Автомат поддержания температуры в объеме. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Регуляторы мощности, термометры, термостабилизаторы

 Комментарии к статье

Автоматическое поддержание температуры необходимо при содержании в холодное время года индивидуальных овощехранилищ на балконах, а также для поддержания температуры аквариумов, теплиц, жилых помещений. Электрический подогрев может быть и как дополнительный, корректирующий вместе с другими видами обогрева, например в теплице.

В устройствах автоматического поддержания температуры в цепи управления питанием нагревателя применяют или контактные устройства (реле), или бесконтактные (тиристоры). Предпочтительнее применять тринисторные ключи как более надежные.

Для управления тиристорами широко применяют как наиболее доступные схемы управления тиристорами на основе аналога однопереходного транзистора.

Эта схема (рис.1,а) собрана на двух биполярных транзисторах n-p-n и p-n-p проводимостей (VT2, VT3). Такая схема выполняет фазоимпульсное управление тиристором и обеспечивает перемещение момента включения тиристора в любую точку полупериода сетевого напряжения (рис.1,б). Управляющий ток включения тиристора обеспечивает накопительный конденсатор С1, включенный между эмиттером транзистора VT2 и общим проводом. Энергия, запасаемая емкостью конденсатора, близка к нулю в момент начала полупериода и возрастает в течение полупериода.

Момент начала разряда конденсатора через управляющий электрод тиристора определяет напряжение на базе этого транзистора, поданное со схемы управления. Снижение этого напряжения приближает момент открывания тиристора ближе к началу полупериода. И при некотором низком напряжении управления тиристор не открывается, так как на накопительном конденсаторе за время от начала полупериода еще не запасена энергия, достаточная для отпирания тиристора.

Такая схема хорошо обеспечивает автоматическое регулирование температуры в объеме непрерывным его подогревом. Однако для начального разогрева объема, когда температура сильно снижена, схема управления по состоянию датчика температуры дает очень низкое управляющее напряжение, тиристор не отпирается, и объем не подогревается.

Таким образом, простая схема управления тиристором на основе аналога однопереходного транзистора не обеспечивает автоматический разогрев объема с температуры, значительно сниженной относительно требуемой. Такое положение нам не приемлемо, когда временно отключают электричество.

Простая схема автоматического регулирования температуры в объеме, свободная от этого недостатка, показана на рис.2. Схема обеспечивает амплитудное управление включением тиристора и включает нагревательный элемент в объеме с любой низкой температуры на время до возрастания температуры до установленной на задатчике температуры R2.

Продолжительность цикла подогрева контролирует датчик температуры в объеме R1. При начальном разогреве объема или при длительном отсутствии подогрева сопротивление датчика сильно возрастает, и при включении регулятора в сеть напряжение на базе транзистора VT1 удерживает его в открытом состоянии. Транзистор VT2 открывается, и по цепи управляющего электрода тиристора течет ток включения тиристора. Тиристор включается в начале каждого полупериода. По мере нагрева объема сопротивление датчика снижается. При достижении в объеме температуры, равной заданной, транзисторы VT1 и VT2 закрываются. Тиристор закрыт. Подогрева нет до снижения температуры в объеме до значения не более чем на 1°С ниже заданной. После чего опять включается подогрев. Включенный тиристор шунтирует схему управления, и она энергии не потребляет, что позволяет снизить мощность ограничительного резистора R8.

Свечение светодиода HL2 свидетельствует о включении устройства в сеть и об исправности цепи нагревателя, HL1 при этом не светится. Свечение HL1 свидетельствует о нагреве, HL2 при этом гаснет.

Точность поддержания температуры около 1°С вполне приемлема.

При настройке схемы нужно подобрать сопротивление резистора R6 и нанести шкалу задатчика температуры R2. Для подбора R6 нужно в качестве нагрузки включить осветительную лампу, разорвать цепь датчика температуры и, уменьшая сопротивление резистора R6 с 2 кОм, получить свечение лампы в полный накал. В схему установить R6 полученного номинала. Для разных экземпляров тиристоров R6 может различаться.

Для нанесения шкалы задатчика включить резистор R2 так, чтобы в крайнем левом положении движка сопротивление цепи было наибольшим. Поместить датчик температуры вместе с ртутным термометром в сосуд с водой и довести температуру воды (подогревая ее или добавляя лед) до нужной температуры в начале шкалы задатчика. Затем, уменьшая сопротивление резистора R3 от 47 кОм, зажечь лампу. Зафиксировать величину сопротивления R3. Перевести движок R2 в крайнее правое положение.

