30.03.21

[Домашняя]

Для поддержания заданной температуры жидкости или воздуха в помещении можно изготовить простой терморегулятор, принципиальная схема которого показана на рисунке.

Устройство питается от источника постоянного тока напряжением 9 В и потребляет ток около 10 мА. Максимальная мощность подогревателя 1 кВт. Точность поддержания заданной температуры не более ±0,5° С Терморегулятор содержит измерительный узел на транзисторе VT1, инверторы DD1.1, DD1.4, мультивибратор на элементах DD1,2, DD1.3, усилитель мощности на транзисторе VT2 и симистор VS1. Датчиком температуры служит терморезистор R2. Если регулируемая температура выше установленной переменным резистором R5, на вход элемента DD1.1 поступает напряжение высокого уровня, и на его выходе устанавливается напряжение низкого уровня. При этом мультивибратор не работает, симистор VS1 закрыт, и ток через нагреватель Rн не протекает. Если контролируемая температура понижается, сопротивление терморезистора R2 увеличивается и транзистор VT1 призакрывается. При достижении установленного уровня регулируемой температуры поступаемый на вход элемента DD1.1 сигнал пе­реключает его, и на управляемый вход мультивибратора поступает напряжение высокого уровня. Мультивибратор устанавливается в рабочий режим. Продиф­ференцированные его импульсы, усиленные транзистором VT2, трансформируются в цепь управления симистора. В начале каждого полупериода сетевого напряжения симистор открывается, пропуская номинальный ток через нагреватель. Для открывания симистора в начале каждого полупериода сетевого напряжения частота мультивибратора выбрана значительно большей частоты сети и соответствует нескольким килогерцам. Транзистор VT1 можно использовать из серии КТ361, КТ203; VT2 — из серии КТ603, КТ608, KT8I5. Статический коэффициент передачи тока транзистора VT1 должен быть 50... 100; VT2 — не менее 50. Терморезистор R2 любого типа на номинальное сопротивление 10—20 кОм, например, ММТ-1. Подстроечный резистор R4 — проволочный многооборотный, например, СП5-2; R5 —СПО. Микроамперметр на ток полного отклонения стрелки 100 мкА. Микросхема DD1 может быть типа К564ЛА7. Диоды VD1—VD3 кремниевые малой мощности любого типа. Трансформатор Т1 намотан на ферритовом кольце типоразмера К10X6X5 из феррита 2000НН. Его обмотки I и II содержат по 50 витков провода ПЭЛШО 0,2. Для повышения надежности гальванической раз­вязки между источником питания устройства и напряжением сети на кольцо магнитопровода, а также между обмотками трансформатора следует намотать слой лакоткани. В качестве нагревателя можно использовать осветительные лампы накаливания или типовые электронагревательные элементы (ТЭН). При налаживании устройства следует иметь в виду, что вторичная обмотка трансформатора Т1 и симистор VS1 находятся под сетевым напряжением. Налаживание начинают с измерительного узла. Терморезистор R2 помещают в камеру, температура воздуха в которой соответствует максимальной температуре регулирования. После некоторой выдержки, связанной с инерциоиностью терморезистора, подстроечным резистором R4 устанавливают стрелку микроамперметра на последнее деление шкалы. Затем температуру в камере понижают до минимального значения температуры регулирования. Если стрелка микроамперметра отклонилась не на нулевое (или близкое к нулю) значение шкалы, следует подобрать сопротивление резистора RI. После этого повышают температуру в камере и с помощью образцового термометра градуируют шкалу измерительного прибора в градусах температуры. При этом вращают ручку переменного резистора R5 до положения, при котором нагреватель включается, и на его шкале отмечают температуру регулирования.