Penstabil suhu dalam peranti rumah. Skim, penerangan

Perpustakaan teknikal percuma

ENSIKLOPEDIA ELEKTRONIK RADIO DAN KEJURUTERAAN ELEKTRIK
Perpustakaan percuma / Skim peranti radio-elektronik dan elektrik

Penstabil suhu dalam peranti isi rumah. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik

Perpustakaan teknikal percuma

Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik / Pengawal selia kuasa, termometer, penstabil haba

Komen artikel

Artikel yang diterbitkan dikhaskan untuk pemilihan dan amalan melaksanakan mesin elektronik yang direka untuk mengekalkan suhu yang diperlukan dalam pelbagai peranti isi rumah. Cadangan penulis mungkin berguna kepada banyak radio amatur - pereka.

Skop penggunaan penstabil suhu dalam peranti yang digunakan dalam isi rumah agak luas. Ini adalah, sebagai contoh, kemudahan penyimpanan sayur-sayuran, akuarium, inkubator bersaiz kecil, ruang memasak lebah, rumah hijau dan banyak lagi. Kesusasteraan yang luas ditumpukan kepada reka bentuk penstabil terma untuk pelbagai tujuan dan penerangan tentang operasinya. Namun, topik ini, pada pendapat saya, tetap relevan, terutamanya bagi mereka yang memutuskan untuk membina peranti sedemikian sendiri. Dengan mengambil kira kesukaran tertentu yang berkaitan dengan pemerolehan beberapa bahagian, dan pelbagai keadaan operasi penstabil, saya ingin membincangkan beberapa isu umum sebelum menerangkan reka bentuk khusus.

Pertama sekali, apabila mula mereka bentuk penstabil terma, adalah perlu untuk menentukan kuasa pemanas yang menyediakan suhu yang diperlukan dalam jumlah tertentu. Ini adalah tugas yang berasingan, kadangkala rumit yang memerlukan pengiraan kejuruteraan haba. Untuk pengiraan anggaran, anda boleh menggunakan formula mudah. Jadi, sebagai contoh, untuk melindungi makanan daripada membeku di dalam gudang sayur-sayuran anda pada suhu luar sehingga -30°C dalam kotak yang diperbuat daripada papan atau papan serpai setebal 20 mm, dengan lapisan plastik buih setebal 25...30 mm , kuasa pemanas yang diperlukan hendaklah seperti berikut , seperti yang ditunjukkan dalam [1]: P = V2/3, di mana P ialah kuasa pemanas, dinyatakan dalam watt; V ialah isipadu dalaman kotak dalam liter.

Untuk loggia, bingkai rumah hijau yang ditutup dengan kaca atau polietilena, jumlah kuasa pemanas yang diperlukan ditentukan oleh formula berikut [2]:

P = 1,23 · Sp · Kt (tin - tnap),

di mana P ialah kuasa pemanas dalam watt; Sp - jumlah kawasan permukaan penyejukan (dinding, lantai, siling) dalam m2; Kt - pekali pemindahan haba dalam W/m2 °C; timah dan tout ialah suhu dalaman dan luaran dalam darjah, masing-masing. Nilai pekali Kt boleh dari Kt = 3,3 (untuk kaca berganda) hingga Kt = 7,5 (untuk filem polietilena satu lapisan).

Mana-mana penstabil suhu termasuk elemen sensitif - sensor suhu dan penguat isyarat sensor; peranti perbandingan isyarat atau pembanding; kunci elektronik yang melaksanakan fungsi penggerak; bekalan kuasa dan elemen pemanas.

Termistor siri KMT, MMT, ST biasanya digunakan sebagai penderia suhu, pekali rintangan suhu (TCR) yang negatif - 2...7% / deg. - dan berubah bergantung pada suhu, dan toleransi pada nilai rintangan termistor ialah 10...30%. Dalam penstabil haba amatur, termistor paling kerap digunakan kerana TCRnya yang besar. Walau bagaimanapun, ketaklinearan yang ketara dan toleransi yang besar memerlukan pelarasan individu bagi penstabil haba yang direka bentuk, penentukuran skala, menjadikan penggantian sukar sekiranya pembaikan.

Pengiraan parameter jambatan dengan termistor semikonduktor, dengan keperluan ketepatan yang meningkat, diterangkan, sebagai contoh, dalam [3, 4].

