Ev aletlerinde sıcaklık stabilizatörleri. Radyo elektroniği ve elektrik mühendisliği ansiklopedisi

Radyo elektroniği ve elektrik mühendisliği ansiklopedisi / Güç regülatörleri, termometreler, ısı stabilizatörleri

 makale yorumları

Yayınlanan makale, çeşitli ev cihazlarında gerekli sıcaklığı korumak için tasarlanmış elektronik makinelerin uygulanmasının seçimi ve uygulamasına ayrılmıştır. Yazarın tavsiyeleri birçok radyo amatör tasarımcı için faydalı olabilir.

Evlerde kullanılan cihazlarda sıcaklık stabilizatörlerinin uygulama kapsamı oldukça geniştir. Bunlar örneğin sebze depolama tesisleri, akvaryumlar, küçük boyutlu kuluçka makineleri, arı pişirme odaları, seralar ve çok daha fazlasıdır. Kapsamlı literatür, çeşitli amaçlar için termal stabilizatörlerin tasarımına ve bunların işleyişinin bir açıklamasına ayrılmıştır. Yine de, bence bu konu, özellikle bu tür cihazları kendileri yapmaya karar verenler için güncelliğini koruyor. Birkaç parçanın satın alınmasıyla ilgili bazı zorlukları ve stabilizatörlerin çeşitli çalışma koşullarını dikkate alarak, belirli tasarımları açıklamadan önce bazı genel konular üzerinde durmak istiyorum.

Öncelikle bir termal stabilizatör tasarlamaya başlarken, belirli bir hacimde gerekli sıcaklığı sağlayan ısıtıcının gücünün belirlenmesi gerekir. Bu, termal mühendislik hesaplamaları gerektiren ayrı ve bazen karmaşık bir görevdir. Yaklaşık hesaplamalar için basit formüller kullanabilirsiniz. Örneğin, sebze deponuzdaki -30°C'ye kadar dış sıcaklıktaki yiyecekleri donmaya karşı korumak için, 20 mm kalınlığında levha veya suntadan yapılmış, 25...30 mm kalınlığında köpük plastik tabakası olan bir kutuda gerekli ısıtıcı gücü [1]'de belirtildiği gibi aşağıdaki gibi olmalıdır: P = V2/3, burada P, watt cinsinden ifade edilen ısıtıcı gücüdür; V, kutunun litre cinsinden iç hacmidir.

Cam veya polietilenle kaplı bir sundurma, çerçeve serası için gerekli toplam ısıtıcı gücü aşağıdaki formülle belirlenir [2]:

P \u1,23d XNUMX Sp Kt (kalay - tnap),

burada P, watt cinsinden ısıtıcı gücüdür; Sp - m2 cinsinden toplam soğutma yüzey alanı (duvarlar, zemin, tavan); Kt - W/m2 °C cinsinden ısı transfer katsayısı; kalay ve tout sırasıyla derece cinsinden iç ve dış sıcaklıklardır. Kt katsayısının değeri Kt = 3,3 (çift cam için) ila Kt = 7,5 (tek katmanlı polietilen film için) arasında olabilir.

Herhangi bir sıcaklık dengeleyici, hassas bir eleman içerir - bir sıcaklık sensörü ve bir sensör sinyal amplifikatörü; sinyal karşılaştırma cihazı veya karşılaştırıcı; bir aktüatörün işlevlerini yerine getiren bir elektronik anahtar; güç kaynağı ve ısıtma elemanı.

KMT, MMT, ST serisinin termistörleri genellikle sıcaklık sensörü olarak kullanılır, sıcaklık direnç katsayısı (TCR) negatif -% 2...7 / derecedir. - ve sıcaklığa bağlı olarak değişir ve termistörün direnç değerinin toleransı %10...30'dur. Amatör termal stabilizatörlerde, termistörler çoğunlukla büyük TCR'leri nedeniyle kullanılır. Bununla birlikte, önemli ölçüde doğrusal olmamaları ve büyük toleransları, tasarlanan termal stabilizatörlerin ayrı ayrı ayarlanmasını, ölçeklerin kalibre edilmesini gerektirir ve bu da onarım durumunda değiştirmeyi zorlaştırır.

