Термометр электронный дистанционный для сауны

September 10, 2011 by admin Комментировать »

На рис. 4.4 приведена принципиальная электрическая схема термометра прямого отсчета с полупроводниковым датчиком, предназначенного для измерения температуры как в закрытых помещениях и объемах, так и на открытом воздухе. Термометр может найти широкое применение в быту для измерения температуры в парниках, теплицах, жилых помещениях, в зернохранилищах, банях, саунах и т. д. Для электропитания портативных транзисторных термометров от сети переменного тока в стационарных условиях чаще всего используются стабилизированные выпрямители, которые обеспечивают устойчивое питание и потребляют ток не более 50 мА. Для большинства тер-

Рис. 4.4. Схема электронного широкодиапазонного термометра для сауны.

мометров данного класса величина потребляемого тока лежит в пределах от 10 до 20 мА.

Как,следует из схемы, электронный термометр состоит из входных и выходных электрических цепей, сетевого понижающего трансформатора питания 77 и собственно термометра, собранного на полупроводниковом датчике.

В сеть переменного тока термометр включается с помощью электрического соединителя XI типа «вилка» и штепсельной розетки. На входе устройства установлен плавкий предохранитель F1, защищающий устройство и его входные цепи от коротких замыканий и перегрузок. Входное устройство представляет собой сочетание выпрямителя и диодного параметрического стабилизатора напряжения, работающих непосредственно от сети переменного тока напряжением 220 В частотой 50 Г или от сети напряжением 127 В. Выходное напряжение постоянного тока при токе нагрузки до 20 м А обеспечивают постоянные конденсаторы С/ и С2, которые включаются в различных сочетаниях электрическим переключателем S1. В положении переключателя, указанном на схеме, конденсатор С/ включен параллельно резистору /?/. В этом случае конденсатор С/ выполняет функцию ограничителя тока. При питании напряжением 127 В переключателем S1 конденсаторы С/ и С2 включаются параллельно друг другу. Если предполагается использовать термометр только для работы от сети напряжением 220 В, то переключатель S1 и конденсатор С2 из схемы можно исключить.

Выпрямитель собран на диодах VD1—VD4 по однофазной двухполупериодной мостовой схеме, работает на емкостный фильтр. Схема выпрямителя характеризуется повышенной частотой пульсаций выпрямленного напряжения по сравнению с другими выпрямительными схемами, пониженным обратным напряжением на комплекте выпрямительных диодов, возможностью применения выпрямителя без понижающего сетевого трансформатора. Конденсатор СЗ, установленный на выходе выпрямителя, служит для сглаживания пульсаций постоянного тока. Резистор R2 и стабилитрон VD5 образуют параметрический стабилизатор напряжения (ПСН).

Для стабилизации постоянного напряжения в ПСН применяются элементы с нелинейной вольт-амперной характеристикой, одним из которых является кремниевый стабилитрон VD6. В этой схеме при изменении входного выпрямленного напряжения на определенную величину ток через стабилитрон изменяется, что приводит к незначительным изменениям напряжения на стабилитроне, а следовательно, и на нагрузке. Внутреннее сопротивление стабилизатора определяется в основном дифференциальным сопротивлением стабилитрона. Если при монтаже входных цепей не допущено ошибок и все детали исправны, устройство не требует налаживания. Однако следует убедиться, что без нагрузки ток, протекающий через стабилитрон VD5, не превышает предельно допустимого значения. При необходимости требуемое значение тока устанавливают подбором сопротивления резистора R2.

Активным элементом электронного термометра является транзистор VT4. Здесь используется зависимость изменения падения напряжения на р—я-переходе от температуры при фиксированном значении тока в области положительных значений вольт-амперной характеристики, которая линейна и для кремниевых диодов, и для перехода база—эмиттер транзистора в температурном диапазоне от —25 до -f-125 °С. Ток через этот транзистор можно регулировать подстроечным резистором R12.

