Stabilizzatore termico ad ampio raggio. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica

Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Regolatori di potenza, termometri, stabilizzatori di calore

 Commenti sull'articolo

Questo dispositivo (a differenza della maggior parte degli altri descritti nella letteratura radioamatoriale) utilizza una termocoppia come sensore. Ciò amplia notevolmente l'ambito di applicazione del dispositivo proposto. È adatto non solo per serre e magazzini di ortaggi, ma anche per essiccatoi e persino forni elettrici.

Lo stabilizzatore mantiene la temperatura entro i limiti specificati accendendo e spegnendo il riscaldatore elettrico. La corrente massima del carico commutato (riscaldatore) è 0,1 A con una tensione di 220 V e con un interruttore triac aggiuntivo - 80 A. Intervallo di temperatura controllato 0...500 °C con una termocoppia Chromel-Copel o 0.. 1200°C con cromol-alumel. Il valore della temperatura attuale viene visualizzato sull'indicatore digitale LED. L'errore di misurazione non è superiore all'1,5% del limite superiore dell'intervallo. La precisione della stabilizzazione termica dipende in gran parte dalle caratteristiche termiche dell'oggetto (camera termica e oggetti in essa contenuti) e dalla posizione relativa della termocoppia e del riscaldatore.

Lo schema schematico del dispositivo è mostrato in Fig. 1. La tensione sviluppata dalla termocoppia VK1 e amplificata dall'amplificatore operazionale DA1.4 viene fornita agli ingressi dell'amplificatore operazionale DA1.1 - DA1.3, che fungono da comparatori. Le loro soglie di risposta sono impostate dai divisori di tensione sui resistori R1-R3, R7-R10. Il resistore R2 imposta la soglia di temperatura al di sotto della quale il riscaldatore EK1 deve essere acceso. La differenza di temperatura tra l'accensione e lo spegnimento del riscaldatore è controllata dal resistore R8. Utilizzando il resistore R9, viene impostata la soglia operativa del comparatore sull'amplificatore operazionale DA1.3. Quando questa soglia viene superata, il comparatore viene attivato, il transistor VT1 si apre, di conseguenza si accende il LED HL1, segnalando un aumento inaccettabile della temperatura nella zona controllata.

(clicca per ingrandire)

I circuiti VD2R14C2 e VD3R17C4 proteggono gli ingressi del trigger DD1.1 dalla tensione negativa sulle uscite dell'amplificatore operazionale e dal rumore. A seconda dello stato dei comparatori DA1.1 e DA1.2, l'uscita 5 del trigger viene impostata su un livello logico basso o alto. Il secondo trigger (DD1.2) serve a sincronizzare i momenti di accensione e spegnimento del riscaldatore con la tensione di fase zero nella rete, riducendo significativamente le interferenze create dal dispositivo. L'ingresso C del trigger DD1.2 riceve impulsi generati utilizzando il fotoaccoppiatore U1 dalla tensione dell'avvolgimento secondario del trasformatore di potenza T1.

L'ingresso dell'interruttore sul transistor VT9 è collegato all'uscita 1.2 del trigger DD2. Il circuito del collettore del transistor comprende un LED HL2 (che segnala che il riscaldatore è acceso) e un LED del fotoaccoppiatore U2. L'interruttore SA1 viene utilizzato per forzare lo spegnimento del riscaldatore.

Il tiristore fotoaccoppiatore U2 si trova diagonalmente nel ponte a diodi VD5 e commuta il carico - riscaldatore elettrico EK1. Naturalmente, la corrente consumata dal riscaldatore non deve superare i valori consentiti per il tiristore e il ponte. Un riscaldatore più potente può essere collegato secondo lo schema mostrato in Fig. 2.

Triac VS1 deve essere dotato di dissipatore di calore.

L'unità per la visualizzazione della temperatura corrente e del suo valore impostato è assemblata sul microcircuito DA4 K572PV2 (analogo straniero - ILC7107), una descrizione dettagliata del quale può essere trovata in [1]. Il microcircuito è collegato secondo un circuito standard; alle sue uscite sono collegati gli indicatori LED a sette elementi HG1-HG4. Se necessario, è possibile utilizzare un indicatore a cristalli liquidi sostituendo il chip K572PV2 con un K572PV5, come descritto, ad esempio, in [2].

