Терморегулятор для мини-инкубатора

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Регуляторы мощности, термометры, термостабилизаторы

 Комментарии к статье

В СНГ выпускается несколько типов мини-инкубаторов. Температура в них поддерживается механическим терморегулятором, отсутствует индикация превышения предельной температуры внутри инкубатора. Для замены механического терморегулятора предназначен предлагаемый электронный (рис.1) с дополнительными сервисными функциями. Точность поддержания температуры внутри мини-инкубатора - 0,2°С. Температуру можно регулировать в пределах 37...39°С. Работоспособность терморегулятора сохраняется при колебаниях напряжения сети в пределах ±20% от номинального значения.

Рис.1. Принципиальная схема терморегулятора (нажмите для увеличения)

Терморегулятор состоит из:

• терморезистивного моста R1...R6;
• двух компараторов на операционных усилителях DA1, DA2;
• узла индикации "нагрев" на светодиоде HL3;
• узла индикации "норма" на светодиоде HL2;
• узла индикации "перегрев" на светодиоде HL1;
• узла контроля тока через нагревательный элемент на светодиоде HL4;
• узла звуковой индикации превышения предельной температуры на VT6...VT9, VT11 и пьезоизлучателе BQ1;
• силового ключа на транзисторе VT10, обеспечивающего ток через нагревательный элемент.

Питание схемы выполнено по бестрансформаторной схеме с гасящими конденсаторами С8, С9. Выпрямляется напряжение диодным мостом VD2, фильтруется конденсаторами С6, С7, стабилизируется стабилитроном VD1. Диодный мост VD3...VD6 служит для подачи напряжения необходимой полярности на транзистор VT10. На компараторе DA2 собран пороговый элемент, включающий нагрев элемента ЕК1. Когда температура воздуха внутри инкубатора ниже установленного резистором R2 порога, на выводе 6 DA2 - высокий уровень. Усиленный эмиттерным повторителем на VT3, VT4, сигнал через R11, HL3 поступает в базу транзистора VT10, транзистор открывается, и ток протекает через нагревательный элемент ЕК1. Падения напряжения на резисторе R17 достаточно, чтобы горел светодиод HL4, контролирующий протекание тока через нагревательный элемент.

Одновременно светодиод HL3 индицирует включение режима "Нагрев". При достижении заданной температуры напряжение на выводе 6 DA2 снижается, закрывается VT10, нагревательный элемент ЕК1 обесточивается, гаснут светодиоды HL3, HL4, и зажигается светодиод HL2 (индикация режима "Норма"). При понижении температуры внутри инкубатора снова включается режим "Нагрев". Для более четкого переключения между режимами, в компараторе введена положительная обратная связь с помощью резистора R8.

Итак, сменяя друг друга, режимы "Нагрев" и "Норма" позволяют вывести птенцов. Но, в результате короткого замыкания транзистора VT10 или еще по каким-либо причинам, температура внутри инкубатора может превысить 39,4°С. Перегрев выше этой температуры опасен для развития эмбрионов. В последние дни инкубации он вызывает массовую гибель зародышей [1]. Для предотвращения этой ситуации в схему введен еще один компаратор на операционном усилителе DA1. Он переключается при достижении температуры 39°С. При этом зажигается светодиод HL1, и открывается ключ на транзисторе VT5. На транзисторах VT6...VT9 собран модифицированный мультивибратор с высокой нагрузочной способностью. Этот низкочастотный релаксационный генератор служит модулирующим для автогенератора высокого тона на транзисторе VT11 и пьезозвонке BQ1. В этом режиме излучатель издает прерывистый сигнал тревоги. Для обеспечения лучшего визуального контроля за режимами работы терморегулятора, ток через светодиоды HL1...HL3 выбран относительно большим. Так как выходной ток ОУ DA1, DA2 недостаточен для их яркого свечения, в схему введены усилители на транзисторах VT1...VT4.

