Терморегулятор из таймера. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Регуляторы мощности, термометры, термостабилизаторы

 Комментарии к статье

Весьма часто среди домашней бытовой радиоэлектроники есть вещи, которые больше служат как украшения. Как превратить сувенирный таймер-термометр в регулятор температуры рассказывается в данной статье.

К автору статьи обратились с просьбой изготовить терморегулятор, причем в качестве основного узла конструкции предложили взять купленний в торговой сети таймер-термометр под торговым названием VICING АВ типа ВОХ 554S-631-07 (в название прибора возможно вкралась ошибка из-за низкого качества маркировочной наклейки). Прежде чем приступить к описанию разработанной схемы, следует несколько слов сказать об устройстве и возможностях самого таймера-термометра. И делается это не с целью рекламы, а чтобы легче было понять принцип работы всего устройства в целом.

Таймер-термометр выполняет две функции: обратный отсчет времени, в режиме таймера, с подачей звукового сигнала по окончании установленного ранее временного промежутка, а также измеряет температуру до 300° С, с помощью выносного датчика, выполненного в виде металлического заостренного стержня. В режиме измерения температуры звуковой сигнал подается также при достижении ранее установленного порога. Все манипуляции осуществляются переключателем и кнопками, расположенными на передней панели, и индицируются цифровым ЖКИ-индикатором. Источником питания таймера-термометра служит 1,5 В элемент типа R6.

К сожалению, термометр измеряет только положительные значения температур, что несколько сужает сферу его применения. Строго говоря, в быту трудно найти применение этому изделию, соответствующее его цене. Скорее, его можно рассматривать как небесполезний сувенир.

После выяснения возможностей измерителя температуры заказчику была предложена, а затем успешно реализована схема (рис.1).

(нажмите для увеличения)

Прежде всего о вопросах электробезопасности и заземления. На схеме не показаны элементы и цепи защитного заземления, хотя в реальной конструкции они были предусмотрены. Для использования терморегулятора в бытовых условиях необходимо применить трансформатор Т1 с отдельной секцией на каркасе для вторичной обмотки, это повысит безопасность конструкции. Корпус выполнен из пластмассы. Следует также обратить внимание на то, что корпус датчика температуры и экранирующую оплетку его кабеля нельзя заземлять или соединять с какими-либо металлическими конструкциями: термометр начинает коварно врать, или даже, вообще, отказывается работать.

Итак, о приведенной выше схеме. Как уже упоминалось, основную функцию измерения температуры выполняет VICING АВ. Используя же сигнал термометра, при достижении заданного порога температуры можно управлять нагревательным элементом, подключая или отключая его от сети 220 В. С этой задачей справляется симистор VS1, управляемый генератором на однопереходном транзисторе VT1, который включается, в свою очередь, транзисторами VТ2, VТ3. Транзистор VТ2 получает пакеты импульсов, генерируемые транзистором самого измерителя температуры.

Поскольку бипер термометра подключен к плате гибким проводом, то снять с него нужную информацию, как видно из схемы, не представляет особого труда.

Периодически открывающийся транзистор VТ2 заряжает конденсатор С4 до напряжения, достаточного для создания открывающего тока базы транзистора VТ3. Открывшийся транзистор VТ3 шунтирует эмиттер транзистора VТ1, прерывая тем самым работу генератора и выключая симистор VS1. В результате нагреватель отключается и начинается охлаждение подогреваемого объекта. При снижении температуры процесс включения происходит в обратном порядке.

Как и во всякой замкнутой системе автоматического регулирования, возможно возникновение автоколебаний, что приводит к перерегулированию температуры над заданным порогом. Для предотвращения отрицательных последствий такого явления следует размещать датчик температуры как можно ближе к нагревателю (не забывая об изоляции датчика!). Большая масса объекта термостатирования приводит к инерционности системы в целом и также ведет к превышению температуры. Свести к минимуму этот эффект можно разумным выбором мощности нагревателя. При проверке параметров рабочего образца (мощность подогревателя выбрана 60 Вт) превышение температуры над заданным порогом составило 2°С, а нестабильность температуры не превышала ±1°С.

