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:

Лабораторная модель прогнозирования землетрясений 30.11.2025

Предсказание землетрясений остается одной из самых сложных задач геофизики. Несмотря на развитие сейсмологии, ученые все еще не могут точно определить момент начала разрушительного движения разломов. Недавние эксперименты американских исследователей открывают новые горизонты: впервые удалось наблюдать микроскопические изменения в контактной зоне разломов, которые предшествуют землетрясению. Группа под руководством Сильвена Барбота обнаружила, что "реальная площадь контакта" - участки, где поверхности разлома действительно соприкасаются - изменяется за миллисекунды до высвобождения накопленной энергии. "Мы открыли окно в сердце механики землетрясений", - отмечает Барбот. Эти изменения позволяют фиксировать этапы зарождения сейсмического события еще до появления традиционных сейсмических волн. Для наблюдений ученые использовали прозрачные акриловые материалы, через которые можно было отслеживать световые изменения в зоне контакта. В ходе искусственного моделирования примерно 30% ко ...>>

Музыка как естественный анальгетик 30.11.2025

Ученые все активнее исследуют немедикаментозные способы облегчения боли. Одним из перспективных направлений становится использование музыки, которая способна воздействовать на эмоциональное состояние и когнитивное восприятие боли. Новое исследование международной группы специалистов демонстрирует, что даже кратковременное прослушивание любимых композиций может значительно снижать болевые ощущения у пациентов с острой болью в спине. В эксперименте участвовали пациенты, обратившиеся за помощью в отделение неотложной помощи с выраженной болью в спине. Им предлагалось на протяжении десяти минут слушать свои любимые музыкальные треки. Уже после этой короткой сессии врачи фиксировали заметное уменьшение интенсивности боли как в состоянии покоя, так и при движениях. Авторы исследования подчеркивают, что музыка не устраняет саму причину боли. Тем не менее, она воздействует на эмоциональный фон пациента, снижает уровень тревожности и отвлекает внимание, что в сумме приводит к субъективном ...>>

Алкоголь может привести к слобоумию 29.11.2025

Проблема влияния алкоголя на стареющий мозг давно вызывает интерес как у врачей, так и у исследователей когнитивного старения. В последние годы стало очевидно, что границы "безопасного" употребления спиртного размываются, и новое крупное исследование, проведенное международной группой ученых, вновь указывает на это. Работы Оксфордского университета, выполненные совместно с исследователями из Йельского и Кембриджского университетов, показывают: даже небольшие дозы алкоголя способны ускорять когнитивный спад. Команда проанализировала данные более чем 500 тысяч участников из британского биобанка и американской Программы миллионов ветеранов. Дополнительно был выполнен метаанализ сорока пяти исследований, в общей сложности включавших сведения о 2,4 миллиона человек. Такой масштаб позволил оценить не только прямую связь между употреблением спиртного и развитием деменции, но и влияние генетической предрасположенности. Один из наиболее тревожных результатов касается людей с повышенным ге ...>>

Случайная новость из Архива Шоколад против кашля 01.07.2005 Замучил кашель? Ешьте шоколад и запивайте какао! В исследовании, проведенном по заказу венгерской фармацевтической фирмы "Хиноин", фармакологи обнаружили, что алкалоид теобромин, содержащийся в плодах какао, на треть более эффективен против устойчивого кашля, чем считающийся лучшим средством от кашля кодеин. И, в отличие от кодеина, который является наркотиком, теобромин не вызывает привыкания или сонливости. До сих пор этот медикамент применяли как сосудорасширяющее при стенокардии или спазмах сосудов мозга.

Другие интересные новости:

▪ Космический кузнечик

▪ Скорость мобильной передачи данных 1 Тбит/с

▪ Гибкий термоэлектрогенератор для питания носимых устройств

▪ Датчики давления с кварцевым генератором и высокой точностью измерений

▪ Интеллект пылесосов

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Предварительные усилители. Подборка статей

▪ статья Вампука. Крылатое выражение

▪ статья Чем объясняются случаи убийства носорогов африканскими слонами? Подробный ответ

▪ статья Дисбактериоз. Медицинская помощь

▪ статья Двухканальный выключатель-регулятор освещения с дистанционном управлением. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Трость стоит без опоры. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025