Термосигнализатор для сауны

December 2, 2010 by admin Комментировать »

Те, кто хоть раз бывал в сауне, возможно поймут и оценят эту разработку, иллюстрирующую преобразование тепловой и световой энергии в электрическую. На рис. 3.20 представлена схема преобразователя сопротивление-напряжение.

Сауна — не русское изобретение. Этот вид отдыха и лечения впервые появился в соседней Финляндии в позапрошлом веке. Люди и сегодня греются сухим воздухом, (получая удовольствие) в отличие от русской традиционной парилки, где поддерживается высокая влажность и присутствует пар. В современных саунах работает мощный электрический обогреватель — ТЭН. Оптимальная температура в сауне от +80 до +110°С (на любителя).

Рис. 3.20. Электрическая схема термосигнализатора

Индикатор изменения температуры работает так:

Повышение температуры воздуха в сауне воздействует на терморезистор. Терморезистор ММТ-1 (с отрицательным температурным коэффициентом сопротивления) при нагреве уменьшает свое сопротивление. Маркировка таких терморезисторов предполагает, что указанное на его корпусе значение сопротивления (например, 47 кОм) справедливо при температуре окружающей среды +25°С. График изменения относительного сопротивления терморезисторов ряда ММТ-1 показан на рис. 3.21.

Электронный узел подключается через трансформаторный стабилизированный источник питания параллельно нагревательному элементу — ТЭНу. Пока ТЭН нагревается — сопротивление термистора велико, чувствительный транзисторный каскад на VT1 и VT2 находится в закрытом состоянии. На вход управления микросхемы DA1 через ограничительный резистор R3 поступает почти полное напряжение источника питания.

Внутренний узел управления включает генераторы микросхемы. На выходе микросхемы (вывод 8) вырабатываются импульсы двухтонального сигнала звуковой частоты типа «вау-вау». Пьезоэлектрический излучатель В1 озвучивает этот сигнал. В такт работе первого генератора вспыхивает светодиод HL1. Выход R1 микросхемы D1 не обладает достаточной мощностью для

Рис. 3.21. График изменения сопротивления терморезисторов типа ММТ-1

непосредственного подключения светодиода и поэтому последний включается через транзисторный усилитель — ключ.

Когда температура в сауне достигнет минимальной нормальной величины (+80°С), сопротивление терморезистора уменьшится и ток в цепи базы транзистора VT1 возрастет настолько, что окажется достаточным для его открывания. Такое включение транзисторов обеспечивает большую чувствительность узла и усиление слабого тока в несколько сотен раз. Транзисторы открываются, и тогда на выводе 2 микросхемы напряжение стремится к нулю. Внутренний узел микросхемы запрещает работу генераторов и пьезоизлучатель замолкает. Одновременно светодиод HL1 перестает мигать. Теперь можно начинать процедуру нагрева.

При падении температуры в сауне вновь раздается звуковой сигнал. При выключении ТЭНа узел звуковой сигнализации не подает сигналов, т.к. обесточен.

Терморезистор ММТ-1 имеет металлостеклянный корпус и на практике выдерживает кратковременное воздействие открытого огня. Поэтому его применение в данной конструкции оправдано. Терморезистор крепится в самом дальнем верхнем углу относительно места расположения нагревательного ТЭНа. ТЭН располагают в нижнем дальнем углу относительно входной двери в сауну, т.к. по законам физики тепло поднимается к потолку.

Настройка устройства заключается в установке переменным резистором R2 порога открывания транзисторов. В качестве R2 необходимо применить многооборотный переменный резистор типа СП5-1ВБ (или аналогичный) с линейной характеристикой для более точной настройки. Все постоянные резисторы типа МЛТ-0,25. Пьезоизлучатель В1 можно использовать любой из ряда ЗП. Для стабильности работы все элементы узла монтируются методом пайки на монтажную перфорированную плату и закрываются герметичным пластмассовым корпусом (мыльница). Между крышкой корпуса и его стенками следует проложить слой автомобильного герметика. Длина соединительных проводов от термодатчика до элементов схемы и до источника питания должна быть минимальна. Вместо указанных на схеме транзисторов VT1—VT3 можно применить приборы КТ315Б, КТ503А—КТ503В. Для стабильности и точности порога включения сигнализатора необходима хорошая стабилизация и помехозащищенность источника питания. Оксидный конденсатор С1 (К50-20) сглаживает низкочастотные помехи. С2 (КМ-5) — сглаживает помехи по высокой частоте.

Напряжение источника питания находится в пределах 12…29 В. Всю электронику, кроме датчика, желательно монтировать в соседнем помещении.

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты