Схема датчика температуры с звуковой сигнализацией

August 25, 2012 by admin Комментировать »

   В сельской бане или в сауне приятно париться после рабочего дня. Сауна — нерусское изобретение, этот вид отдыха и лечения впервые появился в Финляндии в позапрошлом веке. В сауне греются сухим воздухом, в отличие от русской традиционной бани, где поддерживается высокая влажность. 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 энергии в электрическую. Различные устройства подобного назначения описаны в литературе для радиолюбителей, однако предлагаемая ниже конструкция превосходит их по простоте и функциональности. На рис. 2.9 представлена электрическая схема термодатчика со звуковой индикацией. Устройство выполняет функцию преобразователя «сопротивление-напряжение».

   

   Рис. 2.9. Электрическая схема термодатчика со звуковой индикацией

   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. 2.10.

   Электронный блок подключается через трансформаторный стабилизированный источник питания (на схеме не показан, можно использовать источник питания, описанный в [55]) 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.

   

   Рис. 2.10. График изменения сопротивления терморезисторов ММТ-1

   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 воспроизводит 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 +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 устройства.

   Транзисторы открываются, и тогда на выводе 2 микросхемы 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 с удовольствием принимать процедуры.

   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 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 дальнем нижнем углу (относительно входной двери в сауну), т. к. по законам физики теплый воздух поднимается вверх.

   Налаживание устройства заключается w установке переменным резистором R2 («чувствительность») порога открывания транзисторов— значения окружающей температуры, при преодолении которого в сторону уменьшения открываются транзисторы VT1, VT2 и выключается генерация импульсов микросхемы

   DA1. 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 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—ѴТЗ можно применить приборы КТ315Б, КТ503А—КТ503В. Для точности порога включения сигнализатора необходима хорошая стабилизация напряжения и помехозащищенность источника питания. Оксидный конденсатор Cl (К50-20) сглаживает низкочастотные помехи. С2 (КМ-5) сглаживает помехи по высокой частоте.

   Напряжение источника питания находится в пределах 12—29 В. Всю электронику,кромедатчика,желательномонтироватьвсосед-нем с сауной помещении.

Кашкаров А. П. 500 схем для радиолюбителей. Электронные датчики.

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