Yarı iletken termistörlü bir köprünün parametrelerinin artan doğruluk gereksinimleriyle hesaplanması, örneğin [3, 4]'te açıklanmaktadır.

TSM serisinin (bakır) sıcaklık sensörleri en iyi metrolojik özelliklere sahiptir. TKS'leri pozitiftir ancak yalnızca %0,3 / derece = 1/293°'dir ve karakteristiğin doğrusallığı geniş bir sıcaklık aralığında sağlanır. Yüksek sınıf doğruluklu cihazlara (%0,1...0,5) aittirler ve agresif ortamlarda bile çalışabilirler. TSM'nin dezavantajı nispeten uzun uzunluğu (yaklaşık 300 mm) ve yüksek maliyetidir.

Sıcaklık sensörü olarak daha az bilinen, negatif dönüşüm katsayısı 2 mV/derece olan bir silikon diyottur. [5, 6]. Hemen hemen her düşük güçlü silikon diyot, doğrusal bir sıcaklık-voltaj dönüşümü sağlayacaktır.

Burada listelenen termal dönüştürücülerden herhangi biri genellikle güç kaynağı stabilize olan dirençli bir köprünün kollarından birine dahil edilir. Köprünün çıkış sinyali karşılaştırma cihazının girişine beslenir veya gerekirse önceden yükseltilir. Sinyalleri karşılaştırmak için, pozitif geri beslemeli bir işlemsel yükselteç (op-amp) olan bir karşılaştırıcı kullanmak en uygunudur. Karşılaştırma işlevi, K140, K553 serisinin herhangi bir op-amp'i veya K554 serisinin özel olarak tasarlanmış karşılaştırıcıları tarafından gerçekleştirilebilir. En çok tercih edilen karşılaştırıcı, 554 mA'ya kadar çıkış akımı sağlayan ve ek bir amplifikatör olmadan aktüatörün elektromanyetik rölesini doğrudan açmanıza olanak tanıyan K50SAZ'dır.

Bir veya başka bir röle tipinin seçimi iki faktör tarafından belirlenir - çalışma akımının değeri ve anahtarlama kontaklarının izin verilen voltajı ve akımı. 220 V'luk bir ağ voltajında ​​​​röle kontakları ısıtıcı akımını güvenilir bir şekilde değiştirmelidir. En yaygın düşük güçlü röleler RES8, REN18'dir [7]. REN20 ve MKU-48 rölelerinin (pasaport 4.509.146) sargıları, pratikte çoğu durumda kullanılmalarına izin veren, izin verilen 220 A kontak akımıyla doğrudan 5 V alternatif voltaj ağından çalışacak şekilde tasarlanmıştır. İki grup kontak paralel bağlandığında bu röleler toplam gücü 2,2 kW'a kadar olan ısıtıcıların etkinleştirilmesini sağlar. Elektromanyetik röleye ek olarak, ısıtıcıyı çalıştıran aktüatörün elemanı bir tristör veya triyak olabilir.

Bu cihazlar, 80 A'ya kadar ısıtıcı akımlarının değiştirilmesine izin verir. Kontakların olmaması, kullanımlarını tercih edilir hale getirir. Doğru, termal stabilizatörün tasarımı, yürütme bağlantısındaki elektromanyetik röleden daha karmaşık hale geliyor.

Termal stabilizatör güç kaynağı, kural olarak, bir veya iki doğrultucu ve basit doğrultulmuş voltaj stabilizatörleri ile ağ voltajını 13...16 V'a düşüren bir transformatördür. Ağ transformatörünün gücü genellikle 10...15 W'u geçmez. Gerekli ikincil sargı setine [8] sahip TPP serisinin birleşik transformatörlerini kullanabilirsiniz.

