Датчик температуры

March 10, 2011 by admin Комментировать »

В сельской бане или в сауне приятно париться после рабоче­го дня. Сауна – не русское изобретение. Этот вид отдыха и лечения впервые появился в Финляндии в позапрошлом веке. В сауне греются сухим воздухом, 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). Те, кто хоть раз бывал в сауне, поймут и оценят разработку, описан­ную ниже и иллюстрирующую преобразование тепловой и световой энергии в электрическую. На рис. 2.13 представле­на электрическая схема термодатчика со звуковой индикаци­ей. Устройство выполняет функцию преобразователя сопро­тивления в напряжение.

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 справедливо при температуре окружающей среды +25 °С. График изменения относительного сопротивле­ния терморезисторов типа ММТ-1 показан на рис. 2.14.

Электронный узел подключается через трансформатор­ный стабилизированный источник питания (на схеме не по­казан) параллельно нагревательному элементу – ТЭНу. Пока

Рис. 2.13. Электрическая схема термодатчика со звуковой индикацией

 

 

Рис. 2.14. График изменения сопротивления терморезисторов ММТ-1

 

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 (на слух такая последовательность звуков воспринимается как «вау- вау»). Пьезоэлектрический излучатель В1 озвучивает этот сигнал. В такт работе первого генератора вспыхивает светодиод HL1. Выход R1 микросхемы DA1 не обладает достаточ­ной мощностью для непосредственного подключения свето­диода, и поэтому последний включается через транзисторный усилитель. Когда температура в сауне достигнет величины +80 °С, сопротивление терморезистора уменьшится и ток в цепи базы транзистора VT1 возрастет настолько, что окажет­ся достаточным для его открывания. Такое включение тран­зисторов (как показано на схеме) обеспечивает большую чув­ствительность узла и усиление слабого тока в несколько сот раз. Транзисторы открываются, и тогда на выводе 2 микро­схемы DA1 напряжение стремится к нулю. В таком состоя­нии входа ВС микросхемы DA1 внутренний узел микросхемы запрещает работу генераторов и пьезоизлучатель замолкает. Одновременно светодиод HL1 перестает мигать. Теперь мож­но заходить в нагретое помещение и начинать процедуры с удовольствием.

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

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

Налаживание

Налаживание устройства заключается в установке перемен­ным резистором R2 (чувствительность) порога открывания транзисторов – того порогового значения окружающей тем­пературы, при преодолении которого в сторону уменьшения открываются транзисторы VT1, VT2 и выключается генера­ция импульсов микросхемы DA1.

О деталях

В качестве резистора R2 необходимо применить многообо­ротный переменный резистор типа СП5-1ВБ (или аналогич­ный) с линейной характеристикой для точности настройки. Все постоянные резисторы типа МЛТ-0,25. Пьезоизлучатель В1 можно использовать любой из типового ряда ЗП. Все эле­менты узла монтируются методом пайки на перфорирован­ную плату, которая помещается в герметичный пластмассо­вый корпус. Между крышкой корпуса и его стенками следует проложить слой автомобильного герметика. Длина соедини­тельных проводов от терморезистора до элементов схемы и источника питания должна быть минимальна.

Вместо указанных на схеме транзисторов VT1-VT3 можно применить приборы КТ315Б, КТ503А-КТ503В. Для точности порога включения сигнализатора необходима хорошая стаби­лизация напряжения и помехозащищенность источника пита­ния. Оксидный конденсатор CI (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 с сауной 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