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:

Стерильного нейтрино не существует 15.01.2026

В физике элементарных частиц поиск новых, пока не обнаруженных объектов играет ключевую роль в понимании устройства Вселенной. Иногда такие поиски приводят к громким открытиям, а иногда - к не менее важным отрицательным результатам, которые позволяют отбросить неверные направления. Именно к таким случаям относится недавний вывод ученых о судьбе стерильного нейтрино - одной из самых интригующих гипотетических частиц последних десятилетий. Исследователи из американской лаборатории Fermilab официально сообщили, что им не удалось найти доказательства существования стерильного нейтрино. К такому выводу пришла команда эксперимента MicroBooNE после многолетнего анализа столкновений нейтрино, которые ранее рассматривались как возможный намек на существование четвертого типа этих частиц. Предполагалось, что стерильное нейтрино взаимодействует с материей исключительно через гравитацию, что делало его крайне трудным объектом для обнаружения. В рамках современной физики нейтрино известны в т ...>>

Беспроводные наушники и колонки Fender 15.01.2026

Музыкальная индустрия постепенно адаптируется к цифровым технологиям, и известный производитель музыкальных инструментов Fender расширяет свое присутствие за пределы гитар и усилителей, представляя современные решения для прослушивания музыки. Новые беспроводные наушники и Bluetooth-колонки Fender объединяют богатый звук, модульность и удобство использования как для дома, так и для профессиональной работы. Флагманской новинкой стали наушники Fender Mix, отличающиеся модульной конструкцией. Динамики подключаются к оголовью через порт USB Type-C и могут быть сняты вместе с амбушюрами, что облегчает уход и транспортировку. Один из динамиков оснащен встроенным адаптером USB Type-C для подключения к источнику звука без потерь, поддерживая кодеки LDHC и Fire, а также функцию Auracast. На другом динамике размещен съемный аккумулятор, который обеспечивает до 100 часов работы без активного шумоподавления; при включении ANC время работы сокращается до 52 часов. Наушники доступны по цене $299 ...>>

Польза белкового завтрака 14.01.2026

Правильное питание по утрам играет ключевую роль в поддержании здоровья и контроле веса. Многочисленные исследования подтверждают, что состав завтрака может влиять на аппетит в течение всего дня и качество употребляемой пищи. Австралийские ученые провели масштабный эксперимент, который показал, что употребление белковой пищи с утра помогает дольше чувствовать сытость и предотвращает переедание. В исследовании участвовали более 9 тысяч человек среднего возраста 46 лет. В период с 2011 по 2012 год специалисты анализировали рационы респондентов, оценивая долю основных макронутриентов. В среднем участники потребляли 43% углеводов, 31% жиров, 18% белков, 2% клетчатки и 4% алкоголя. Такой рацион позволил ученым проследить взаимосвязь между утренним приемом пищи и пищевым поведением в течение дня. Выяснилось, что участники, чей завтрак содержал недостаточное количество белка, ощущали повышенный аппетит в течение дня. Они ели больше, чем необходимо, и часто выбирали продукты с высоким со ...>>

Случайная новость из Архива 512-ГБ SSD от Samsung в формате BGA-микросхемы 03.06.2016 Samsung Electronics, второй по объему выручки производитель полупроводников и нынешний мировой лидер в области контроллеров и памяти для SSD, приступил к серийному выпуску нового твердотельного накопителя (Solid State Drive - SSD) емкостью 512 Гбайт. Отгрузки заказчикам начались в мае 2016 г. Особенностью устройства является его размер. Он составляет всего 20 x 16 мм, что сопоставимо с габаритами почтовой марки. Это первое подобное решение на рынке. До этого никто не предлагал твердотельные накопители с такими размерами, в форм-факторе одной интегральной схемы BGA. Производитель отметил, что новый SSD позволит производителям ноутбуков и другой мобильной электроники реализовать новые идеи, воплотить которые раньше не было возможности из-за ограничений по объему внутреннего пространства гаджетов. Для сравнения, SSD в форм-факторе 2,5 дюйма, которыми по-прежнему оснащаются ноутбуки, имеют размеры 100 x 69,85 мм. Более современный форм-фактор M.2 предлагает размеры 80,15 x 22,15 мм. Микросхема весит всего 1 г, тогда как накопитель в форм-факторе 2,5 дюйма - 66 г, а в форм-факторе M.2 - 7 г. По сравнению с 2,5-дюймовым накопителем новый чип меньше в 100 раз в объеме. В BGA-корпусе находится 16 чипов памяти емкостью по 32 ГБ. Каждый из них имеет по 48 слоев ячеек, эта фирменная конструкция Samsung называется V-NAND. Помимо чипов памяти, в корпусе присутствуют контроллер и 512 МБ оперативной памяти (оба компонента предназначены для управления этим накопителем). Несмотря на размеры и вес, производительность нового накопителя сопоставима со скоростью работы SSD в более крупных форм-факторах: до 1500 МБ/с в режиме последовательного чтения и до 900 МБ/с в режиме последовательной записи. Высокая скорость в режиме последовательной записи обеспечивается за счет технологии TurboWrite. Она использует некоторые части памяти SSD в качестве буфера записи.

Другие интересные новости:

▪ Сахар опасен для мозга

▪ Новое состояние света

▪ Сонливость - причина агрессии

▪ Новая Nokia 3310 с поддержкой 4G

▪ Взаимодействие между двумя пространственно-временными кристаллами

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Искусство аудио. Подборка статей

▪ статья Собственность - это воровство. Крылатое выражение

▪ статья Как изменили знак Голливуда в честь декриминализации марихуаны? Подробный ответ

▪ статья Работа на одноаппаратной проволокошвейной машине. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Смазка для машинных колес. Простые рецепты и советы

▪ статья Электричество и наше здоровье. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026