Bir ısı kaynağı olarak, özellikle elektrik güvenliği açısından, boru şeklindeki elektrikli ısıtıcıların - ısıtma elemanlarının kullanılması en iyisidir; Elbette şebeke voltajına göre tasarlanmış sıradan akkor lambalar da uygundur.

Günümüzde, listelenen elemanların çeşitli kombinasyonlarda birleştirildiği termal stabilizatörlerin yapımı için birçok devre çözümü bulunmaktadır. Tasarlanacak bir sıcaklık stabilizatörünün seçiminde rehberlik amacıyla, daha önce Radio'da yayınlanmış bazı termal stabilizatörlerin temel teknik verilerini gösteren, burada önerilen tabloyu kullanabilirsiniz.

Aynı zamanda, bir silikon diyotun veya bir bakır direncin sıcaklık sensörü olarak görev yaptığı, geniş uygulama alanına sahip bir termal stabilizatörün (Şekil 1) tekrarlanmasını öneriyorum. Elektronik makinenin bu versiyonu arasındaki diğer bir fark, transistörlerin bulunmaması ve sıcaklığı ölçmek için bir mikroampermetrenin bulunmasıdır.

(büyütmek için tıklayın)

Tabloda listelenen termal stabilizatörlerin çoğu gibi dört üniteden oluşur: bir algılama elemanı, bir karşılaştırıcı, bir aktüatör ve bir güç kaynağı ünitesi. İşlevi VD1 diyotu tarafından gerçekleştirilen sıcaklık sensörü, diğer üç kolunda R1 - R4 dirençleri bulunan ölçüm köprüsüne dahil edilir. Köprü çıkışından gelen sinyal, negatif geri besleme (devre R5R6) tarafından kapsanan DA1 işlem yükselticisinin her iki girişine (R8 ve R9 dirençleri aracılığıyla) ve çıkışından DA2 karşılaştırıcısının evirici girişine beslenir. Kapalı bir hacimde gerekli sıcaklık, karşılık gelen bir ölçekle donatılmış değişken bir direnç R12 ile ayarlanır.

Aktüatörün işlevi elektromanyetik röle K1 tarafından gerçekleştirilir. Karşılaştırıcının çıkış sinyali ile etkinleştirilen rölenin K1.1 kontakları, ısıtmanın açıldığını bildiren LED HL1'i açar ve K1.2 kontakları ısıtıcıyı (Rн) açar.

Güç kaynağı, T1 transformatörü, VD6 doğrultucu köprüsü, C5R17 ve C6R18 yumuşatma filtrelerinden oluşur. Zener diyotları VD4 ve VD5, cihazın mikro devrelerine ±10 V'luk iki kutuplu besleme voltajı sağlar.

Isıtılan hacimdeki hava sıcaklığını görsel olarak izlemek için, ölçeği derece cinsinden kalibre edilmiş, 1 μA (M100) tam iğne saptırma akımına sahip bir PA4248 mikroampermetre cihaza yerleştirilir. Cihazın elektronik kısmı ısıtılan hacmin dışında bulunuyorsa, diyot sensörü (VD1) korumalı bir tel ile dirençli bir köprüye bağlanır.

Şekil 1'de gösterilenlerle. 0 mikro devre, direnç değerleri ve diğer parçalar ile cihaz 20...36°C aralığında sıcaklık stabilizasyonu sağlar. Örneğin bir inkübatör için gerekli olan sıcaklığı +45... +13°C aralığında stabilize etmek için R2 direncinin nominal direnci XNUMX kOhm olmalıdır.

Termal stabilizatörde kullanılan tüm sabit dirençler MLT'dir ve değişken dirençler SP5-2 (R4, R9 ve R14), PPZ-40 veya PPB'dir (R12). Kondansatörler C3 - C6, K50-6, K50-16 veya K50-29 oksittir, geri kalanı KM-5 veya KM-6'dır. KTs407A diyot köprüsünü herhangi bir harf indeksli KTs402 düzeneğiyle değiştireceğiz. Zener diyot VD2 - stabilizasyon voltajı 8...8,5 V için ve VD4 ve VD5 - 9,5...10,5 V için.

