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:

Расставание действительно может причинять физическую боль 16.09.2026

Разрыв отношений с близким человеком способно вызывать настолько сильные переживания, что привычное выражение "разбитое сердце" иногда воспринимается почти буквально. Человек может испытывать тревогу, тоску и эмоциональное напряжение, сопровождающиеся вполне реальными телесными ощущениями. Исследования работы мозга показывают, что такая связь между эмоциональными и физическими страданиями может иметь вполне определенную нейробиологическую основу. Эксперимент, позволивший изучить этот вопрос, провела команда психолога Итана Кросса из Мичиганского университета. В исследовании участвовали 40 человек, недавно переживших расставание по инициативе партнера. Все добровольцы продолжали остро реагировать на произошедшее, что позволило исследователям изучить мозговую активность в период наиболее сильных переживаний. Во время эксперимента участников помещали в аппарат магнитно-резонансной томографии. Испытуемым поочередно показывали фотографию бывшего партнера и подвергали предплечье воздей ...>>

Научно доказана невозможность создания нейтринного лазера 16.09.2026

Лазер давно перестал быть исключительно лабораторной технологией: сегодня он используется в связи, медицине, промышленности и научных исследованиях. Поэтому физики периодически предлагают необычные варианты устройств, способных работать по аналогичным принципам, но с другими типами частиц. В 2025 году появилась идея создать лазер, формирующий направленный поток нейтрино. Однако последующий теоретический анализ показал, что привлекательная на первый взгляд концепция сталкивается не просто с техническими трудностями, а с фундаментальными законами квантовой физики. Первоначальную концепцию предложили профессор Массачусетского технологического института (MIT) Джо Формаджио (Joe Formaggio) и Бен Джонс (Ben Jones) из Техасского университета в Арлингтоне. Согласно их замыслу, облако радиоактивных атомов следовало охладить до сверхнизких температур порядка нанокельвинов - миллиардных долей кельвина. В таких условиях атомы могли бы сформировать Бозе - Эйнштейновский конденсат, особое квантов ...>>

Индекс нижнего белья раскрыл состояние швейцарских почв 15.09.2026

Почва кажется обычной частью окружающего нас ландшафта, однако под ее поверхностью существует сложная экосистема, от состояния которой напрямую зависит жизнь человека. Миллиарды микроорганизмов, черви, грибы и другие обитатели почвы перерабатывают органические вещества и участвуют в круговороте питательных элементов. Чтобы привлечь внимание общества к этой мало заметной проблеме, исследователи из Цюрихского университета придумали весьма необычный эксперимент: они закопали более 2000 пар хлопкового нижнего белья в садах, на лугах, полях и газонах по всей Швейцарии. Проект получил название "Доказательство в виде нижнего белья" и представлял собой не массовую шутку, а научный эксперимент, позволяющий наглядно оценить биологическую активность почвы. Исследователи помещали хлопковые изделия в землю, а примерно через два месяца извлекали их и сравнивали степень разрушения ткани. Некоторые образцы за это время практически исчезали, оставляя лишь отдельные фрагменты швов, тогда как на други ...>>

Случайная новость из Архива Профессиональный монитор iiyama T2234MC 06.05.2013 Диагональ экрана данной модели составляет 22 дюйма, разрешение достигает Full HD. В основе дисплея лежит IPS-матрица. Это гарантирует отменную цветопередачу, почти 180-градусные углы обзора и ряд других особенностей, характерных исключительно для этого типа ЖК-матриц. Яркость экрана составляет 225 кд/м2, а контрастность - 1000:1. Время отклика не указывается. Дисплей можно поворачивать на 90 градусов, плюс он поддерживает проекционно-емкостную технологию, что позволяет ему реагировать на прикосновения как пальцами в перчатках, так и специальным стилусом. Корпус монитора iiyama T2234MC тоже нестандартный - он соответствует классу IP54, то есть скрытая внутри него электроника надежно защищена от попадания воды и пыли. Экран закрыт сверхпрочным стеклом. Монитор можно закрепить на стене, предварительно подсоединив кабель VGA или DVI, также имеется USB-порт. Стоимость iiyama T2234MC в российской рознице составит 27 000 рублей.

Другие интересные новости:

▪ Телевизор на запястье

▪ Треугольник смерти

▪ Бетон на кофейной гуще

▪ Гибкая электроника с переменной эластичностью

▪ Вода из воздуха

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Моделирование. Подборка статей

▪ статья Сверхчеловек. Крылатое выражение

▪ статья У какой птицы больше всего перьев? Подробный ответ

▪ статья Машинист штукатурной станции передвижной. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Устройство дистанционного управления на 12 команд повышенной мощности. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Усилитель мощности радиостанции на 27 МГц. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026