Se il pulsante SB1 non viene premuto, l'ingresso 30 di DA4 riceve una tensione proporzionale alla temperatura corrente dall'uscita dell'amplificatore operazionale DA1.4. Diversamente DA4 misura una tensione proporzionale alla temperatura di accensione del riscaldatore impostata dalle resistenze R2 e R8.

L'alimentatore è costituito dal trasformatore T1 con un raddrizzatore a ponte di diodi VD1 e due regolatori di tensione integrati: DA2 (+5 V) e DA3 (-5 V). La tensione di alimentazione dei circuiti del collettore dei transistor VT1, VT2 non è stabilizzata. La potenza complessiva del trasformatore T1 è 5...10 W, l'avvolgimento secondario è 15...20 V con presa centrale.

Il dispositivo può utilizzare resistori costanti MLT, trimmer - SP5-2, variabile (R2) - SPZ-45, condensatori K73-17 (C10, C12, C13), ossido - K50-35 o loro analoghi stranieri, il resto - ceramica, ad esempio KM-6. Il fotoaccoppiatore AOU115G può essere sostituito con ZOU1OZG. Invece degli indicatori LED SA08-11HWA di Kingbright, sono adatti anche altri con un anodo comune, ad esempio Paralight A-561SRD o KLTs402V - KLTs402E.

Nell'intervallo di temperatura 0...1200°C come termocoppia VK1 viene utilizzato il chromel-alumel già pronto con una sensibilità di 40,65 μV/C. Se la temperatura massima non è superiore a 500 °C, è adatto anche il chromel-copel (72,85 μV/°C). In questa forma di realizzazione, il valore del resistore R2 è ridotto a 2,2 kOhm.

Se non ce ne sono già pronti, una termocoppia può essere realizzata indipendentemente saldando a punti le estremità di pezzi di filo di leghe appropriate e collegando normali fili di rame lunghi fino a diversi metri alle loro estremità opposte. Non è necessario schermare questi cavi, ma non devono essere posati vicino a circuiti di alimentazione o cavi che trasportano correnti impulsive e ad alta frequenza significative. È possibile leggere alcune caratteristiche della progettazione e dell'applicazione delle termocoppie, ad esempio, in [3].

La configurazione del dispositivo consiste nell'impostare le letture corrette dell'indicatore LED con il resistore di regolazione R6 alla temperatura minima e con il resistore R11 alla temperatura massima. Queste regolazioni sono interdipendenti e devono essere ripetute più volte. Per ottenere il guadagno dell'amplificatore operazionale DA1.1 richiesto per una termocoppia Chromel-Copel, sarà necessario ridurre il valore del resistore R13. Infine, il resistore R8 imposta la differenza di temperatura richiesta tra l'accensione e lo spegnimento del riscaldatore e il resistore R9 imposta la soglia per l'attivazione dell'allarme di surriscaldamento di emergenza.

È noto che la forza elettromagnetica generata da una termocoppia è proporzionale non a valori assoluti, ma alla differenza di temperatura tra le sue giunzioni “calde” e “fredde”. Per eliminare l'errore aggiuntivo causato da ciò, è necessario garantire che la temperatura della giunzione “fredda” (non funzionante) della termocoppia sia costante o compensi le sue variazioni. Uno dei possibili schemi dell'unità di compensazione è mostrato in Fig. 3.

La numerazione delle parti su di esso continua quanto iniziato nelle figure precedenti. Il microcircuito sensibile alla temperatura DA5 K1019EM1 [4] è posto in prossimità del giunto freddo e, se possibile, in contatto termico con esso. Parte della tensione di uscita del microcircuito DD1 viene aggiunta a quella generata dalla termocoppia VK1. Con il rapporto appropriato tra le resistenze dei resistori R30 e R31, la tensione all'ingresso dell'amplificatore operazionale DA1.4 dipenderà solo dalla temperatura della giunzione “calda”.

