30.03.21

[Домашняя]

Термостат предназначен для управления подогревом воды в аквариуме.

Датчиком температуры является термистор R1 (полупроводниковый, с отрицательной температурной зависимостью). Он образует делитель напряжения с резистором R2. Так как с увеличением температуры сопротивление R1 уменьшается, напряжение на R2 изменяется в прямой пропорциональности от температуры. Это напряжение поступает на инверсный вход компаратора на операционном усилителе А1. На прямой вход А1 подается напряжение с установочного делителя R3-R4-R5, где с помощью переменного резистора R4 можно установить такой порог переключения компаратора А1, который соответствует напряжению на R2 при необходимой температуре. Некоторый гистерезис, необходимый для нормальной работы электромагнитного реле К1, устанавливается со­отношением сопротивлений резисторов R6 и R7. Пока температура среды, в которой находится термистор R1 ниже требуемой, напряжение на R2 выше чем напряжение на прямом входе А1. В результате на выходе А1 напряжение высоко, что открывает транзистор VT1 и реле К19 включенное в его коллекторе, держит контакты замкнутыми, подавая ток на нагревательный элемент (на схеме не показан). Резистором R4 устанавливается не точное значение температуры, а некоторый диапазон, например, 30-32°С (а протяженность этого диапазона зависит от величин R7 и R6). Как только температура в зоне расположения R1 достигает верхнего порога этого диапазона (32°С, в данном случае), напряжение на инверсном входе компаратора становится выше напряжения на его прямом входе. Компаратор переключается в состояние, когда на его выходе напряжение близко к нулю. Ключ на VT1 закрывается и реле К1 выключает нагреватель. Светодиод HL1 служит для индикации того, что в данный момент нагреватель включен. Среда, в которой нужно поддерживать температуру, начинает остывать. Спустя некоторое время температура опускается до нижнего порога установленного диапазона (до 30°С, в данном случае) и в результате роста сопротивления R1 напряжение на инверсном входе А1 становится ниже напряжения на его прямом входе. Ключ на VT1 открывается, а реле К1 включает нагреватель снова. Налаживание заключается в градуировке шкалы R4 по образцовому термометру. Так же, может потребоваться подбор R2 (под конкретный термистор) и R3.R5 - под нужные пределы регулировки. Ширину диапазона контроля можно установить подбором сопротивлений R6 или R7. Реле КУЦ-1 - это реле от ДУ старого телевизора. Такое реле допускает нагрузку до 200W, если этого недостаточно нужно использовать более мощное реле, например, автомобильное, соответственно используя более мощный ключ для его включения (вместо VT1). Светодиод - любой. Операционный усилитель MC33171N можно так же заменить практически любым ОУ широкого применения. Для того чтобы измерять температуру в аквариуме, нужно сделать конструктив термодатчика водонепроницаемым. Проще всего для этого в качестве корпуса использовать высокую химическую или медицинскую стеклянную пробирку. И резиновую пробку, плотно её закрывающую. В пробирку помещают терморезистор, на самое её дно, и затем, засыпают очень сухим песком. Чтобы песок был очень сухим, его перед засыпкой желательно прогреть на сковороде, чтобы вся влага из него испарилась. Засыпать песком нужно почти до самого верха пробирки, что бы только осталось место для пробки. Затем, под пробкой выводят провода от терморезистора, и затыкают пробирку пробкой. Установить пробирку нужно так, чтобы её часть с терморезистором была как можно глубже в аквариуме, но верхняя часть с пробкой была выше воды как минимум на два сантиметра.

Радиоконструктор №8 2016г стр. 26