Penderia suhu siri TSM - tembaga - mempunyai ciri metrologi terbaik. TKS mereka adalah positif, tetapi hanya 0,3% / deg = 1/293°, dan kelinearan ciri dipastikan dalam julat suhu yang luas. Ia tergolong dalam peranti ketepatan kelas tinggi (0,1...0,5%) dan boleh beroperasi walaupun dalam persekitaran yang agresif. Kelemahan TSM ialah panjangnya yang agak panjang (kira-kira 300 mm) dan kos yang tinggi.

Penstabil suhu dalam peralatan rumah

Kurang dikenali sebagai penderia suhu ialah diod silikon, pekali penukaran negatifnya ialah 2 mV/deg. [5, 6]. Hampir mana-mana diod silikon berkuasa rendah akan memberikan penukaran suhu-ke-voltan linear.

Mana-mana penukar haba yang disenaraikan di sini biasanya disertakan dalam salah satu lengan jambatan rintangan, yang sumber kuasanya distabilkan. Isyarat keluaran jambatan disalurkan ke input peranti perbandingan atau, jika perlu, pra-dikuatkan. Untuk membandingkan isyarat, adalah paling mudah untuk menggunakan pembanding, iaitu penguat operasi (op-amp) dengan maklum balas positif. Fungsi perbandingan boleh dilakukan oleh mana-mana op-amp siri K140, K553 atau pembanding yang direka khas bagi siri K554. Pembanding yang paling disukai ialah K554SAZ, yang menyediakan arus keluaran sehingga 50 mA, yang membolehkan anda menghidupkan secara langsung geganti elektromagnet penggerak tanpa penguat tambahan.

Pilihan satu atau satu lagi jenis geganti ditentukan oleh dua faktor - nilai arus operasi dan voltan yang dibenarkan dan arus kenalan pensuisannya. Pada voltan rangkaian 220 V, sesentuh geganti mesti menukar arus pemanas dengan pasti. Geganti kuasa rendah yang paling biasa ialah RES8, REN18 [7]. Penggulungan geganti REN20 dan MKU-48 (pasport 4.509.146) direka bentuk untuk beroperasi terus dari rangkaian voltan ulang-alik 220 V dengan arus sesentuh yang dibenarkan 5 A, yang dalam amalan membolehkannya digunakan dalam kebanyakan kes. Apabila dua kumpulan kenalan disambung secara selari, geganti ini membolehkan pengaktifan pemanas dengan jumlah kuasa sehingga 2,2 kW. Sebagai tambahan kepada geganti elektromagnet, elemen penggerak yang menghidupkan pemanas boleh menjadi thyristor atau triac.

Peranti ini membenarkan menukar arus pemanas sehingga 80 A. Ketiadaan sesentuh menjadikan penggunaannya lebih baik. Benar, reka bentuk penstabil haba itu sendiri menjadi lebih kompleks daripada dengan geganti elektromagnet dalam pautan eksekutif.

Bekalan kuasa penstabil haba adalah, sebagai peraturan, pengubah yang mengurangkan voltan rangkaian kepada 13...16 V, dengan satu atau dua penerus dan penstabil voltan diperbetulkan mudah. Kuasa pengubah rangkaian biasanya tidak melebihi 10...15 W. Anda boleh menggunakan transformer bersatu siri TPP yang mempunyai set belitan sekunder yang diperlukan [8].

Sebagai sumber haba, terutamanya dari sudut pandangan keselamatan elektrik, lebih baik menggunakan pemanas elektrik tiub - elemen pemanasan; Sudah tentu, lampu pijar biasa yang direka untuk voltan sesalur juga sesuai.

Hari ini, terdapat banyak penyelesaian litar untuk membina penstabil terma, di mana unsur-unsur yang disenaraikan digabungkan dalam pelbagai kombinasi. Untuk panduan dalam memilih penstabil suhu untuk direka bentuk, anda boleh menggunakan jadual yang dicadangkan di sini, yang menunjukkan data teknikal asas beberapa penstabil terma yang diterbitkan sebelum ini dalam Radio.

Pada masa yang sama, saya mencadangkan untuk pengulangan penstabil terma aplikasi luas (Rajah 1), di mana diod silikon atau perintang tembaga berfungsi sebagai sensor suhu. Satu lagi perbezaan antara versi mesin elektronik ini ialah ketiadaan transistor dan kehadiran mikroammeter untuk mengukur suhu.