Детали

Резисторы R3...R6 необходимо применить высокостабильные, например, типа С2-29, терморезистор R1 -типа ММТ-1, подстроечный резистор R2 - СП5-16ВА-0,25 Вт. Остальные резисторы могут быть МЛТ, С2-23, С2-33. Конденсаторы С1, С2, С7 - малогабаритные, керамические; конденсаторы С8, С9 - типа К73-17. Конденсаторы С4...С6 - К50-35. Операционные усилители можно заменить на К140УД6 или КР140УД708. Транзисторы VT1...VT9, VT11 можно заменить на другие кремниевые маломощные соответствующей структуры. Транзистор VT10 можно заменить на мощный составной высоковольтный. Стабилитрон должен быть на напряжение 9...10 В. Диодный мост VD2 можно заменить на мост из отдельных диодов типа КД209А, на эти же диоды можно заменить VD3...VD6.

Налаживание термостабилизатора заключается в следующем. Предварительно собирают тональный генератор на VT11 и BQ1 на макетной плате и уточняют сопротивление резисторов R21, R22 по надежной генерации, затем эти элементы устанавливают на рабочую плату. Терморезистор монтируют внутри инкубатора. Подключают нагреватель ЕК1 мощностью 30...35 Вт к плате. В качестве нагревателя можно использовать 4 последовательно соединенные 60-ваттные лампы накаливания или ТЭН. Включают инкубатор в сеть. Контролируя температуру воздуха внутри инкубатора термометром с ценой деления 0,1 °С, например, ТЛ-4 (ГОСТ 215-73), устанавливают порог включения нагревательного элемента резистором R2 при температуре 37,7...38°С. Через полчаса работы инкубатора уточняют порог включения. Затем замыкают выводы коллектор-эмиттер транзистора VT10. При температуре 39°С должна включиться световая и звуковая сигнализация. Порог включения устанавливают подбором R5. Подбором R17 устанавливают желаемую яркость свечения светодиода HL4. На этом налаживание терморегулятора можно считать законченным.

Литература

1. Что нужно знать о домашнем птицеводстве. Рекомендации владельцам бытового инкубатора "Квочка".

Автор: О.Белоусов, г.Черкассы; Публикация: radioradar.net

Смотрите другие статьи раздела Регуляторы мощности, термометры, термостабилизаторы.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Питомцы как стимулятор разума 06.10.2025

Помимо эмоциональной поддержки, домашние питомцы могут оказывать заметное воздействие на когнитивные процессы, особенно у пожилых людей. Новое масштабное исследование показало, что общение с кошками и собаками не просто улучшает настроение - оно действительно способствует замедлению возрастного снижения умственных способностей. Работа проводилась в рамках проекта Survey of Health, Ageing and Retirement in Europe (SHARE), охватывающего период с 2004 по 2022 год. В исследовании приняли участие тысячи европейцев старше 50 лет. Анализ показал, что владельцы домашних животных демонстрируют более устойчивые когнитивные функции по сравнению с теми, кто не держит питомцев. Особенно выражен эффект оказался у владельцев кошек и собак. Согласно данным ученых, владельцы собак дольше сохраняют хорошую память, в то время как хозяева кошек медленнее теряют способность к быстрому речевому взаимодействию. Исследователи связывают это с тем, что ежедневное взаимодействие с животными требует внимани ...>>

Мини-ПК ExpertCenter PN54-S1 06.10.2025

Компания ASUSTeK Computer презентовала новый мини-компьютер ASUS ExpertCenter PN54-S1. Устройство ориентировано на пользователей, которым важно сочетание производительности, энергоэффективности и универсальности - от офисных задач до мультимедийных проектов. В основе ExpertCenter PN54-S1 лежит современная аппаратная платформа AMD Hawk Point, использующая архитектуру Zen 4. Это поколение чипов отличается улучшенным управлением энергопотреблением и повышенной вычислительной мощностью. Новинка доступна в конфигурациях с процессорами Ryzen 7260, Ryzen 5220 и Ryzen 5210, представленных AMD в начале 2025 года. Таким образом, устройство охватывает широкий диапазон задач - от базовых офисных до ресурсоемких вычислений. Корпус мини-ПК выполнен из прочного алюминия и имеет размеры 130&#215;130&#215;34 мм, что делает его практически незаметным на рабочем столе или за монитором. Несмотря на компактность, внутренняя компоновка позволяет установить два модуля оперативной памяти SO-DIMM ...>>

