Czujnik przegrzania. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

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

 Komentarze do artykułu

Opisane urządzenie jest przetwornikiem temperatury i częstotliwości dyskretnego działania. Strukturalnie jest to autogenerator, którego pętla dodatniego sprzężenia zwrotnego zawiera ultradźwiękową linię komunikacyjną z zawartym w niej czułym elementem. Są polimerowym bezpiecznikiem samoresetującym. Ze względu na zależność temperaturową nie tylko właściwości elektrycznych, ale także akustycznych takiego bezpiecznika, zmienia się częstotliwość drgań oscylatora.

Czujnik przeznaczony jest do pracy jako część urządzeń do kontroli tolerancji temperaturowej obiektów znajdujących się w środowiskach zagrożonych wybuchem [1], ale może być również stosowany w innych podobnych systemach, np. w alarmowych urządzeniach sygnalizacji pożaru. Ponieważ połączenie czułego elementu z jednostką elektroniczną jest akustyczne, wykluczony jest przepływ prądu w obwodzie pomiarowym i możliwość iskrzenia w kontrolowanym obszarze.

Główne cechy techniczne

temperatura reakcji,
°С, nie więcej niż ............... 60
Czas odpowiedzi, s, nie
ponad ........................10
Zakres napięcia wyjściowego, V, nie mniej niż ...............5
Napięcie zasilania, V .........27±3
Pobór prądu, mA, nie więcej ..................................100

Urządzenie składa się z czułego elementu zawartego w przerwie prowadnicy dźwiękowej, tworzącej ultradźwiękową linię komunikacyjną pomiędzy nadawczym i odbiorczym przetwornikiem piezoelektrycznym, wzmacniacza mocy, przedwzmacniacza oraz obwodu sprzężenia zwrotnego łączącego wyjście przedwzmacniacza z wejściem wzmacniacz mocy.

Przetwornik promieniowania wzbudza w przewodniku dźwiękowym fale akustyczne, które przechodzą przez czuły element i docierają do przetwornika odbiorczego, który przekształca je na sygnał elektryczny. Sygnał ten, wzmocniony przez przedwzmacniacz, jest podawany przez obwód sprzężenia zwrotnego na wejście wzmacniacza mocy. W wyniku dodatniego sprzężenia zwrotnego w układzie występują samooscylacje.

Czuły element czujnika wykonany jest z materiału, którego impedancja akustyczna zmienia się gwałtownie w określonej temperaturze. W rezultacie następuje nagła zmiana częstotliwości drgań, która służy jako sygnał przegrzania. Po wyeliminowaniu przyczyny przegrzania temperatura elementu czułego spada, rezystancja akustyczna linii komunikacyjnej i częstotliwość drgań powracają do swoich pierwotnych wartości – czujnik jest ponownie gotowy do pracy.

Rys.. 1

Obwód czujnika pokazano na rysunku. Wzmacniacz mocy wykonany jest na tranzystorach VT1-VT4. Jego wzmocnienie napięciowe jest określone przez stosunek rezystancji rezystorów R6 i R4. Do wyjścia wzmacniacza dołączony jest nadawczy przetwornik piezoelektryczny BQ1 połączony akustycznie z odbiorczym przetwornikiem piezoelektrycznym BM1 poprzez przewodnik dźwiękowy i element czuły VK1. Kondensatory C1 i C4 rozdzielają się. Diody VD1 i VD2 ustawiają napięcie polaryzacji tranzystorów VT3 i VT4. Wzmacniacz mocy zasilany jest regulatorem napięcia 20 V na układzie DA1. Kondensator SZ - filtrowanie w obwodzie mocy.

Przedwzmacniacz jest montowany na wzmacniaczu operacyjnym DA3. Ponieważ zasilanie wzmacniacza operacyjnego jest jednobiegunowe, za pomocą rezystorów R10, R11 i R13 do wejścia nieodwracającego przykładane jest odchylenie równe połowie napięcia zasilania. Kondensator C6 to kondensator blokujący w obwodzie polaryzacji. Rezystor R12 ustawia tryb pracy wzmacniacza operacyjnego. Rezystory R14-R16 i kondensator C7 tworzą obwód ujemnego sprzężenia zwrotnego, który ustawia wzmocnienie przedwzmacniacza. Wyjście tego wzmacniacza jest połączone z wejściem wzmacniacza mocy przez kondensator C9, który uzupełnia obwód dodatniego sprzężenia zwrotnego. Kondensator SU się rozdziela.

Przedwzmacniacz zasilany jest regulatorem napięcia 15 V na chipie DA2. Kondensator C5 jest elementem filtrującym w obwodzie mocy.

Elementem pomiarowym VK1 jest polimerowy bezpiecznik resetowalny MULTIFUSE firmy Bourns [2]. W stanie schłodzonym struktura wypełniającego go polimeru przypomina sieć krystaliczną. Po podgrzaniu zmienia się, więc po osiągnięciu określonej temperatury następuje skok nie tylko przewodności elektrycznej polimeru, ale także jego oporności akustycznej.

Większość części czujnika znajduje się na płytce stykowej z platerowanymi otworami, montaż odbywa się za pomocą cienkich izolowanych przewodów. Płytka umieszczona jest w metalowej obudowie, na której zainstalowane są przetworniki piezoelektryczne. Czuły element czujnika znajduje się na zewnątrz i jest połączony z przetwornikami piezoelektrycznymi za pomocą prowadnicy dźwiękowej - kolanko w kształcie litery U wykonane z drutu stalowego o średnicy 0,8 mm i długości 1 m. Przeciwległe końce prowadnicy dźwiękowej są przylutowane do powierzchni roboczych przetworników piezoelektrycznych. Czuły element jest wlutowany w szczelinę przewodnika dźwięku w miejscu jego zgięcia.