(klik untuk memperbesar)

Seperti kebanyakan penstabil terma yang disenaraikan dalam jadual, ia terdiri daripada empat unit: elemen penderiaan, pembanding, penggerak dan unit bekalan kuasa. Sensor suhu, yang fungsinya dilakukan oleh diod VD1, termasuk dalam jambatan pengukur dengan perintang R1 - R4 dalam tiga lengannya yang lain. Isyarat daripada output jambatan dibekalkan (melalui perintang R5 dan R6) kepada kedua-dua input penguat operasi DA1, dilindungi oleh maklum balas negatif (litar R8R9), dan daripada outputnya kepada input penyongsangan DA2 pembanding. Suhu yang diperlukan dalam isipadu tertutup ditetapkan dengan perintang pembolehubah R12, dilengkapi dengan skala yang sepadan.

Fungsi penggerak dilakukan oleh geganti elektromagnet K1. Diaktifkan oleh isyarat keluaran pembanding, kenalan K1.1 geganti menghidupkan LED HL1, menandakan pemanasan dihidupkan, dan kenalan K1.2 menghidupkan pemanas (Rн).

Bekalan kuasa terdiri daripada pengubah T1, jambatan penerus VD6, penapis pelicin C5R17 dan C6R18. Diod Zener VD4 dan VD5 menyediakan litar mikro peranti dengan voltan bekalan bipolar ±10 V.

Untuk memantau secara visual suhu udara dalam isipadu yang dipanaskan, mikroammeter PA1 dengan arus pesongan jarum penuh sebanyak 100 μA (M4248), yang skalanya ditentukur dalam darjah, dimasukkan ke dalam peranti. Jika bahagian elektronik peranti terletak di luar isipadu yang dipanaskan, maka sensor diod (VD1) disambungkan ke jambatan rintangan dengan wayar terlindung.

Dengan yang ditunjukkan dalam Rajah. 1 litar mikro, nilai perintang dan bahagian lain, peranti ini menyediakan penstabilan suhu dalam julat 0...20°C. Untuk menstabilkan suhu dalam +36... +45°C, perlu, sebagai contoh, untuk inkubator, rintangan nominal perintang R13 hendaklah 2 kOhm.

Semua perintang tetap yang digunakan dalam penstabil terma ialah MLT, dan perintang boleh ubah ialah SP5-2 (R4, R9 dan R14), PPZ-40 atau PPB (R12). Kapasitor C3 - C6 ialah oksida K50-6, K50-16 atau K50-29, selebihnya ialah KM-5 atau KM-6. Kami akan menggantikan jambatan diod KTs407A dengan pemasangan KTs402 dengan sebarang indeks huruf. Diod Zener VD2 - untuk voltan penstabilan 8...8,5 V, dan VD4 dan VD5 - untuk 9,5...10,5 V.

Relay K1 - REN18 (pasport РХ4.564.509) atau MKU-48 (pasport 4.500.232).

Sensor suhu VD1 - sebarang silikon. Walau bagaimanapun, lebih baik dalam bekas logam, sebagai contoh, siri D207 atau D226 dengan sebarang indeks huruf, kerana diod sedemikian mempunyai inersia haba yang lebih rendah.

Kuasa pengubah rangkaian T1 bekalan kuasa adalah kira-kira 5 W. Penggulungan sekundernya mesti memberikan voltan ulang-alik 2x12 V pada arus beban 80...100 mA.

Penstabil terma dipasang dalam perumah berukuran 170x90x60 mm. Kebanyakan bahagiannya diletakkan pada papan litar bercetak berukuran 100x85 mm (Rajah 2), diperbuat daripada gentian kaca kerajang satu sisi. Transformer T1 dan geganti K1 dipasang secara berasingan, dan mikroammeter PA1, perintang boleh ubah R12 dan LED HL1 dan HL2 diletakkan pada panel hadapan kes itu.

Penstabil suhu dalam peralatan rumah

Adalah lebih baik untuk mengkonfigurasi peranti dalam susunan ini. Letakkan diod VD1 dalam persekitaran dengan suhu yang sepadan dengan had kawalan bawah (0°C), dan imbangkan jambatan dengan perintang R4. Dalam kes ini, bacaan mikroammeter hendaklah sifar. Kemudian tingkatkan suhu diod kepada nilai maksimum (20°C) dan gunakan perintang R9 untuk mencapai pesongan maksimum jarum mikroammeter kepada 100 μA.

Seterusnya, anda perlu melaraskan operasi komparator DA2. Untuk melakukan ini, peluncur R12 perintang ditetapkan pada kedudukan tertinggi dalam litar, dan diod VD1 dipanaskan pada suhu maksimum (20°C). Perintang pemangkas R14 digunakan untuk menukar komparator ke keadaan lain, mengaktifkan geganti K1 dan menyalakan LED HL2. Dalam kes ini, pembahagian pada skala perintang R12 akan sepadan dengan suhu 20°C. Kemudian, tanpa mengubah rintangan perintang R14, skala perintang R12 ditentukur pada beberapa titik, memastikan komparator beroperasi pada nilai suhu yang berbeza dari diod-sensor VD1.