Röle K1 - REN18 (pasaport РХ4.564.509) veya MKU-48 (pasaport 4.500.232).

Sıcaklık sensörü VD1 - herhangi bir silikon. Bununla birlikte, metal bir kasada, örneğin herhangi bir harf indeksine sahip D207 veya D226 serisinde daha iyidir, çünkü böyle bir diyot daha düşük termal atalete sahiptir.

Güç kaynağının ağ transformatörü T1'in gücü yaklaşık 5 W'dur. İkincil sargısı, 2...12 mA yük akımında 80x100 V alternatif voltaj sağlamalıdır.

Termal stabilizatör 170x90x60 mm ölçülerinde bir muhafazaya monte edilmiştir. Parçalarının çoğu, tek taraflı folyo fiberglastan yapılmış 100x85 mm (Şekil 2) ölçülerinde baskılı devre kartı üzerine yerleştirilmiştir. Transformatör T1 ve röle K1 ayrı ayrı monte edilir ve mikroampermetre PA1, değişken direnç R12 ve LED'ler HL1 ve HL2 kasanın ön paneline yerleştirilir.

Cihazı bu sırayla yapılandırmak en iyisidir. VD1 diyotunu, sıcaklığın alt kontrol limitine (0°C) karşılık geldiği bir ortama yerleştirin ve köprüyü R4 direnciyle dengeleyin. Bu durumda mikroampermetre okumaları sıfır olmalıdır. Daha sonra diyotun sıcaklığını maksimum değere (20°C) yükseltin ve mikroampermetre iğnesinin 9 μA'ya kadar maksimum sapmasını elde etmek için R100 direncini kullanın.

Daha sonra DA2 karşılaştırıcısının çalışmasını ayarlamanız gerekir. Bunu yapmak için direnç R12 kaydırıcısı devredeki en yüksek konuma ayarlanır ve VD1 diyotu maksimum sıcaklığa (20°C) ısıtılır. Düzeltici direnç R14, karşılaştırıcıyı başka bir duruma geçirmek, K1 rölesini etkinleştirmek ve HL2 LED'ini yakmak için kullanılır. Bu durumda direnç R12'nin ölçeğindeki bölüm 20°C'lik bir sıcaklığa karşılık gelecektir. Daha sonra, R14 direncinin direncini değiştirmeden, R12 direncinin ölçeği birkaç noktada kalibre edilerek karşılaştırıcının VD1 diyot sensörünün farklı sıcaklık değerlerinde çalışması sağlanır.

Sıcaklık sensörü olarak TKE'si pozitif olan bir bakır termistör kullanılıyorsa, ölçüm köprüsüne R3 ve R4 dirençleri yerine ve bu dirençler VD1 diyotunun yerine dahil edilir. Sıcaklık aralığının alt ve üst sınırlarını ayarlama prosedürü aynı kalır.

Termal stabilizatörün elektronik kısmı ısıtılan hacmin dışına yerleştirilmişse, cihazın doğruluğunu artırmak için sıcaklık dengelemeli bir zener diyot VD2, örneğin D818 veya KS191 serisi kurulmalıdır.

