Grzałka do pudełek z kamerami telewizyjnymi. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Regulatory mocy, termometry, stabilizatory ciepła

 Komentarze do artykułu

Kamery wyspecjalizowanych systemów telewizyjnych zwykle działają na zewnątrz i dlatego wymagają ochrony przed wpływami klimatycznymi. Z tego powodu najczęściej umieszcza się je w zapieczętowanych pudełkach. Większość kamer telewizyjnych (TC) pracuje w zakresie temperatur -20...+55°C, dlatego skrzynki muszą być wyposażone w grzałki, które włączają się, gdy temperatura otoczenia spadnie poniżej 0°C. Niestety certyfikowane skrzynki z dość niezawodnymi urządzeniami grzewczymi i sterującymi są drogie. Tanie są bardzo zawodne. W rezultacie zadanie stworzenia niedrogich i niezawodnych grzejników pozostaje bardzo istotne. Poniżej znajduje się opis jednego z tych urządzeń.

Urządzenie przeznaczone jest do pracy w zamkniętych skrzyniach o pojemności 2...10 dm3, które nie posiadają specjalnej izolacji termicznej, w klimacie środkowej Rosji. Jest to grzałka, która włącza się, gdy temperatura w skrzynce spada i zapewnia jej utrzymanie na określonym poziomie z błędem (biorąc pod uwagę jej nierównomierny rozkład w kontrolowanej objętości) nie większym niż 1...3 °C.

Nagrzewnica działa na zasadzie progowej regulacji temperatury. Jego obwód elektryczny pokazano na ryc. 1. Podstawowe niestabilizowane źródło napięcia Upit = 20 V służy do zasilania tylko grzejnika i stabilizatora na chipie DA1. Urządzenie sterujące TC zasilane jest stabilizowanym napięciem Upit.stabil = 12 V, generowanym na wyjściu DA1.

Należy zauważyć, że niestabilność temperaturowa napięcia wyjściowego trójkońcówkowych zintegrowanych stabilizatorów jest większa niż w przypadku innych typów stabilizatorów. Ta niestabilność objawia się również podczas samonagrzewania mikroukładu KR142EN8D przez przepływający przez niego prąd.

TC różnych typów pobierają prąd o wartości 0,1...0,2 A, dlatego stabilizator DA1 musiał być wyposażony w zamontowany radiator o powierzchni około 30 cm2. Przy wyborze obwodu progowego urządzenia sterującego nagrzewnicą należy wziąć pod uwagę obecność niestabilności temperaturowej napięcia Upit.stab.

Przetwornik temperatura-napięcie zaprojektowany jest jako dzielnik napięcia wykorzystujący rezystory R1, R2 i termistor R4. Dzielnik obciążony jest na rezystancję wejściową elementu logicznego DD1.1, która wynosi około 1012 Ohm, zatem prąd pracy termistora R4, równy około 0,5 mA, nie zależy od obciążenia dzielnika.

Funkcje urządzenia progowego pełni element DD1.1 mikroukładu DD1, który porównuje spadek napięcia na termistorze R4 z poziomem napięcia wejściowego Uthr2, przy którym wyzwalany jest sam DD1.1. Dla dwóch typów elementów logicznych wartości Uthr można wyznaczyć na podstawie statycznych charakterystyk przenoszenia przedstawionych na ryc. 2, za. Napięcia Uthr zlokalizowane są w obszarach charakterystyki, które mieszczą się pomiędzy poziomami minimalnego napięcia jednostki logicznej U1min i maksymalnego napięcia zera logicznego U0max. Odstępy wejściowych napięć progowych elementów logicznych odpowiadających tym przekrojom są stosunkowo małe, zatem można w przybliżeniu przyjąć, że Uthr odpowiada środkowi tego przedziału, czyli Uthr=0,5Usupply.stabil. Przybliżenie to umożliwia wyznaczenie Uthr z błędem rzędu dziesiątek miliwoltów.

Ze względu na niestabilność temperaturową napięcia Upit.stabil. w zakresie temperatur pracy przekładnika istotne jest, aby stosunek wartości elementu Uthreshold do spadku napięcia na R4, równy R4Usupplyst./(R1+R2+R4), pozostał niezmieniony. Elementy logiczne serii CMOS dobrze spełniają ten wymóg, co pokazano na rys. 2, ur. Z pokazanych na nim zależności wynika, że ​​w całym zakresie napięć zasilania dopuszczalnych dla elementów logicznych mikroukładów serii K0,5 zachowany jest stosunek Upor/Usupply.st.=176.