Jika termistor kuprum digunakan sebagai sensor suhu, TKE yang positif, ia dimasukkan ke dalam jambatan pengukur sebagai pengganti perintang R3 dan R4, dan perintang ini sebagai pengganti diod VD1. Prosedur untuk melaraskan had bawah dan atas julat suhu tetap sama.

Jika bahagian elektronik penstabil terma terletak di luar isipadu yang dipanaskan, diod zener berkompensasi suhu VD2, contohnya, siri D818 atau KS191, harus dipasang untuk meningkatkan ketepatan peranti.

Kesusasteraan

Baranov N. Penstabil haba mudah. - Radio, 1988, No. 8, hlm. 29, 30.
Kisloe V.V. Peralatan rumah hijau untuk anak syarikat dan ladang swasta. - M.: Energoatomizdat, 1992, hlm. 96.
Tkachev F. Pengiraan jambatan termosensitif. - Radio, 1995, No. 8, hlm. 46.
Aleshin P. Linearisasi jambatan termistor. - Radio, 1997, No. 11, hlm. 59.
Tsibin V. Termometer digital. - Radio, 1996, No. 10, hlm. 41.
Biryukov S. Termometer digital mudah. - Radio, 1997, No 1, hlm. 40-42.
Iglovsky I. G., Vladimirov G. V. Relay elektrik semasa rendah. - M.: KUBK-a, 1996.
Shulgin G. Transformer bersatu. - Radio, 1982, No. 1, hlm. 59, 60.
Gabov S. Penstabil suhu dalam "bilik simpanan sayuran" rumah. - Radio, 1993, No. 9, hlm. 28, 29.
Merzlikin A., Pakhomov Y. Penstabil haba yang berkuasa. - Radio, 1988, No. 2. hlm. 52.53.
Mayatsky Yu. Penstabil haba mudah. - Radio, 1991, No 7, hlm. 32 - 34.
Tsygikalo G. Penstabil haba berketepatan tinggi. - Radio, 1993, No 4, hlm. 35 - 37.

Pengarang: Yu. Andreev, St. Petersburg

Lihat artikel lain bahagian Pengawal selia kuasa, termometer, penstabil haba.

Baca dan tulis berguna komen pada artikel ini.

<< Belakang

Berita terkini sains dan teknologi, elektronik baharu:

Kulit tiruan untuk emulasi sentuhan 15.04.2024

Dalam dunia teknologi moden di mana jarak menjadi semakin biasa, mengekalkan hubungan dan rasa dekat adalah penting. Perkembangan terkini dalam kulit tiruan oleh saintis Jerman dari Universiti Saarland mewakili era baharu dalam interaksi maya. Penyelidik Jerman dari Universiti Saarland telah membangunkan filem ultra nipis yang boleh menghantar sensasi sentuhan dari jauh. Teknologi canggih ini menyediakan peluang baharu untuk komunikasi maya, terutamanya bagi mereka yang mendapati diri mereka jauh daripada orang tersayang. Filem ultra-nipis yang dibangunkan oleh penyelidik, hanya 50 mikrometer tebal, boleh disepadukan ke dalam tekstil dan dipakai seperti kulit kedua. Filem ini bertindak sebagai penderia yang mengenali isyarat sentuhan daripada ibu atau ayah, dan sebagai penggerak yang menghantar pergerakan ini kepada bayi. Ibu bapa yang menyentuh fabrik mengaktifkan penderia yang bertindak balas terhadap tekanan dan mengubah bentuk filem ultra-nipis. ini ...>>

Petgugu Global kotoran kucing 15.04.2024

Menjaga haiwan peliharaan selalunya boleh menjadi satu cabaran, terutamanya dalam hal menjaga kebersihan rumah anda. Penyelesaian menarik baharu daripada pemula Global Petgugu telah dipersembahkan, yang akan menjadikan kehidupan lebih mudah bagi pemilik kucing dan membantu mereka memastikan rumah mereka bersih dan kemas dengan sempurna. Startup Petgugu Global telah melancarkan tandas kucing unik yang boleh menyiram najis secara automatik, memastikan rumah anda bersih dan segar. Peranti inovatif ini dilengkapi dengan pelbagai sensor pintar yang memantau aktiviti tandas haiwan kesayangan anda dan diaktifkan untuk membersihkan secara automatik selepas digunakan. Peranti ini bersambung ke sistem pembetung dan memastikan penyingkiran sisa yang cekap tanpa memerlukan campur tangan daripada pemilik. Selain itu, tandas mempunyai kapasiti storan boleh siram yang besar, menjadikannya sesuai untuk isi rumah berbilang kucing. Mangkuk sampah kucing Petgugu direka bentuk untuk digunakan dengan sampah larut air dan menawarkan pelbagai jenis tambahan ...>>