Edebiyat

1. Baranov N. Basit bir ısı sabitleyici. - Radyo, 1988, No. 8, s. 29, 30.
2. Kisloye VV Bağlı ve kişisel çiftlikler için sera ekipmanları. - M.: Energoatomizdat, 1992, s. 96.
3. Tkachev F. Isıya duyarlı bir köprünün hesaplanması. - Radyo, 1995, No. 8, s. 46.
4. Aleshin P. Termistör köprüsünün doğrusallaştırılması. - Radyo, 1997, No. 11, s. 59.
5. Tsibin V. Dijital termometre. - Radyo, 1996, No. 10, s. 41.
6. Biryukov S. Basit bir dijital termometre. - Radyo, 1997, No. 1, s. 40-42.
7. Iglovsky I. G., Vladimirov G. V. Düşük akımlı elektrik röleleri. - M.: KUBK-a, 1996.
8. Shulgin G. Birleşik transformatörler. - Radyo, 1982, No. 1, s. 59, 60.
9. Gabov S. Evdeki “sebze deposunda” sıcaklık dengeleyici. - Radyo, 1993, Sayı 9, s. 28, 29.
10. Merzlikin A., Pakhomov Y. Güçlü termal stabilizatör. - Radyo, 1988, Sayı 2. s. 52.53.
11. Mayatsky Yu Basit bir ısı dengeleyici. - Radyo, 1991, No. 7, s. 32 - 34.
12. Tsygikalo G. Yüksek hassasiyetli termal stabilizatör. - Radyo, 1993, No. 4, s. 35 - 37.

Yazar: Yu.Andreev, St. Petersburg

Diğer makalelere bakın bölüm Güç regülatörleri, termometreler, ısı stabilizatörleri.

Oku ve yaz yararlı bu makaleye yapılan yorumlar.

<< Geri

En son bilim ve teknoloji haberleri, yeni elektronikler:

Bahçelerdeki çiçekleri inceltmek için makine 02.05.2024

Modern tarımda, bitki bakım süreçlerinin verimliliğini artırmaya yönelik teknolojik ilerleme gelişmektedir. Hasat aşamasını optimize etmek için tasarlanan yenilikçi Florix çiçek seyreltme makinesi İtalya'da tanıtıldı. Bu alet, bahçenin ihtiyaçlarına göre kolayca uyarlanabilmesini sağlayan hareketli kollarla donatılmıştır. Operatör, ince tellerin hızını, traktör kabininden joystick yardımıyla kontrol ederek ayarlayabilmektedir. Bu yaklaşım, çiçek seyreltme işleminin verimliliğini önemli ölçüde artırarak, bahçenin özel koşullarına ve içinde yetişen meyvelerin çeşitliliğine ve türüne göre bireysel ayarlama olanağı sağlar. Florix makinesini çeşitli meyve türleri üzerinde iki yıl boyunca test ettikten sonra sonuçlar çok cesaret vericiydi. Birkaç yıldır Florix makinesini kullanan Filiberto Montanari gibi çiftçiler, çiçeklerin inceltilmesi için gereken zaman ve emekte önemli bir azalma olduğunu bildirdi. ... >>

Gelişmiş Kızılötesi Mikroskop 02.05.2024

Mikroskoplar bilimsel araştırmalarda önemli bir rol oynar ve bilim adamlarının gözle görülmeyen yapıları ve süreçleri derinlemesine incelemesine olanak tanır. Bununla birlikte, çeşitli mikroskopi yöntemlerinin kendi sınırlamaları vardır ve bunların arasında kızılötesi aralığı kullanırken çözünürlüğün sınırlandırılması da vardır. Ancak Tokyo Üniversitesi'ndeki Japon araştırmacıların son başarıları, mikro dünyayı incelemek için yeni ufuklar açıyor. Tokyo Üniversitesi'nden bilim adamları, kızılötesi mikroskopinin yeteneklerinde devrim yaratacak yeni bir mikroskobu tanıttı. Bu gelişmiş cihaz, canlı bakterilerin iç yapılarını nanometre ölçeğinde inanılmaz netlikte görmenizi sağlar. Tipik olarak orta kızılötesi mikroskoplar düşük çözünürlük nedeniyle sınırlıdır, ancak Japon araştırmacıların en son geliştirmeleri bu sınırlamaların üstesinden gelmektedir. Bilim insanlarına göre geliştirilen mikroskop, geleneksel mikroskopların çözünürlüğünden 120 kat daha yüksek olan 30 nanometreye kadar çözünürlükte görüntüler oluşturmaya olanak sağlıyor. ... >>