Ponieważ na wejścia DD1.1 wpływa spadek napięcia na termistorze R4, które powoli zmienia się pod wpływem zmian temperatury, element DD1.1 pozostaje przez długi czas w trybie aktywnym, wzmacniając zarówno sygnał użyteczny, jak i szum. Aby stłumić zakłócenia, na wejściu i wyjściu DD1.1 - R1R2R4C1 i R3C2 znajdują się filtry dolnoprzepustowe. Elementy DD1.2, DD1.3 i DD1.4 dodatkowo wzmacniają i formują użyteczny sygnał dochodzący do nich z wyjścia filtru R3C2.

Sygnał wyjściowy elementu DD1.2 steruje źródłem napięcia odniesienia, które jest stabilizatorem parametrycznym wykonanym na diodzie Zenera VD1 i diodzie LED HL1. Cechą charakterystyczną takiego źródła jest brak rezystora balastowego i zasilanie jest bezpośrednio z wyjście elementu DD1.2. Jest to możliwe dzięki stosunkowo dużym oporom wyjściowym tranzystorów CMOS w elementach mikroukładów serii K176. Stabilizator parametryczny zasilany jest poprzez tranzystor z kanałem typu p. Wyjściową charakterystykę prądowo-napięciową tego tranzystora dla elementów logicznych z mikroukładu K176LA7 pokazano na ryc. 3. Obszar roboczy tych charakterystyk jest ograniczony hiperbolą dopuszczalnego rozpraszania mocy mikroukładu K176LA7 (Pmax). O charakterystyce: |U| jest spadkiem napięcia na tranzystorze kanałowym, a In jest prądem przepływającym przez niego. Ponieważ spadek napięcia na diodzie Zenera VD1 i diodzie LED HL1 wynosi około 7 V, dla Upit.stab = 12 V pozycja punktu pracy tranzystora odpowiada |U| = 5 V i In = 10 mA. W takim przypadku rezystancja wyjściowa elementu logicznego wyniesie około 1 kOhm, a tranzystor z kanałem p będzie ogranicznikiem prądu dla diod VD1 i HL1. Samo napięcie odniesienia jest tworzone na silniku rezystora zmiennego R5.

Grzejnik jest źródłem prądu zamontowanym na tranzystorach VT1, VT2, rezystorze R7 i rezystorach balastowych R8, R9 połączonych zgodnie z obwodem Sziklai. Podczas regulacji napięcia odniesienia prąd kolektora tranzystora VT2 może zmieniać się od zera do 1 A, a moc wydzielana przez niego może osiągnąć 18 W. Aby zapewnić niezawodną pracę grzejnika w takich warunkach, należy ustabilizować prąd kolektora tranzystora VT2 do temperatury około +80°C. Osiągnięto to za pomocą następujących rozwiązań obwodów i konstrukcji.

Aby zmniejszyć niestabilność prądu kolektora na skutek zmian spadku napięcia na złączu baza-emiter podczas nagrzewania tranzystora, jest on wyposażony w radiator, którego powierzchnia jest dobierana tak, aby podczas pracy w tym skrzynka przy prądzie kolektora 1 A, tranzystor VT2 nie przegrzewa się powyżej +80 ° C.

Porozmawiajmy teraz o działaniu grzejnika. Niech w stanie początkowym temperatura w skrzynce będzie wyższa od temperatury otoczenia i temperatury progowej określonej przez rezystor regulacyjny R2. W tym przypadku rezystancja termistora R4 jest niewielka, a spadek napięcia na nim jest mniejszy niż Uthrust. W tym przypadku na wyjściu elementu DD1.2 występuje niski poziom logiczny i przez grzejnik nie przepływa żaden prąd. Z biegiem czasu temperatura w pudełku zacznie spadać w wyniku jego ochłodzenia. Rezystancja termistora R4 i spadek napięcia na nim zaczną rosnąć, a gdy napięcie osiągnie poziom Uthr, na wyjściu DD1.1 utworzy się płaski front napięcia o niskim poziomie. Podczas formowania tego frontu stany wyjść elementów logicznych DD1.2, DD1.3, DD1.4 ulegną zmianie, w wyniku czego nastąpi przełączenie urządzenia sterującego nagrzewnicą. Na wyjściu elementu DD1.2 zostanie ustawione napięcie odpowiadające napięciu stabilizacji VD1 i spadkowi napięcia na diodzie LED HL1, a przez tranzystor VT2 przepłynie określony prąd.

Radiator VT2 ogrzeje powietrze w skrzynce. Temperatura termistora R4 zacznie rosnąć, a napięcie na nim zacznie spadać. Kiedy ponownie zostanie osiągnięta przybliżona równość spadku napięcia na termistorze R4 i napięcia Uthr, urządzenie sterujące przełączy się do stanu pierwotnego, a prąd przez tranzystor VT2 ponownie się zatrzyma. Te przełączenia powtarzają się w odstępach czasu, których czas trwania zależy od charakterystyki wymiany ciepła skrzynki. W takim przypadku temperatura powietrza w skrzynce zmieni się w pobliżu wartości określonej przez położenie suwaka rezystora R2.

