На рис. 4.6 приведена принципова електрична схема простого терморегулятора, що працює на активне навантаження від двох датчиків температури, зібраних на терморезистора. В даному електронному пристрої використані фізичні властивості активних елементів – напівпровідникових нелінійних резисторів, які полягають у здатності змінювати своє електричне опір під впливом керуючих впливів -Температури, напруги або електромагнітного поля. В даному випадку застосовані терморезистори, які в технічній літературі називають гермісторамі (TP) – напівпровідникові резистори з

Рис. 4.6. Схема терморегулятора з двома термодатчиками.

нелінійної вольт-амперної характеристикою. Їх відмітною особливістю є різко виражена залежність електричного опору від температури. Існують термістори як з негативним, так і з позитивним температурним коефіцієнтом опору – позистор.

Як правило, терморезистори використовуються в системах дистанційного і централізованого виміру й регулювання температур.

може бути використаний у пристроях протипожежної сигналізації, теплового контролю та захисту машин і механізмів, в схемах температурної компенсації ряду елементів електричних ланцюгів і контурів, зокрема для термокомпенсации кварцових резонаторів і генераторів, для стабілізації режимів транзисторних каскадів, вимірювання потужності, вакууму, швидкостей руху рідин і газів, а також як дистанційних безконтактних змінних резисторів, обмежувачів і запобіжників, реле часу, стабілізаторів напруги, в схемах розмагнічування масок кольорових кінескопів та ін

Справжня принципова схема розроблена для домашнього овочесховища, що встановлюється на балконі житлового будинку в місті. Електронний пристрій можна зміцнити в спеціальному ящику-контейнері з кришкою для зберігання картоплі взімнеевремя на балконі, неопасаясьто-го, що він замерзне або зіпсується від надлишку тепла. Пристрій забезпечує збереження температури в заданих межах з точністю 4 = 2 ° С. Обсяг зберігається картоплі мул і інших овочів залежить від конструкції сховища, типу застосованого ТЕН, його потужності і правильної експлуатації автоматичного пристрою.

Пропонований для виготовлення терморегулятор характеризується простотою схемно-технічного рішення, невеликою кількістю використаних у схемі комплектуючих ЕРЕ і відсутністю дефіцитних деталей. Особливістю терморегулятора є те, що він включає в свій складу два термодатчика, що працюють автономно і незалежно один від одного. Терморегулятор зберігає свою повну працездатність при функціонуванні навіть тільки одного датчика. Але більш висока надійність і довговічність гарантуються при роботі обох датчиків. Схема забезпечує постійне включення ТЕН при обриві одного із з'єднувальних провідників будь-якого датчика. Замикання провідників також не впливає на зміну заданої температури.

Максимальна потужність електронного терморегулятора залежить від застосованих у схемі тиристора і випрямних діодів. В даному випадку при номіналах елементів, зображених на схемі, потужність навантаження R10 знаходиться в межах від 200 до 210 Вт

ІМС DA1 виконує функції компараторів з порогом спрацьовування приблизно 100 – 110 В, а також буферну функцію, що забезпечує потрібний характер ОС в системі терморегулювання. Нагрівач R10 не отримує харчування до тих пір, поки напруга на входах ІМС (висновки / і 2, 5 і 6) менше порога перемикання. У цей час відкритий транзистор VT1 шунтує керуючий електрод тиристора VS /. Якщо в термостаті встановлений поріг спрацювання 2 ° С, а зовнішнє повітря має значно менше значення, наприклад -20 ° С, то температура всередині термостата почне поступово знижуватися, і при заданому значенні, коли опір терморе-зістором-збільшиться, відбувається перемикання елементів мікросхеми та на її виході з'являється низький рівень логічного нуля. Низький рівень на виході 11 мікросхеми через резистор R8 закриє транзистор VT1, А струм, що протікає через резистор R9, Відкриє тиристор VS1, і напруга електроживлення буде подано на ТЕН.

У міру нагрівання повітря всередині термостата одночасно нагріваються і терморезистори, їх опір зменшується, і в певний момент нагрівач знеструмиться.