Böcekler için hava tuzağı 01.05.2024

Tarım ekonominin kilit sektörlerinden biridir ve haşere kontrolü bu sürecin ayrılmaz bir parçasıdır. Hindistan Tarımsal Araştırma Konseyi-Merkezi Patates Araştırma Enstitüsü'nden (ICAR-CPRI) Shimla'dan bir bilim insanı ekibi, bu soruna yenilikçi bir çözüm buldu: rüzgarla çalışan bir böcek hava tuzağı. Bu cihaz, gerçek zamanlı böcek popülasyonu verileri sağlayarak geleneksel haşere kontrol yöntemlerinin eksikliklerini giderir. Tuzak tamamen rüzgar enerjisiyle çalışıyor, bu da onu güç gerektirmeyen çevre dostu bir çözüm haline getiriyor. Eşsiz tasarımı, hem zararlı hem de faydalı böceklerin izlenmesine olanak tanıyarak herhangi bir tarım alanındaki popülasyona ilişkin eksiksiz bir genel bakış sağlar. Kapil, "Hedef zararlıları doğru zamanda değerlendirerek hem zararlıları hem de hastalıkları kontrol altına almak için gerekli önlemleri alabiliyoruz" diyor ... >>

Arşivden rastgele haberler Dünyanın en küçük mikrofonu 03.04.2013 Analog Devices bugün, işitme cihazlarında kullanılmak üzere özel olarak tasarlanmış ADMP801 Mikroelektromekanik Sistemler (MEMS) mikrofonunu tanıttı. Mikrofonun hacmi sadece 7,3 mm3'tür. Yenilik, daha önce bu cihazlarda kullanılan elektret mikrofonlardan yalnızca boyut olarak değil, aynı zamanda diğer göstergelerde de daha iyi performans gösteriyor. Özellikleri zamanla ve sıcaklık değişiklikleri de dahil olmak üzere çevresel koşullar değiştiğinde değişmeden kalır. ADMP801 mikrofonu, çok düşük gürültü ve ihmal edilebilir güç tüketimi ile karakterize edilir - 17 V besleme voltajında ​​akım tüketimi yalnızca 1 μA'dır. ADMP801'in dışı 3,35 mm x 2,50 mm x 0,98 mm LGA SMD paketidir. Üretici, yeniden akış lehimleme sırasında mikrofonun hassasiyetini kaybetmediğini belirtir. Üretici, ADMP801'in hem deneme numunelerini hem de seri partileri tedarik etmeye hazırdır. Ürünün fiyatı 10,78 adetlik bir partide parça başına 1000 $ 'dır.

Diğer ilginç haberler:

▪ EnCodec müzik formatı

▪ Yaşlanmaya karşı solucanlar

▪ Büyük doğal sera gazı kaynağı keşfedildi

▪ ağırlık atlama

▪ Mikroplastikler topraktaki yaşamı etkiliyor

Bilim ve teknolojinin haber akışı, yeni elektronik

Ücretsiz Teknik Kitaplığın ilginç malzemeleri:

▪ Sitenin Radyoelektronik ve elektrik mühendisliği bölümü. Makale seçimi

▪ makale Tırabzanları (tırabzanları) keskinleştirin. Popüler ifade

▪ makale Kim 638 kez öldürmeyi denedi ama başarısız oldu? ayrıntılı cevap

▪ makale Yaralar için ilk yardım sağlanması

▪ makale Elektronik çubuk - yüksek voltaj dönüştürücü. Radyo elektroniği ve elektrik mühendisliği ansiklopedisi

▪ makale Frekans bölücü jeneratör KR512PS10. Radyo elektroniği ve elektrik mühendisliği ansiklopedisi

Bu makaleye yorumunuzu bırakın:

Bu sayfanın tüm dilleri

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

Ana sayfa | Kütüphane | Makaleler | Site haritası | Site incelemeleri

www.diagram.com.ua
2000-2024