W czujniku zastosowano kondensatory tantalowo-tlenkowe K53-52, istnieje możliwość zastosowania innych, np. K53-4. Kondensatory ceramiczne - K10-176 (lub KM-3-KM-6). Naprawiono rezystory C2-33 (możliwa wymiana - C2-23, MLT, OMLT). Rezystor trymera - SPZ-39a (lub SPZ-37, RP1-48). Diody KD522B można zastąpić innymi diodami krzemowymi np. z serii KD503, KD521. Tranzystory KT503G można zastąpić tranzystorami tej samej serii lub urządzeniami krzemowymi innej serii o podobnych parametrach. KT814G i KT815G można zastąpić tranzystorami tej samej serii lub odpowiednio serii KT816 i KT817. Zamiast importowanych mikroukładów L7815, L7820 można zastosować odpowiednio domowe mikroukłady KR142EN8V i KR142EN9A. Przetworniki piezoakustyczne BQ1, VM1 - bezramowe przetworniki trójzaciskowe produkcji zagranicznej (prawdopodobnie typ FML-34.7T-2.9B1 -L). Bezpiecznik samoresetujący MF-R025 można wymienić na podobny firmy RaychemVTyco lub Little Fuse.

Ustawienie czujnika polega na ustawieniu rezystora strojenia R16 na takie wzmocnienie w pętli dodatniego sprzężenia zwrotnego, przy którym obserwuje się stabilną generację, a sygnał na wyjściu wzmacniacza mocy jest sinusoidalny z niewielkim dwustronnym ograniczeniem. Zwiększając temperaturę elementu czułego VK1, jego wartość zostaje ustalona, ​​przy której następuje nagła zmiana częstotliwości drgań. Należy upewnić się, że częstotliwość powraca do swojej pierwotnej wartości po ostygnięciu elementu czujnikowego. W autorskiej wersji czujnika częstotliwość generowanych oscylacji przy temperaturze elementu czułego +20 °C wynosiła 12,9 kHz, a gdy temperatura osiągnęła +40 °C, gwałtownie wzrosła do 85,3 kHz.

literatura

1. Vinogradov Yu Kontrola gazów wybuchowych. - Radio, 2000, nr 10, s. 37.
2. Bezpieczniki resetowalne Bourns MULTIFUSE. - Radio, 2000, nr 11, s. 49-51.

Autor: O. Iljin, Kazań, Tatarstan; Publikacja: radioradar.net

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 Medyczny nano żel 10.02.2021 We współczesnej medycynie toczy się ożywiona debata na temat potrzeby opracowania i wdrożenia jeszcze skuteczniejszych i bardziej wszechstronnych opcji podawania różnych leków i związków lekowych dla tych pacjentów, którzy doświadczają różnego rodzaju problemów związanych z tradycyjną inwazyjną metodą podawania leków. Zespół naukowców medycznych z Uniwersytetu Stanforda zaprezentował nowe opracowanie specjalnego nano-żelu, który doskonale poddaje się zewnętrznej kontroli i może powoli rozpuszczać się w żywych tkankach, spełniając tym samym główny wymóg takiego opracowania jako całości. A głównym wymogiem nowego projektu badawczego do opracowania nanożelu jest potrzeba stopniowego i kontrolowanego rozpuszczania takiego żelu, który może służyć jako rodzaj nośnika dla różnych leków i związków. Faktem jest, że ten rodzaj żelu może służyć jako naprawdę skuteczna metoda integracji związków leczniczych w organizmie z ich stopniowym uwalnianiem i rozpuszczaniem, co w rzeczywistości eliminuje potrzebę systematycznego podawania leków, ponieważ działa w trybie w pełni automatycznym . Ponadto specjalistom udało się znaleźć praktycznie idealną równowagę między stopniem kontroli a autonomią swojego żelu, ponieważ początkowy problem polegał na tym, że żel ten rozpuszczał się zbyt szybko w ciepłym środowisku, który następnie został przetworzony przez specjalistów w jego kolejnej konfiguracji . Ponadto wykorzystuje również specjalny związek polimerowy w połączeniu z nanocząstkami, co powoduje pewną złożoność konfiguracji. Obecna wersja takiego nano-żelu rzeczywiście pozwala naukowcom osiągnąć wysoki poziom kontroli i elastyczności w manipulowaniu tym żelem jako nośnikiem i przekaźnikiem pożądanych związków leków. Pozostaje więc na razie tylko czekać na ostateczne zakończenie obecnego etapu rozwoju prezentowanego nanożelu, który w przyszłości z pewnością będzie w stanie zademonstrować swoim użytkownikom coś naprawdę obiecującego.

Inne ciekawe wiadomości:

▪ Zaktualizowana linia Efinix Titanium FPGA

▪ Europa w kwasie siarkowym

▪ Żyj szybko - żyj dłużej

▪ Pojemny i wytrzymały jonizator grafenowy

▪ Pszczoła

Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika

Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej:

▪ sekcja witryny Elektroniczne podręczniki. Wybór artykułów

▪ artykuł Spotkania ze zwierzętami drapieżnymi. Podstawy bezpiecznego życia

▪ artykuł Jak złagodzić stres i rozładowanie? Szczegółowa odpowiedź

▪ artykuł babka lancetowata. Legendy, uprawa, metody aplikacji

▪ artykuł Elektroniczny wskaźnik poziomu. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

▪ artykuł Zabezpieczenie przekaźnika. Ochrona linii napowietrznych i kablowych w sieciach 3-10 kV z izolowanym punktem neutralnym. 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