использование вызывает вопросы, особенно когда речь идет о детях и возможных рисках при проглатывании зубной пасты. Ученые ищут альтернативы, которые были бы безопасными, но не менее эффективными. Недавние исследования показывают, что гидроксиапатит, минерал на основе кальция и фосфора, который уже содержится в зубах и костях человека, может стать достойной заменой фтору. По словам специалиста Нилда, фторид прекрасно справляется с защитой зубов от кариеса, однако его избыток может быть вреден. Особенно это актуально для маленьких детей, которые нередко проглатывают пасту во время чистки зубов. В связи с этим стоматологи рекомендуют детям младшего возраста использовать минимальное количество пасты - не больше рисового зернышка. В такой ситуации гидроксиапатит представляет собой перспективную и безопасную альтернативу. Ученые из Познанского университета медицинских наук и Медицинского университета Белостока в Польше провели масштабное исследование, подтвердившее эффективность гидроксиапатита. Это соединение не только способствует профилактике кариеса, но и помогает при заболеваниях десен и повышенной чувствительности зубов. Стоматолог Эльжбета Пашинская из Познанского университета подчеркивает: гидроксиапатит является безопасным и эффективным компонентом для ежедневного использования в зубных пастах. Ключевым этапом исследования стало двойное слепое рандомизированное испытание, в котором приняли участие 171 человек в возрасте от 18 до 45 лет. Участникам случайным образом предоставили зубную пасту с гидроксиапатитом или пасту с фтором. Такой метод позволил ученым объективно сравнить эффективность двух веществ. Результаты подтвердили, что зубная паста с гидроксиапатитом не уступает фторсодержащей пасте в способности предотвращать развитие кариеса. Гидроксиапатит работает за счет восстановления эмали зубов на микроуровне: он заполняет микротрещины и укрепляет структуру зуба, что делает его устойчивым к кислотным повреждениям. Важно отметить, что гидроксиапатит является естественным компонентом человеческих зубов и костей, поэтому его использование не связано с риском токсичности или побочных эффектов. Это делает его особенно привлекательным для детей и людей с чувствительными зубами. Гидроксиапатит представляет собой многообещающую альтернативу фтору, обеспечивая защиту зубов и здоровье полости рта без потенциальных рисков. Ученые продолжают исследования, чтобы подтвердить долгосрочную эффективность этого соединения и внедрить его в более широкий спектр стоматологических продуктов. Возможно, в будущем гидроксиапатит станет основным компонентом зубных паст, заменив фтор в случаях, где его использование вызывает опасения.

Другие интересные новости:

▪ О способности к учебе можно узнать по глазам

▪ Бактерии замедлят таяние мороженого

▪ Cota - технология зарядки гаджетов по воздуху

▪ Опреснительная установка на солнечных батареях

▪ Дом на штопоре

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Цифровая техника. Подборка статей

▪ статья О моя юность! О моя свежесть! Крылатое выражение

▪ статья Какими были первые средства передвижения? Подробный ответ

▪ статья Палатка-зонт. Советы туристу

▪ статья Типографские и литографские олифы. Простые рецепты и советы

▪ статья Воздушные линии электропередачи напряжением выше 1 кВ. Пересечение и сближение ВЛ с надземными и наземными трубопроводами, сооружениями транспорта нефти и газа и канатными дорогами. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026