На вході пристрою встановлена ​​індикаторна лампочка, потужність якої забезпечує роботу електронного термометра і служить одночасно і індикатором, і запобіжником. Струм, що протікає через цю лампочку, повинен бути в 1,5 рази більше струму, споживаного нагрівачем, який працює від мережі змінного струму напругою 220 В. Якщо ця умова не дотримується, то лампочка перегорає. Падіння напруги на лампочці при експлуатації термометра не перевищує 3,5 В.

При виготовленні терморегулятора з двома термодатчиками використані наступні комплектуючі елементи загального призначення: транзистор VT1 типу КТ315Б; тиристор VSI типу КУ208Г; ІМС DA1 типу К176ЛА7; конденсатори С / типу К50-6-50В-100 мкФ, С2 – К50-6-16B-500 мкФ; резистори R1 типу С5-35В-7, 5Вт-22 кОм, R2 – СПЗ-4М-0, 25Вт-А-15 кОм, R3 – ВСА-0 ,25-22 кОм, R4 – KMT-4-15 кОм, R5 – СПЗ-4М-0, 25Вт-А-15 кОм, R6 – ВСА-0 ,25-22 кОм, R7 — KMT-4-15 кОм, R8 — ВСА-0 ,25-10 кОм, R9 — BCa-0 ,25-1, 5 кОм, R10 — ТЕН; випрямні діоди VD1—VD4 типу Д233Б; стабілітрон VD5 типу Д814Б; індикаторна лампочка HI типу МН-6, ЗВ-0, 22 А; перемикач S1 типу П1Т-1-1; плавкий запобіжник F1 типу ПМ-1-0, 25 А; електричні з'єднувачі XI типу «вилка», Х2 і ХЗ типу КМЗ-1 приладові.

При виготовленні терморегулятора можна зробити заміну комплектуючих ЕРЕ, які не вплинуть на основні електричні параметри та експлуатаційні характеристики. Наприклад, випрямні діоди типу Д233Б можна замінити на диодную збірку типу КЦ405А або діоди типу КД226Г; резистори типу ВСА – на МЛТ, Улі, МТ, С2-14; конденсатори типу К50-6 – на К50-3, К50-16, К50-20; тиристор типу КУ208Г – на КУ201Л, КУ218Г, КУ202М; стабілітрон типу Д814Б – на Д814А.

Регулювання пристрою проводиться по контрольних точках з точно встановленою температурою. Середовище, в якому завідомо відома температура, може бути вибрана для розміщення в ній спочатку одного датчика, а потім другого. Движок відповідного змінного резистора R2 або R5 встановлюють в таке положення, коли навіть незначна зміна температури призводить до спрацьовування пристрою. При підвищенні температури напруга, що подається на ТЕН, має відключатися, а при відповідному зниженні – включатися.

Конструкція терморегулятора довільна, може бути виконана в БНК або в традиційній формі ВП. Термодатчики виготовляються в конструкціях, що відповідають призначенню самого приладу, і повністю залежать від місця установки їх в побутових виробах і умов експлуатації. Термодатчики з'єднуються з приладом за допомогою екранованого двухпроводного кабелю з подвійною ізоляцією. При експлуатації пристрою необхідно дотримуватися правила електробезпеки.

Технічна характеристика терморегулятора з двома термодатчиками

Номінальна напруга мережі живлення

змінного струму, В ……………………………….. 220

Номінальна частота живильної мережі

змінного струму, Гц ……………………………… 50

Межі зміни напруги мережі живлення, при яких забезпечується стійка

експлуатація терморегулятора, В ………………. 190-240

Межі зміни частоти живильної мережі змінного струму, Гц 49,5-50,5

Номінальна напруга живлення ТЕН, В. …….. 220

Межі вимірювання і регулювання температури

в термостатах, ° С. …………………………………….. …… -25 … + 100

Точність установки спрацьовування

терморегулятора, ° С. ……………………………………… 0,2

Оптимальна температура терморегулювання двома

термодатчиками, ° С ………………………………………. … 0

Перешкодозахищеність терморегулятора при впливі зовнішнього електромагнітного

поля, дБ, не менш …………………………………….. … 120

Опір ізоляції струмоведучих провідників

між собою і корпусом, МОм ………………………… 20

Ккд,%, не менше …………………………………….. . 95

Література:

Сидоров І. Н. С34 Саморобні електронні пристрої для будинку: Довідник домашнього майстра .- СПб.: Лениздат, 1996 .- 352 е.. мул.