Daya tarikan lelaki penyayang 14.04.2024

Stereotaip bahawa wanita lebih suka "budak jahat" telah lama tersebar luas. Walau bagaimanapun, penyelidikan baru-baru ini yang dijalankan oleh saintis British dari Universiti Monash menawarkan perspektif baru mengenai isu ini. Mereka melihat bagaimana wanita bertindak balas terhadap tanggungjawab emosi lelaki dan kesanggupan untuk membantu orang lain. Penemuan kajian itu boleh mengubah pemahaman kita tentang perkara yang menjadikan lelaki menarik kepada wanita. Kajian yang dijalankan oleh saintis dari Universiti Monash membawa kepada penemuan baharu tentang daya tarikan lelaki kepada wanita. Dalam eksperimen itu, wanita ditunjukkan gambar lelaki dengan cerita ringkas tentang tingkah laku mereka dalam pelbagai situasi, termasuk reaksi mereka terhadap pertemuan dengan gelandangan. Sebahagian daripada lelaki itu tidak mengendahkan gelandangan itu, manakala yang lain membantunya, seperti membelikan dia makanan. Kajian mendapati lelaki yang menunjukkan empati dan kebaikan lebih menarik perhatian wanita berbanding lelaki yang menunjukkan empati dan kebaikan. ...>>

Berita rawak daripada Arkib

Pembesar suara mudah alih Sony Extra Bass SRS-XB33 16.05.2020

Sony telah memperkenalkan pembesar suara mudah alih Extra Bass SRS-XB33. Ia juga mungkin menarik minat mereka yang menghabiskan masa di luar rumah dan meletakkan permintaan yang tinggi terhadap ketahanan peranti elektronik. Perumah tahan kejutan dan penarafan IP67 menjadikan Extra Bass SRS-XB33 pilihan yang baik untuk kes sedemikian.

Daripada model yang lebih muda Extra Bass SRS-XB23, pembesar suara Extra Bass SRS-XB33 berbeza dalam bentuk, saiz besar dan berat. Dengan kos meningkatkan saiz kepada 97 x 106 x 246 mm dan berat sehingga 1,1 kg, pereka dapat menggandakan hayat bateri, iaitu, lajur berfungsi tanpa mengecas sehingga 24 jam.

Konfigurasi dan ciri-ciri Extra Bass SRS-XB33 tidak berbeza daripada Extra Bass SRS-XB23. Sepasang pembesar suara X-Balanced dengan kon bukan bulatan dan sepasang radiator pasif bertanggungjawab untuk pembiakan bunyi. Julat frekuensi boleh dihasilkan semula yang diisytiharkan ialah 20-20 Hz. Antara muka Bluetooth 000 digunakan untuk sambungan. Senarai profil yang disokong termasuk A5.0DP, AVRCP, HSP, HFP dan SPP, manakala senarai codec termasuk SBC, AAC dan LDAC. Untuk mengecas, gunakan port USB-C. Kabel disertakan.

Harga barang baru ialah $150. Empat pilihan warna tersedia.

Berita menarik lain:

▪ Penawar possum

▪ Monitor ASUS VA27Q 278-inci dengan resolusi 2560x1440 piksel

▪ Penjana angin kayu tertinggi

▪ Sensor aliran gas dwiarah baharu

▪ Versi Baharu DC/DC Converter LT1936

Suapan berita sains dan teknologi, elektronik baharu

Bahan-bahan menarik Perpustakaan Teknikal Percuma:

▪ bahagian tapak Bekalan kuasa. Pemilihan artikel

▪ artikel Gentian sintetik. Sejarah ciptaan dan pengeluaran

▪ artikel Di manakah trafik kiri digunakan? Jawapan terperinci

▪ pasal Harg semak. Legenda, penanaman, kaedah aplikasi

▪ artikel Modulator amplitud linear tinggi. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik

▪ pasal Pipet lemak. eksperimen fizikal

Tinggalkan komen anda pada artikel ini:

Semua bahasa halaman ini

Laman utama | Perpustakaan | artikel | Peta Laman | Ulasan laman web