В состав электронного термометра кроме датчика температуры — транзистора VT4 включены также транзисторы VT1—VT3. На базу транзистора VT3 подается сигнал непосредственно с датчика температуры. Транзистор VT2 включен в схему в качестве усилителя тока, который обеспечивает устойчивую работу термометра в сельской местности, когда имеют место значительные колебания сетевого напряжения. Падение напряжения на переходах база—эмиттер, пропорциональное изменению температуры, подается на вольтметр постоянного тока, собранный на двух транзисторах VT1 и VT3 и миллиамперметре РА!, выполненном по дифференциальной схеме. На базу транзистора 1/77 подается постоянное напряжение 5 В с делителя, собранного на резисторах R3 и R4.

При сборке и монтаже термометра использованы следующие комплектующие ЭРЭ: транзисторы VT1 типа КТ349Б, VT2 — КТ349Б, VT3 — КТ349Б, VT4 — KT342B; выпрямительные диоды VDI типа Д226Д, VD2, VD3, VD4 — Д226Д, VD7 — КД521; стабилитроны VD5 типа Д814Б, VD6 — КС156А; конденсаторы С/ типа МБМ-П-500В- 0,6 мкФ, С2 — МБМ-П-500В-0,5 мкФ, СЗ — K50-6-25B-100 мкФ; резисторы R1 типа МЛТ-0,5-510 кОм, R2 — МЛТ-2-200 Ом, R3 — СПЗ-38-0,25Вт-1,5 кОм, R4 — МЛТ-0,25-3,9 кОм, R5 — МЛТ-0,25-3,9 кОм, R6 — МЛТ-0,25-7,5 кОм, R7 — МЛТ-0,25-91 кОм, R8 — МЛТ.- 0,25-56 Ом, R9 — С113-38-0,25Вт-33 кОм, R10 — МЛТ-0,25-33 кОм, RH — МЛТ-0,25-47 кОм, R12 — СГ13-38-0,25Вт-33 кОм; переключатели SI типа П1Т-1-1, S2 — I11T-1-1; плавкий предохранитель F1 типа ПМ-1-0,25 А; электрические соединители XI типа «вилка», Х2, ХЗ — КМЗ-1 приборные.

Датчик термометра устанавливается в том помещении, где будет постоянно измеряться температура, закрывается специальной крышкой с отверстиями, а изолированные проводники выводятся к ИП, который может быть установлен на расстоянии до 10 м от датчика. При измерении температуры процесс обеспечивается снятием показаний со шкалы миллиамперметра, которая имеет линейную зависимость. Изменение температуры окружающей среды вызывает изменение температуры транзистора VT4, и при этом возникает напряжение разбаланса, которое передается на стрелочный прибор РА1 со шкалой 100 мкА.

Электронный термометр требует простой регулировки. По образцовому термометру при температуре 0 °С стрелку прибора устанавливают на нулевое деление шкалы, применяя подстроечный резистор R3. После этого при температуре 100 °С подстроечным резистором R9 стрелку прибора устанавливают на соответствующее деление шкалы. При регулировке термометра точность показаний достигается даже при калибровке шкалы по этим двум точкам показаний температур.

Некоторые комплектующие ЭРЭ в процессе изготовления термометра могут быть заменены аналогичными и не ухудшающими основные электрические параметры и технические характеристики электронного термометра, которые приведены ниже.

Техническая характеристика

электронного дистанционного термометра для сауны

Номинальное напряжение питающей сети

переменного тока, В ……………………………….. 220 или 127

Номинальная частота питающей сети

переменного тока, Гц …….. ‘…………………….. 50

Пределы изменения напряжения питающей сети

переменного тока, В ……………………………….. 170—240

Пределы изменения частоты питающей сети

переменного тока, Гц ……………………………… 48—52

Коэффициент нелинейных искажений питающей сети

переменного тока, %, не менее ………………….. 12

Стабилизированное напряжение питания

электронною термометра, В………………………. 9

Пределы измерения температуры, °С …………….. 0—125

Погрешность измерения, °С, не более……………. 0,6

Ток, протекающий через транзистор VT4, мкА … 100

Помехозащищенность устройства при воздействии

внешнего электромагнитного поля, дБ, не менее . . . 122 Сопротивление изоляции токоведущих

проводников, МОм, не менее…………………………. 20

Кпд, %, не менее ……………………………………… 96

Литература:

  Сидоров И. Н. С34 Самодельные электронные устройства для дома: Справочник домашнего мастера.— СПб.: Лениздат, 1996.- 352 е.. ил.

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