В терморегуляторе предусмотрен источник питания для измерителя, выполненный на стабилитроне VD6 и диоде VD7. Для подстраховки можно параллельно им подключить стабистор VD8. При проверке необходимо подогнать напряжение этого источника как можно ближе к 1,55 В. В таком буферном режиме элемент питания прослужит долго, а в случае пропадания напряжения сети не будет утеряна информация об установленном пороге нагрева объекта. При эксплуатации следует особое внимание уделить манипуляции кнопкой STARТ/SТОР: Для нормальной работы терморегулятора на индикаторе должен присутствовать знак включения звуковой сигнализации. Проверить это можно, включив выключатель S1 (при достижении заданной температуры, естественно). Не лишним будет напоминание о том, что без основательной проверки в эксплуатации терморегулятор не следует оставлять на длительний период без присмотра во включенном состоянии.

Несколько слов о радиоэлементах. Трансформатор Т1 взят от блока питания ТОСНА, типоразмер ШЛ 8Х16. Самому изготавливать такой трансформатор нет смысла: затраты труда велики, а результаты могут оказаться плачевными, слишком тонкий провод первичной обмотки и слишком его много. Для замены подойдет трансформатор мощностью 1,5...2 ВА и с напряжением вторичной обмотки 8...10 В.А вот трансформатор Т2 придется сделать самому, причем от тщательности его изготовления зависит, насколько в дальнейшем безопасна будет эксплуатация терморегулятора.

Сердечник трансформатора составлен из двух ферритовых колец марки М2000НМ1 размером К12х8х3, можно взять и одно кольцо размером К16х10х4,5 из того же материала.

Острые края сердечников следует притупить наждачной бумагой и затем аккуратно обмотать двумя слоями лакоткани. При намотке провода необходимо обеспечить расстояние между крайними витками обмоток не менее 3 мм. Обмотки наматывают внавал проводом ПЭТВ939 диаметром 0,22 мм. Первичная обмотка содержит 50 витков, вторичная 70. После намотки трансформатор окунают в клей ПВА и тщательно просушивают.

Если в конструкции будет применен симистор ТС106-10, то выходной каскад следует собрать по схеме, приведенной на рис.2.

Согласующий трансформатор имеет те же данные, но фазировку вторичной обмотки следует поменять. Симистор КУ208Г при нагрузке до 200 В.А можно использовать без радиатора. Для удобства настройки VICING можно соединить с исполнительной частью малогабаритным разъемом.

При работе терморегулятора в сеть проникают возникающие в моменты коммутации помехи. Полностью ликвидировать их можно, лишь синхронизировав моменты включения и выключения симистора при переходе напряжения сети через нуль. В нашем случае уменьшить помехи можно установкой пассивного сетевого фильтра.

Автор: Л.Ф.Лясковский

Смотрите другие статьи раздела Регуляторы мощности, термометры, термостабилизаторы.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Зеркальные спутники и их угрозы для астрономии и экологии 09.11.2025

Калифорнийский космический стартап Reflect Orbital, который планирует к 2030 году вывести на орбиту 4 000 зеркальных спутников, отражающих солнечный свет на Землю даже ночью. Главная цель - увеличить эффективность солнечных электростанций, обеспечивая непрерывное освещение в ночное время. Первый демонстрационный аппарат EARENDIL-1 с зеркалом площадью 334 м2 предполагается запустить в апреле 2026 года, а соответствующая заявка уже подана в Федеральную комиссию связи США (FCC). Проект получил 1,25 млн долларов поддержки от ВВС США в рамках программы для малого бизнеса. Идея заключается в том, чтобы спутники создавали дополнительное освещение для энергетических систем, однако многие ученые выражают сомнения как в технической реализуемости, так и в потенциальном вреде для окружающей среды. Астрономы, включая Майкла Брауна и Мэтью Кенворти, подсчитали, что отраженный свет будет примерно в 15 000 раз слабее дневного солнца, хотя и ярче полной Луны. Для того чтобы создать хотя бы 20% дн ...>>