Główne jednostki funkcjonalne opisywanego urządzenia umieszczone są na płytce drukowanej (rys. 4). Tranzystor VT2 znajduje się na zewnątrz płytki. Aby zapewnić ogrzewanie całej objętości skrzynki, tranzystor VT2 i termistor R4 powinny być jak najdalej od siebie oddzielone. Grzejnik polega na zastosowaniu następujących elementów: tranzystory VT1, VT2 w plastikowych obudowach, mikroukłady K176LE5 lub K176LA7 (DD1) i KR142EN8D w plastikowej obudowie (DA1), rezystory R1, R3, R6 - R9 - MLT, S2-33, MT lub ich analogi, R2, R5 - SP5-2, R4 - MMT o wartości nominalnej 8...12 kOhm, kondensatory C1-C3 - KM dowolnej grupy.

Umiejscowienie grzałki wewnątrz skrzynki TC pokazano na rys. 5. Tranzystor VT2 montowany jest na radiatorze ze stopu aluminium o wymiarach 120x70x3 mm. Jest on przymocowany do mikowej podkładki dystansowej za pomocą tulei z tworzywa fluorowego, która izoluje śrubę montażową i dlatego nie ma kontaktu elektrycznego z radiatorem. Z kolei radiator nie posiada metalowych zaczepów łączących go bezpośrednio z obudową pudełka. Na krawędzi radiatora zwróconej w stronę okna skrzynki znajdują się dwa rzędy otworów poprawiających cyrkulację powietrza. Aby elementy wytwarzające ciepło DA1, R8, R9 w jak najmniejszym stopniu wpływały na termistor R4, podnosi się go nad płytkę na wysokość 10...15 mm.

Regulacja trybu pracy polega na utrzymywaniu otwartej skrzynki w temperaturze równej żądanemu progowi załączenia, przy braku prądu w grzejniku przez 20...30 minut. Unikaj przedostania się wilgoci do wnętrza pudełka. Po ustawieniu w nim żądanej temperatury należy za pomocą rezystora regulacyjnego R2 zaświecić diodę HL1, zatrzymując regulację, gdy napięcie na termistorze R4 zrówna się z napięciem Upor.

Autor: G.Pilko, Kijów, Ukraina

Zobacz inne artykuły Sekcja Regulatory mocy, termometry, stabilizatory ciepła.

Czytaj i pisz przydatne komentarze do tego artykułu.

<< Wstecz

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Sztuczna skóra do emulacji dotyku 15.04.2024

W świecie nowoczesnych technologii, w którym dystans staje się coraz bardziej powszechny, ważne jest utrzymywanie kontaktu i poczucia bliskości. Niedawne odkrycia w dziedzinie sztucznej skóry dokonane przez niemieckich naukowców z Uniwersytetu Saary wyznaczają nową erę wirtualnych interakcji. Niemieccy naukowcy z Uniwersytetu Saary opracowali ultracienkie folie, które mogą przenosić wrażenie dotyku na odległość. Ta najnowocześniejsza technologia zapewnia nowe możliwości wirtualnej komunikacji, szczególnie tym, którzy znajdują się daleko od swoich bliskich. Ultracienkie folie opracowane przez naukowców, o grubości zaledwie 50 mikrometrów, można wkomponować w tekstylia i nosić jak drugą skórę. Folie te działają jak czujniki rozpoznające sygnały dotykowe od mamy lub taty oraz jako elementy uruchamiające, które przekazują te ruchy dziecku. Dotyk rodziców do tkaniny aktywuje czujniki, które reagują na nacisk i odkształcają ultracienką warstwę. Ten ... >>

Żwirek dla kota Petgugu Global 15.04.2024

Opieka nad zwierzętami często może być wyzwaniem, szczególnie jeśli chodzi o utrzymanie domu w czystości. Zaprezentowano nowe, ciekawe rozwiązanie od startupu Petgugu Global, które ułatwi życie właścicielom kotów i pomoże im utrzymać w domu idealną czystość i porządek. Startup Petgugu Global zaprezentował wyjątkową toaletę dla kotów, która automatycznie spłukuje odchody, utrzymując Twój dom w czystości i świeżości. To innowacyjne urządzenie jest wyposażone w różne inteligentne czujniki, które monitorują aktywność Twojego zwierzaka w toalecie i aktywują automatyczne czyszczenie po użyciu. Urządzenie podłącza się do sieci kanalizacyjnej i zapewnia sprawne usuwanie nieczystości bez konieczności ingerencji właściciela. Dodatkowo toaleta ma dużą pojemność do spłukiwania, co czyni ją idealną dla gospodarstw domowych, w których mieszka więcej kotów. Miska na kuwetę Petgugu jest przeznaczona do stosowania z żwirkami rozpuszczalnymi w wodzie i oferuje szereg dodatkowych funkcji ... >>

