Automatyczne utrzymywanie temperatury w objętości. Schemat, opis

Bezpłatna biblioteka techniczna

ENCYKLOPEDIA RADIOELEKTRONIKI I INŻYNIERII ELEKTRYCZNEJ
Darmowa biblioteka / Schematy urządzeń radioelektronicznych i elektrycznych

Automatyczne utrzymywanie temperatury w objętości. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Bezpłatna biblioteka techniczna

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

Komentarze do artykułu

Automatyczne utrzymanie temperatury jest niezbędne przy utrzymaniu indywidualnych obiektów do przechowywania warzyw na balkonach w okresie zimowym, a także do utrzymania temperatury w akwariach, szklarniach i pomieszczeniach mieszkalnych. Ogrzewanie elektryczne można zastosować także jako ogrzewanie dodatkowe, korekcyjne przy innych rodzajach ogrzewania, np. w szklarni.

W urządzeniach do automatycznego utrzymywania temperatury w obwodzie sterowania mocą grzejnika stosowane są urządzenia stykowe (przekaźniki) lub urządzenia bezdotykowe (tyrystory). Zaleca się stosowanie przełączników tyrystorowych, ponieważ są one bardziej niezawodne.

Do sterowania tyrystorami są one szeroko stosowane jako najbardziej dostępne tyrystorowe obwody sterujące oparte na analogu tranzystora jednozłączowego.

Automatyczne utrzymywanie temperatury w objętości

Obwód ten (ryc. 1a) jest zmontowany na dwóch tranzystorach bipolarnych o przewodnościach npn i pnp (VT2, VT3). Obwód ten realizuje kontrolę impulsu fazowego tyrystora i zapewnia, że moment włączenia tyrystora przesuwa się do dowolnego punktu półcyklu napięcia sieciowego (ryc. 1, b). Prąd sterujący do włączenia tyrystora zapewnia kondensator magazynujący C1, podłączony między emiterem tranzystora VT2 a wspólnym przewodem. Energia zmagazynowana w kondensatorze jest bliska zeru na początku półcyklu i wzrasta w trakcie półcyklu.

W momencie, gdy kondensator zaczyna się rozładowywać przez elektrodę sterującą tyrystora, określa się napięcie na bazie tego tranzystora zasilane z obwodu sterującego. Zmniejszenie tego napięcia przybliża moment otwarcia tyrystora do początku półcyklu. A przy pewnym niskim napięciu sterującym tyrystor nie otwiera się, ponieważ energia wystarczająca do odblokowania tyrystora nie została jeszcze zgromadzona na kondensatorze magazynującym od początku półcyklu.

Schemat ten zapewnia dobrą automatyczną kontrolę temperatury w objętości poprzez ciągłe jej ogrzewanie. Jednak przy początkowym nagrzewaniu objętości, gdy temperatura znacznie się obniży, obwód sterujący na podstawie stanu czujnika temperatury daje bardzo niskie napięcie sterujące, tyrystor nie zostaje odblokowany, a objętość nie jest podgrzewana.

Zatem prosty tyrystorowy obwód sterujący oparty na analogu tranzystora jednozłączowego nie zapewnia automatycznego nagrzewania objętości od temperatury znacznie obniżonej w stosunku do wymaganej. Taka sytuacja jest dla nas nie do zaakceptowania, gdy następuje chwilowe odcięcie prądu.

Prosty schemat automatycznej regulacji temperatury w objętości pozbawionej tej wady pokazano na rys. 2. Obwód zapewnia kontrolę amplitudy załączenia tyrystora i włącza element grzejny w objętości od dowolnej niskiej temperatury na pewien czas, aż temperatura wzrośnie do temperatury ustawionej na regulatorze temperatury R2.

Czas trwania cyklu grzewczego kontrolowany jest przez czujnik temperatury w objętości R1. Podczas początkowego nagrzewania objętości lub podczas długiego braku ogrzewania rezystancja czujnika znacznie wzrasta, a gdy regulator jest podłączony do sieci, napięcie oparte na tranzystorze VT1 utrzymuje go w stanie otwartym. Tranzystor VT2 otwiera się, a prąd włączenia tyrystora przepływa przez obwód elektrody sterującej tyrystora. Tyrystor włącza się na początku każdego półcyklu. W miarę nagrzewania się objętości rezystancja czujnika maleje. Gdy objętość osiągnie temperaturę równą ustawionej, tranzystory VT1 i VT2 zamykają się. Tyrystor jest zamknięty. Ogrzewanie nie jest uruchamiane, dopóki temperatura w objętości nie spadnie do wartości nie większej niż 1°C poniżej wartości ustawionej. Następnie ogrzewanie włącza się ponownie. Włączony tyrystor omija obwód sterujący i nie pobiera energii, co pozwala zmniejszyć moc rezystora ograniczającego R8.

Świecenie diody HL2 oznacza, że urządzenie jest podłączone do sieci i działa obwód grzałki, natomiast dioda HL1 nie świeci. Świecenie HL1 wskazuje na ogrzewanie, natomiast HL2 gaśnie.

Dokładność utrzymywania temperatury około 1°C jest całkiem akceptowalna.