Letteratura

1. Anufriev L. Multimetro su BIS. - Radio, 1986, n. 4, pag. 34-39.
2. Biryukov S. Applicazione di ADC KR572PV5. - Radio, 1998, n. 8, pag. 62-65.
3. Burkov V. Termometro elettronico universale. - Radio, 2000, n. 11, pag. 34, 35.
4. Biryukov S. Microcircuiti del sensore termico K1019EM1, K1019EM1A. - Radio, 1996, n. 7, pag. 59, 60.

Autore: V.Tushnov

Vedi altri articoli sezione Regolatori di potenza, termometri, stabilizzatori di calore.

Leggere e scrivere utile commenti su questo articolo.

<< Indietro

Ultime notizie di scienza e tecnologia, nuova elettronica:

Inaugurato l'osservatorio astronomico più alto del mondo 04.05.2024

Esplorare lo spazio e i suoi misteri è un compito che attira l'attenzione degli astronomi di tutto il mondo. All'aria fresca d'alta montagna, lontano dall'inquinamento luminoso delle città, le stelle e i pianeti svelano con maggiore chiarezza i loro segreti. Una nuova pagina si apre nella storia dell'astronomia con l'apertura dell'osservatorio astronomico più alto del mondo: l'Osservatorio di Atacama dell'Università di Tokyo. L'Osservatorio di Atacama, situato ad un'altitudine di 5640 metri sul livello del mare, apre nuove opportunità agli astronomi nello studio dello spazio. Questo sito è diventato il punto più alto per un telescopio terrestre, fornendo ai ricercatori uno strumento unico per studiare le onde infrarosse nell'Universo. Sebbene la posizione ad alta quota offra cieli più limpidi e meno interferenze da parte dell’atmosfera, la costruzione di un osservatorio in alta montagna presenta enormi difficoltà e sfide. Tuttavia, nonostante le difficoltà, il nuovo osservatorio apre ampie prospettive di ricerca agli astronomi. ... >>

Controllare gli oggetti utilizzando le correnti d'aria 04.05.2024

Lo sviluppo della robotica continua ad aprirci nuove prospettive nel campo dell'automazione e del controllo di vari oggetti. Gli scienziati finlandesi hanno recentemente presentato un approccio innovativo per controllare i robot umanoidi utilizzando le correnti d'aria. Questo metodo promette di rivoluzionare il modo in cui vengono manipolati gli oggetti e di aprire nuovi orizzonti nel campo della robotica. L’idea di controllare gli oggetti utilizzando le correnti d’aria non è nuova, ma fino a poco tempo fa l’implementazione di tali concetti rimaneva una sfida. Ricercatori finlandesi hanno sviluppato un metodo innovativo che consente ai robot di manipolare oggetti utilizzando speciali getti d'aria come "dita d'aria". L'algoritmo di controllo del flusso d'aria, sviluppato da un team di specialisti, si basa su uno studio approfondito del movimento degli oggetti nel flusso d'aria. Il sistema di controllo del getto d'aria, realizzato tramite motori speciali, consente di dirigere gli oggetti senza ricorrere alla forza fisica ... >>

I cani di razza si ammalano non più spesso dei cani di razza 03.05.2024

Prendersi cura della salute dei nostri animali domestici è un aspetto importante della vita di ogni proprietario di cane. Tuttavia, si ritiene comunemente che i cani di razza siano più suscettibili alle malattie rispetto ai cani misti. Una nuova ricerca condotta da ricercatori della Texas School of Veterinary Medicine and Biomedical Sciences offre una nuova prospettiva a questa domanda. Uno studio condotto dal Dog Aging Project (DAP) su oltre 27 cani da compagnia ha rilevato che i cani di razza e quelli misti avevano generalmente la stessa probabilità di contrarre varie malattie. Sebbene alcune razze possano essere più suscettibili a determinate malattie, il tasso di diagnosi complessivo è praticamente lo stesso tra i due gruppi. Il veterinario capo del Dog Aging Project, il dottor Keith Creevy, osserva che esistono diverse malattie ben note che sono più comuni in alcune razze di cani, il che supporta l'idea che i cani di razza sono più suscettibili alle malattie. ... >>