Портативный твердотельный накопитель Lexar Air 09.11.2025

Компания Lexar представила портативный твердотельный накопитель Air (pSSD), сочетающий компактность, высокую скорость и надежность. Вес устройства составляет всего 19 граммов, а толщина в тончайшей части достигает всего 6 мм, что делает его одним из самых легких и тонких SSD на рынке. Накопитель выпускается в двух вариантах емкости: 512 ГБ и 1 ТБ. Версия на 1 ТБ оценивается примерно в 459 юаней (около $64), а старт продаж модели на 512 ГБ пока не объявлен. Lexar Air оснащен интерфейсом USB 3.2 Gen 1 (5 Гбит/с) и разъемом USB-C, при этом в комплект входит переходник с USB-C на USB-A для универсальной совместимости. Производитель заявляет скорость последовательного чтения до 390 МБ/с и записи до 400 МБ/с, что позволяет быстро передавать большие файлы, включая видео высокой четкости. Корпус накопителя выполнен в компактном форм-факторе, который удобно держать на ладони, а максимальная толщина не превышает 9,3 мм. Конструкция выдерживает падения с высоты до 2 метров, а для удобног ...>>

Горькие продукты улучшают работу мозга 08.11.2025

Как выяснили японские ученые, горький вкус флаванолов играет важную роль в стимуляции центральной нервной системы. Даже при минимальном усвоении этих веществ организм получает сигнал к повышению активности нейромедиаторов и улучшению когнитивных функций, что делает натуральные продукты с горьким вкусом потенциально полезными для мозга и общей физиологии. В поисках способов улучшить работу мозга ученые все чаще обращаются к натуральным соединениям, содержащимся в привычных продуктах питания. Одним из таких веществ являются флаванолы, присутствующие в какао, красном вине и ягодах. Исследователи из Технологического института Сибаура в Японии выяснили, что горький и вяжущий вкус этих соединений способен активировать мозг через вкусовые рецепторы, способствуя улучшению памяти, внимания и способности к обучению. Ранее было известно, что флаванолы защищают нейроны и поддерживают когнитивные функции, однако их биодоступность - доля вещества, поступающая в кровь - крайне низка. Это вызвал ...>>

Случайная новость из Архива Ощущение боли оберегает роботов от повреждений 28.12.2023 Искусственные датчики боли стали эффективным средством предотвращения повреждений роботов при взаимодействии с окружающим миром. Специальные датчики, созданные учеными Сингапурского национального университета на основе цинка и галлия, измеряют силу удара и передают соответствующие сигналы в систему управления движением робота. Это позволяет роботам обучаться более осторожному обращению с предметами, которые могут вызвать повреждения. Внедрение датчиков боли в робототехнику открывает новые горизонты в области безопасности и обучения искусственных систем предотвращать повреждения. Эта технология также обещает положительные перспективы для медицинского применения, где точность и надежность играют решающую роль. Специалисты разработали датчики, которые, при достаточной силе удара, генерируют электрический сигнал, аналогичный импульсам от рецепторов боли у человека. Алгоритм искусственного интеллекта обрабатывает эти сигналы, распознавая безопасные и потенциально опасные для робота удары. Роборука, оборудованная такими датчиками боли, успешно различает безопасные и опасные предметы с точностью до 97,5 процента. В случае опасных предметов, таких как шарик с шипами, алгоритм заставляет роборуку избегать удара, предотвращая повреждения. Ученые надеются, что эти инновационные датчики найдут применение не только в робототехнике, но также будут полезными для создания более точных протезов и обеспечат хирургам более точное управление хирургическими инструментами.

Другие интересные новости:

▪ Измерена масса нейтрино

▪ Решения Intel в области звука

▪ Самое большое в мире здание, напечатанное на трехмерном принтере

▪ Охлаждение без электричества

▪ Новая серия wet-танталовых конденсаторов максимальной емкости

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Блоки питания. Подборка статей

▪ статья Аварийно-спасательные работы на химических объектах. Основы безопасной жизнедеятельности

▪ статья Может ли вода проводить звук? Подробный ответ

▪ статья Младший научный сотрудник. Должностная инструкция

▪ статья Радиомикрофон LIEN. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Переворачивающаяся стрелка. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025