Atrakcyjność troskliwych mężczyzn 14.04.2024

Od dawna panuje stereotyp, że kobiety wolą „złych chłopców”. Jednak najnowsze badania przeprowadzone przez brytyjskich naukowców z Monash University oferują nowe spojrzenie na tę kwestię. Przyjrzeli się, jak kobiety reagowały na emocjonalną odpowiedzialność mężczyzn i chęć pomagania innym. Wyniki badania mogą zmienić nasze rozumienie tego, co sprawia, że ​​mężczyźni są atrakcyjni dla kobiet. Badanie przeprowadzone przez naukowców z Monash University prowadzi do nowych odkryć na temat atrakcyjności mężczyzn w oczach kobiet. W eksperymencie kobietom pokazywano zdjęcia mężczyzn z krótkimi historiami dotyczącymi ich zachowania w różnych sytuacjach, w tym reakcji na spotkanie z bezdomnym. Część mężczyzn ignorowała bezdomnego, inni natomiast pomagali mu, kupując mu jedzenie. Badanie wykazało, że mężczyźni, którzy okazali empatię i życzliwość, byli bardziej atrakcyjni dla kobiet w porównaniu z mężczyznami, którzy okazali empatię i życzliwość. ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum Zorza Jowisza ogrzewa atmosferę planety 09.08.2021 Korzystając z danych z Obserwatorium Kecka na Hawajach, międzynarodowy zespół astronomów stworzył najbardziej szczegółową mapę termiczną górnej atmosfery gazowego giganta, potwierdzając po raz pierwszy, że potężne zorze Jowisza są odpowiedzialne za ogrzewanie całej planety. z Uniwersytetu w Leicester (Wielka Brytania). Zorze polarne pojawiają się, gdy naładowane cząstki wiatru słonecznego wchodzą w pole magnetyczne planety. Skręcają się wzdłuż linii siły w kierunku biegunów magnetycznych planety, uderzając w atomy i cząsteczki w atmosferze, uwalniając światło i energię. Na Ziemi skutkuje to charakterystycznym pokazem świetlnym, który tworzy zorzę polarną i zorzę polarną. Na Jowiszu materia wybuchająca z jego wulkanicznego księżyca Io powoduje najpotężniejszą zorzę w Układzie Słonecznym i wysokie temperatury w obszarach polarnych planety. Chociaż zorze polarne Jowisza od dawna uważane są za głównych sprawców ogrzewania atmosfery planety, wcześniejsze obserwacje nie były w stanie tego potwierdzić ani obalić. Poprzednie mapy temperatur w wyższych temperaturach atmosferycznych były generowane przy użyciu obrazów składających się zaledwie z kilku pikseli. Ta rozdzielczość nie wystarczy, aby zobaczyć, jak temperatury mogą zmieniać się na całej planecie. W tym artykule naukowcy stworzyli pięć map temperatury atmosferycznej w różnych rozdzielczościach przestrzennych i zbadali ponad 10000 10 pojedynczych punktów danych, mapując tylko punkty z błędem mniejszym niż pięć procent. Naukowcy odkryli, że wysokie temperatury zaczynają się wewnątrz zorzy, jak oczekiwano na podstawie poprzednich prac, ale teraz mogli zaobserwować, że zorza polarna Jowisza – mimo że pokrywa mniej niż XNUMX% powierzchni planety – podgrzewa ją. Modele atmosfer gazowych gigantów sugerują, że działają one jak gigantyczna lodówka, w której energia cieplna jest kierowana z równika do bieguna i „osadzana” w niższych warstwach atmosfery w tych obszarach biegunowych.

Inne ciekawe wiadomości:

▪ magnes i apetyt

▪ Samsung przechodzi na produkcję chipów 3 nm

▪ Inteligentna poduszka Huawei

▪ Ścieżka molekularna znaleziona w krytycznych przypadkach COVID-19

▪ Kryształ oczyszczający powietrze z dwutlenku węgla

Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika

Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej:

▪ sekcja serwisu Systemy akustyczne. Wybór artykułów

▪ artykuł na dole. Popularne wyrażenie

▪ artykuł Co sprawia, że ​​włosy się puszą? Szczegółowa odpowiedź

▪ artykuł Praca z elektrotytanem. Standardowe instrukcje dotyczące ochrony pracy

▪ artykuł Przedrostek do pomiaru niskich rezystancji. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

▪ artykuł Wzmacniacz mocy do radiostacji MW (na lampie). Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Zostaw swój komentarz do tego artykułu:

Wszystkie języki tej strony

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn

www.diagram.com.ua
2000-2024