Notizie casuali dall'Archivio Nuova unità di misura - kettabyte 27.11.2022 Il mondo si è avvicinato alla più grande unità di misura esistente per quantità di dati. Pertanto, nuovi prefissi sono stati recentemente aggiunti al Sistema internazionale di unità di misura. Dicono che dureranno per molti altri decenni. Per la prima volta in oltre 30 anni, nuovi termini sono stati aggiunti ufficialmente al Sistema Internazionale di Unità (SI). Quattro nuovi prefissi - ronna, quetta, ronto e quecto - ora indicano i numeri più grandi e più piccoli. Il sistema SI utilizza prefissi per indicare convenientemente il numero di zeri in un'unità misurata. Ad esempio, un valore di 649 milioni di byte con questo prefisso diventa un comodo 649 megabyte. Oggi la quantità di dati creati e consumati in tutto il mondo si misura in zettabyte (aggiungere 21 zeri). Dopo di che c'è un altro grande yottabyte, o 24 zeri dopo la cifra. Entro il 2030, si prevede che il mondo genererà un yottabyte di dati all'anno. Questa quantità di dati, registrata su DVD, durerà fino a Marte. Alla Conferenza generale su pesi e misure (CGPM), i rappresentanti globali hanno votato per introdurre quattro nuovi prefissi SI. Il numero 10 con 27 zeri è ora ufficialmente noto come ronna, e il 10 con 30 zeri è ora noto come quetta. I prefissi più piccoli sono designati rispettivamente ronto (27 cifre decimali) e quecto (30 cifre decimali). Ciò segue le convenzioni di denominazione che utilizzano prefissi che terminano con "a" per numeri grandi e "o" per numeri piccoli. Secondo il dottor Richard Brown, capo della metrologia presso il National Physical Laboratory (NPL) del Regno Unito e ricercatore capo della proposta, questi nomi sono stati scelti perché le lettere R e Q erano le ultime due lettere dell'alfabeto non ancora utilizzate per altri prefissi. Sebbene ronnabyte e colorbyte di dati siano probabilmente i primi utilizzi, così come qualsiasi prefisso SI, questi nuovi prefissi possono essere utilizzati per qualsiasi unità di misura. Ad esempio, 1 kectogram è uguale alla massa di un bit di dati memorizzati su un telefono cellulare. È interessante che le aziende IT che amano inventare una "bicicletta" stiano cercando di inventarne una propria nel caso dei prefissi di valore. Google ha già convinto gli utenti che 1 yottabyte equivalgono a 000 hellabyte. Tuttavia, la prima lettera dell'hellabyte è già occupata dal prefisso hekto (due zeri dopo il numero).

Altre notizie interessanti:

▪ Controllo della sedia a rotelle con la mente

▪ Barriera elettrica per proteggere i bagnanti dagli squali

▪ Cristalli liquidi per la diagnostica dei tumori

▪ Unità per auto UFS Samsung da 256 GB

▪ MSP430 con USB 2.0 a piena velocità

News feed di scienza e tecnologia, nuova elettronica

Materiali interessanti della Biblioteca Tecnica Libera:

▪ sezione del sito Regolatori di potenza, termometri, termostabilizzatori. Selezione dell'articolo

▪ articolo Terra e acqua. Espressione popolare

▪ articolo Perché il nervo laringeo ricorrente umano e dei mammiferi è una lunghezza inappropriata? Risposta dettagliata

▪ articolo Macchinista-trivellatore. Istruzioni standard sulla protezione del lavoro

▪ articolo Indicatore EPS di condensatori di ossido. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica

▪ articolo Sapone a base di olio vegetale e soda. Esperienza chimica

Lascia il tuo commento su questo articolo:

Tutte le lingue di questa pagina

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

Homepage | Biblioteca | Articoli | Mappa del sito | Recensioni del sito

www.diagram.com.ua
2000-2024