Глазные капли, возвращающие молодость зрению 05.10.2025

С возрастом человеческий глаз постепенно теряет способность четко видеть на близком расстоянии - развивается пресбиопия, или возрастная дальнозоркость. Этот естественный процесс связан с утратой эластичности хрусталика и ослаблением цилиарной мышцы, отвечающей за фокусировку. Миллионы людей по всему миру сталкиваются с необходимостью носить очки для чтения или прибегают к хирургическим методам коррекции. Однако исследователи из Центра передовых исследований пресбиопии в Буэнос-Айресе представили решение, которое может стать удобной и неинвазивной альтернативой - специальные глазные капли, способные улучшать зрение на длительный срок. Разработку возглавила Джованна Беноцци, директор Центра. По ее словам, цель исследования состояла в том, чтобы предоставить пациентам с пресбиопией эффективный и безопасный способ коррекции зрения без хирургического вмешательства. Новые капли, созданные на основе пилокарпина и диклофенака, показали убедительные результаты: уже через час после первого пр ...>>

Случайная новость из Архива Зеркальная фотокамера Nikon D7200 05.03.2015 Компания Nikon представила новую зеркальную фотокамеру - модель D7200, которая, как утверждается, "обладает исключительным быстродействием и широкими возможностями для связи, а кроме того, гарантирует неизменно высокое качество фотографий и видео". Новинка имеет формат DX. Применена КМОП-матрица APS-C (23,5 х 15,6 мм) с 24 млн эффективных пикселей. За обработку поступающих данных отвечает система EXPEED 4. В фотоаппарате применена 51-точечная система автоматической фокусировки Multi-CAM 3500 II. Минимальная чувствительность - 100 ISO. Модель Nikon D7200 получила фиксированный дисплей размером 3,2 дюйма по диагонали. Есть оптический видоискатель со 100-процентным охватом кадра. Выдержка составляет от 1/8000 до 30 с. Возможна запись видео с разрешением 1920 х 1080 (60, 50, 25, 24 fps), 1280 х 720 (60, 50 fps), 640 х 424 (30, 25 fps) пикселя. Для хранения материалов служат каты памяти SD/SDHC/SDXC. Модель D7200 - первая цифровая зеркальная фотокамера Nikon, которая, помимо Wi-Fi, поддерживает технологию NFC (беспроводной связи ближнего радиуса действия). Фотокамера совместима с рядом универсальных вспышек Speedlight. Посредством встроенного модуля Wi-Fi и специального приложения WMU спуском можно управлять дистанционно, через смартфон или планшет. Питание обеспечивает литий-ионная аккумуляторная батарея EN-EL15. Размеры устройства равны 136 х 107 х 76 мм, вес - 675 г. Приобрести Nikon D7200 можно будет в апреле по ориентировочной цене 1200$ без оптики.

Другие интересные новости:

▪ Шелковая нить проводит свет

▪ Глаза в глаза

▪ Умное окно с малым временем затемнения

▪ OLED-панель толщиной 0,97 мм

▪ 512-ГБ SSD от Samsung в формате BGA-микросхемы

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Прошивки. Подборка статей

▪ статья Шить деревянными иглами. Крылатое выражение

▪ статья Какая страна находится в междуречье Тигра и Евфрата? Подробный ответ

▪ статья Начальник хозяйственного отдела. Должностная инструкция

▪ статья Безмашинные солнечные энергетические установки. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Дым без огня. Химический опыт

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025