Повышая температуру воды, зафиксировать температуру, при которой лампа погаснет. Это - верхняя температура шкалы задатчика. Промежуточные деления шкалы наносят по нужным показаниям ртутного термометра на том месте шкалы возле указателя задатчика, у которого незначительное движение рукоятки задатчика вызывает переключение лампы.

Шкала задатчика имеет более широкий диапазон температур при большем номинале R2 и наоборот. При номиналах, указанных на рис.2, диапазон шкалы составляет около 6°С.

В схеме применены: в качестве датчика температуры R1 терморезистор типа ММТ-4 или КМТ-1, ММТ-1 от 2 до 10 кОм; VT1 может быть КТ315, КТ3102 с любой буквой; VT2 - типа KT361, KT3107, KT209, КТ313 с любой буквой; тиристор VS1 - типа КУ201, КУ202 К-Н; диоды моста должны быть с обратным напряжением более 300 В и прямым током, достаточным для питания обогревателя; светодиоды HL1 АЛ307Г, HL2 - АЛ307Б.

При мощности нагревателя более 100 Вт тиристор и выпрямительные диоды следует установить на радиаторах. Регулятор можно использовать и как измеритель температуры в месте установки датчика. Для этого, поворачивая рукоятку задатчика температуры, добиться погасания одного из светодиодов и свечения другого и наоборот. В этой ситуации указатель задатчика направлен на своей шкале на измеряемую температуру.

Конструктивно датчик температуры целесообразно защитить от механических воздействий. Для этого терморезистор помещают в пластмассовую трубочку. Терморезистор типа ММТ-4 предварительно нужно извлечь из металлического корпуса. Трубочку заполнить трансформаторным маслом и с обеих сторон плотно закрыть резиновыми пробками из плотной резины. В одной из пробок иголкой проколоть два отверстия, в которые продернуть два тонких проводника в фторопластовой изоляции.

Аналогичную конструкцию имеет нагревательный элемент для аквариума. В трубочку достаточной длины помещают цепочку из последовательно соединенных постоянных резисторов. Так, нагреватель мощностью 50 Вт состоит из 23 резисторов по 43 Ом, О,5 Вт в трубке длиной 50 см. Находясь в масляной среде (а весь нагреватель в воде), резисторы не перегреваются. Толщина стенок трубки должна быть малой.

При работе со схемой необходимо соблюдать правила техники безопасности, так как на элементах схемы присутствует напряжение сети.

Автор: А. Н. Романенко

Смотрите другие статьи раздела Регуляторы мощности, термометры, термостабилизаторы.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Плоская Вселенная не обязательно бесконечна 08.10.2026

Как устроено пространство Вселенной - один из фундаментальных вопросов современной космологии. На первый взгляд может показаться, что если пространство не имеет заметной кривизны, то оно должно простираться бесконечно во всех направлениях. Однако геометрия и топология пространства - не одно и то же, поэтому плоская Вселенная вовсе не обязана быть бесконечной. Новые результаты американских ученых позволяют увереннее говорить о геометрии космоса, но одновременно показывают, почему вопрос о его истинных размерах остается открытым. Ключом к определению геометрии Вселенной стал космический микроволновый фон (CMB) - излучение, сохранившееся с ранних этапов ее развития. Оно представляет собой своеобразный космический снимок очень молодой Вселенной, а распределение температуры в этом излучении содержит информацию о свойствах пространства, через которое свет распространялся на протяжении миллиардов лет. Анализируя характерные особенности CMB, исследователи могут проверять, соответствует ли н ...>>

Музыкальный плеер New Matter Sudo SP-01 08.10.2026

Смартфон давно объединил в одном корпусе практически все устройства, которые раньше человеку приходилось носить с собой по отдельности. Однако именно это удобство для некоторых пользователей стало недостатком: прослушивание музыки постоянно соседствует с уведомлениями, звонками и другими функциями телефона. Стартап New Matter решил обратиться к идее самостоятельного музыкального гаджета и представил портативный плеер Sudo SP-01, внешний вид которого явно отсылает к классическим iPod. Новинка получила компактный металлический корпус размером 103,5х58,6х8,5 мм. Внутри предусмотрено 64 ГБ встроенной памяти, а расширить ее можно с помощью карты microSD объемом до 1 ТБ. Таким образом, Sudo SP-01 рассчитан прежде всего на хранение крупной музыкальной коллекции непосредственно на устройстве, без необходимости постоянно обращаться к памяти смартфона или подключать внешние накопители. Одной из наиболее заметных деталей плеера стало фирменное колесо прокрутки. Оно напоминает легендарный Cl ...>>

