Для підтримки температури повітря в приміщенні, в ящику для балконному зберігання продуктів, води в резервуарі підійде терморегулятор, опис якого приведено нижче. Він володіє високою точністю, довготривалою стабільністю і може управляти порівняно потужним нагрівачем.
Схема пристрою показана на рис. 1.
(натисніть для збільшення)
Датчик температури В1 - спеціалізована мікросхема AD22100KT, вихідна напруга якої практично лінійно залежить від температури навколишнього середовища. Обчислити значення напруги U у вольтах при температурі Т, заданої у градусах Цельсія, можна за формулою
де Uж - напруга живлення датчика, Ст.
На мікросхемі DA2 зібраний компаратор напруги. Сигнал датчика надходить на його вхід через фільтр R1C3, пригнічує перешкоди і наведення. В якості виконавчого елемента застосований фототиристор U1, комутуючих нагрівач через діодний міст VD3 - VD6. Світлодіод HL2 сигналізує про подану команді включення нагрівача.
На знижувальному трансформаторі Т1 і діодах VD1, VD2 випрямляч зібраний, а на мікросхемі DA1 - стабілізатор напруги живлення датчика. Світлодіод HL1, показуючи наявність напруги на виході випрямляча, сигналізує про підключення приладу до мережі.
Регулятор працює наступним чином. На вхід компаратора поступає напруга з виходу датчика В1 і зразкове з движка змінного резистора R3. Якщо температура вище заданої, струм в ланцюзі управління фототиристором не протікає і останній закритий. Нагрівач знеструмлений.
Зі зниженням температури напруга на виході датчика стане меншим зразкового, що призведе до перемикання компаратора. Фототиристор відкриється, замикаючи ланцюг живлення нагрівача. Температура об'єкта підвищиться, і прилад повернеться в початковий стан, в якому нагрівач вимкнений.
Конструктивно терморегулятор складається з трьох вузлів, з'єднаних проводів джгутами з роз'ємами. Перший вузол - датчик температури В1. Зазначений на схемі прилад AD22100KT працює в інтервалі температури 0...+100°С. Для роботи в інтервалі -40...+85 °С потрібен AD22100AT, а в інтервалі -50...+150 °С - AD22100ST. Для застосування в рідкому середовищі датчик повинен бути захищений від безпосереднього контакту з нею, а його з'єднувальні проводи надійно ізольовані.
Другий вузол - друкована плата, на якій встановлені мікросхеми, більша частина інших деталей і вилки рознімань Х1 і Х2. Ескіз плати показано на рис. 2. Вона розрахована на оксидні конденсатори серії К50-35 або аналогічні імпортні і на постійні резистори зазначеної на схемі потужності. Дротяний багатооборотний підлаштування резистор СП5-2ВБ (R3) встановлений поза плати. Вилки Х1, Х2 серії PLS. Подібні можна знайти в несправних комп'ютерних модулях. Діоди VD1, VD2 при необхідності замінюють іншими выпрямительными, наприклад, КД105Б, КД106А.
Третій вузол - силові елементи регулятора і світлодіоди. Всі вони разом з друкованою платою другого вузла поміщені в корпус з ізоляційного матеріалу. Міст з діодів VD3-VD6 можна замінити аналогічним однокорпусным вузлом, наприклад, КВРС1006 або КВРС1004. При струмі навантаження більше 1.. .2 А диодному мосту і фототиристору необхідні тепловідводи, а якщо потужність нагрівача перевищує 2,2 кВт, ці елементи слід замінити іншими відповідної потужності. Трансформатор Т1 повинен забезпечувати випрямлена напруга 12... 15 В при струмі навантаження 100 мА. Світлодіоди підійдуть будь-які.
Налагодження починають з встановлення меж інтервалу температури, в якому планується робота регулятора. Для цього підбирають номінали резисторів R2 і R4. Падіння напруги на резисторі R4 має дорівнювати обчисленому за наведеною вище формулою для мінімальної, а на послідовно сполучених R3 і R4 - для максимальної температури інтервалу.
Номінал резистора R6 вибирають таким, щоб в ланцюзі управління фототиристора U1 протікав струм приблизно 100 мА. Якщо включення і вимикання нагрівача відбуваються з "дребезгом", усунути його можна, встановивши показаний на схемі штриховими лініями резистор R9. Він створить невеликий гістерезис перемикання компаратора.
Автор: І. Нечаєв, р. Курськ