Konfigurując obwód, należy wybrać rezystancję rezystora R6 i zastosować skalę wartości zadanej temperatury R2. Aby wybrać R6, należy włączyć lampę oświetleniową jako obciążenie, przerwać obwód czujnika temperatury i zmniejszając rezystancję rezystora R6 o 2 kOhm, sprawić, aby lampa świeciła przy pełnym nagrzaniu. Zainstaluj R6 otrzymanej wartości w obwodzie. Dla różnych przypadków tyrystorów R6 może się różnić.

Aby zastosować skalę wartości zadanej, należy włączyć rezystor R2 tak, aby w skrajnym lewym położeniu suwaka rezystancja obwodu była największa. Czujnik temperatury wraz z termometrem rtęciowym należy umieścić w naczyniu z wodą i doprowadzić temperaturę wody (podgrzewając ją lub dodając lód) do żądanej temperatury na początku tarczy. Następnie zmniejszając rezystancję rezystora R3 z 47 kOhm, zapal lampę. Zapisz wartość rezystancji R3. Przesuń silnik R2 do skrajnie prawej pozycji.

Zwiększając temperaturę wody, zanotuj temperaturę, przy której lampa zgaśnie. Jest to górna temperatura na skali wartości zadanej. Pośrednie podziałki skali stosuje się odpowiednio do wymaganych wskazań termometru rtęciowego w tym miejscu na skali w pobliżu czujnika zegarowego, gdzie lekki ruch dźwigni zegara powoduje załączenie lampy.

Skala wartości zadanej ma szerszy zakres temperatur przy większej klasie R2 i odwrotnie. Przy wartościach pokazanych na rys. 2 zakres skali wynosi około 6°C.

Automatyczne utrzymywanie temperatury w objętości

W obwodzie zastosowano: termistor typu MMT-1 lub KMT-4, MMT-1 od 1 do 2 kOhm jako czujnik temperatury R10; VT1 może być KT315, KT3102 z dowolną literą; VT2 - typ KT361, KT3107, KT209, KT313 z dowolną literą; tyrystor VS1 - typ KU201, KU202 K-N; diody mostkowe muszą mieć napięcie wsteczne większe niż 300 V i prąd przewodzenia wystarczający do zasilania grzejnika; Diody LED HL1 AL307G, HL2 - AL307B.

Gdy moc grzejnika przekracza 100 W, na grzejnikach należy zamontować diody tyrystorowe i prostownicze. Regulator może pełnić także funkcję miernika temperatury w miejscu montażu czujnika. W tym celu należy obrócić pokrętło regulacji temperatury, aż jedna z diod zgaśnie, a druga zaświeci się i odwrotnie. W tej sytuacji wskazówka nastawcza skierowana jest na swojej skali w stronę mierzonej temperatury.

Strukturalnie zaleca się ochronę czujnika temperatury przed wpływami mechanicznymi. Aby to zrobić, termistor umieszcza się w plastikowej rurce. Najpierw należy wyjąć termistor typu MMT-4 z metalowej obudowy. Napełnij rurkę olejem transformatorowym i szczelnie zamknij z obu stron grubymi gumowymi zatyczkami. W jednej z wtyczek przekłuj igłą dwa otwory, w które przewlecz dwa cienkie przewody w izolacji z tworzywa fluoroplastycznego.

Element grzejny do akwarium ma podobną konstrukcję. Łańcuch połączonych szeregowo rezystorów stałych umieszczony jest w rurze o odpowiedniej długości. Zatem grzejnik o mocy 50 W składa się z 23 rezystorów po 43 Ohm, 5 W w rurce o długości 50 cm. Będąc w środowisku olejowym (a cały grzejnik w wodzie), rezystory nie przegrzewają się. Grubość ścianek rurki powinna być niewielka.

Podczas pracy z obwodem należy przestrzegać zasad bezpieczeństwa, ponieważ w elementach obwodu znajduje się napięcie sieciowe.

Autor: A. N. Romanenko

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

Subminiaturowe cewki odwijane 15.04.2003

MATSUSHITA CORPORATION produkuje subminiaturowe cewki odwijane o wymiarach 1x1,5x1,5mm.

Indukcyjność od 1 do 68 nH, tolerancja + 5%, współczynnik jakości do 90.

Inne ciekawe wiadomości:

▪ Eksperyment ze splątaniem zegara atomowego

▪ gen przełącznika odpornościowego

▪ Kondensatory Panasonic SVT OS-CON

▪ Myśli są rozpoznawane i rejestrowane

▪ Głos zdradzi depresję

Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika

Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej:

▪ sekcja serwisu Śmieszne łamigłówki. Wybór artykułu

▪ artykuł Carla Baera. Biografia naukowca

▪ artykuł Biopaliwo - na szkodę czy na korzyść? Szczegółowa odpowiedź

▪ artykuł Rekordy pogodowe. Woda. Wskazówki podróżnicze

▪ artykuł Regulator prędkości wentylatora. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

▪ artykuł Szefowie głośników szerokopasmowych. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Zostaw swój komentarz do tego artykułu:

Wszystkie języki tej strony

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