Новая ткань одновременно охлаждает человека и получает энергию от движений 07.10.2026

Одежда обычно выполняет довольно простую задачу: защищает тело от окружающей среды и помогает поддерживать комфортную температуру. Однако современные материалы постепенно превращают привычные предметы гардероба в своеобразные носимые устройства, способные не только регулировать теплообмен, но и получать энергию непосредственно от человека. Исследователи из Университета Иллинойса разработали именно такой материал - напечатанную на 3D-принтере ткань, которая одновременно охлаждает тело и вырабатывает электричество во время движения. Новая технология создана в Инженерном колледже Грейнджера. Основой материала служит композит на базе оксида циркония, нанесенный на текстильную подложку. В состоянии покоя такая поверхность способна отражать до 96% солнечного излучения, благодаря чему одежда значительно меньше нагревается под воздействием солнечных лучей. Одновременно материал помогает отводить тепло, выделяемое самим человеком, за счет его излучения в инфракрасном диапазоне. Особенно и ...>>

Случайная новость из Архива Светодиодный принтер OKI с белым тонером 25.10.2012 Компания OKI выводит на рынок новые светодиодные принтеры, позволяющие печатать с использованием белого тонера. Они позволят предприятиям среднего и малого бизнеса решать множество задач печати быстро и экономически эффективно, говорится в сообщении компании. "С нашими новыми устройствами, печатающими белым, мы создали огромные возможности для конечных потребителей для повышения их конкурентоспособности, сделав возможным печать большей части необходимых материалов собственными силами прямо в офисе", - заявил управляющий директор OKI Europe Тэрри Лэйдлоу. Новые принтеры с возможностью печати белым тонером являются дополнением к линейке существующих решений для цветной бизнес-печати. По информации OKI, они могут использоваться в том числе для переноса изображения на футболки, а также изделия из керамики, печати на пленках и наклейках для создания оригинальных рекламных материалов. Устройства также могут быть с успехом применены для оформления витринного пространства точек продаж, наклеек для размещения на стеклах автомобилей и многого другого. "Раньше подобные технологии были основаны на струйной, сублимацинной либо трафаретной печати, - отметил менеджер по маркетингу OKI Europe Пол Ингрэм. - Новые устройства найдут свои ниши на рынке, к примеру, в таких областях, как декорирование одежды, печать контрольных, либо мелкосерийных партий упаковочных материалов, то есть там, где применяемые сейчас технологии отличаются высокой стоимостью, сложностью в обслуживании, а также сравнительно длительным процессом производства". В новую линейку принтеров с поддержкой печати белым тонером входят два устройства. Принтер C711WT формата А4, оснащенный процессором 533 Мгц, предлагает полноцветную печать (CMYW) со скоростью 8 стр./мин при печати на прозрачной пленке и 34 стр./мин - на обычной бумаге. В свою очередь, принтер C920WT формата А4/А3, оснащенный процессором 800 Мгц, предназначен для интенсивного использования и больших объемов печати со скоростью 10 стр./мин и 31 стр./мин соответственно. При этом он обладает большей емкостью тонер-картриджей. Оба принтера имеют разрешение 1200x600 dpi. "Новые продукты OKI с белым тонером отличаются универсальностью и простотой в использовании, а также отсутствием необходимости ожидания высыхания отпечатка, что в совокупности делает печать намного более быстрой и экономически эффективной, - подчеркнул Пол Ингрэм. - В то же время, устойчивость получаемых отпечатков, не уступающая по качеству типографскому тиснению, делает новое устройство оптимальным решением для широкого спектра различных применений с использованием белого, наряду с другими цветами".

Другие интересные новости:

▪ Влияние сердца на чувства

▪ История африканской пыли

▪ Складной смартфон Microsoft Surface Duo 2

▪ Samsung разрабатывает 600-мегапиксельную матрицу

▪ Многофункциональные реле перегрузки серии EMT6 от EATON

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Гражданская радиосвязь. Подборка статей

▪ статья Поливает мембрана. Советы домашнему мастеру

▪ статья Почему в Евросоюзе морковь считается фруктом? Подробный ответ

▪ статья Бамия. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Модуль электронной коммутации инструментов. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Фазовый регулятор мощности на ключевом полевом транзисторе. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026