Termometro per scaldabagno a gas. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Regolatori di potenza, termometri, stabilizzatori di calore
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L'utilizzo di uno scaldabagno a gas (colonna) installato in alcuni appartamenti è spesso associato a disagi. Se, ad esempio, la colonna si trova in cucina, allora per controllare e regolare la temperatura dell'acqua che riempie il bagno, devi andare ripetutamente dal bagno alla cucina e ritorno. Si consiglia di installare un sensore di temperatura dell'acqua nel luogo del suo consumo e un indicatore accanto alla colonna. In questo caso è possibile regolare la temperatura senza uscire dalla colonna.
Un termometro elettronico, il cui circuito è mostrato in fig. 1 risolve questo problema. Il sensore di temperatura è costituito da tre diodi a semiconduttore collegati in serie (VD1-VD3). Possono essere di qualsiasi tipo: germanio o silicio. È importante solo che i diodi siano di piccole dimensioni, questo ridurrà l'inerzia del dispositivo. Una tensione di alimentazione stabilizzata di 5 V viene fornita da qualsiasi fonte adatta. La corrente consumata non supera i 10 mA. Ho utilizzato l'alimentatore BP2-3 del kit calcolatrice BZ-34.
Fig. 1
Il funzionamento del termometro si basa sul fatto che la caduta di tensione attraverso un diodo a semiconduttore a una corrente diretta costante dipende linearmente dalla temperatura della sua giunzione p-n. Se, a temperatura zero, il motore del resistore di sintonia R5 è impostato in modo tale che la tensione tra esso e il meno della fonte di alimentazione sia uguale alla caduta di tensione attraverso i diodi VD1-VD3, non c'è corrente attraverso il Microamperometro PA1 in queste condizioni. Con il riscaldamento dei diodi, la tensione ai loro capi diminuisce e attraverso il microamperometro scorrerà una corrente proporzionale alla temperatura.
Il telaio del microamperometro utilizzato dall'autore con la resistenza Rp=617 Ohm è realizzato in filo di rame (coefficiente di temperatura della resistenza a=4.3*10-3 ° C-1). Quando la temperatura del telaio cambia di dT=20 °C, l'aumento della sua resistenza sarà
dR \u617d Rp * a dT \u4,3d XNUMX * XNUMX-3*20=53 ohm
Poiché la resistenza dinamica dei diodi VD1-VD3 è piccola e i valori dei resistori R4-R6 sono piccoli, la corrente che attraversa il microamperometro RA1 ad una data temperatura dipende principalmente dalla somma delle resistenze R2, R3 e Rp. In questo caso, è approssimativamente uguale a 7 kOhm. Fatta la proporzione 7000 Ohm - 100%, 53 Ohm - x%, troviamo
X=53*100/7000=0.76%
Di conseguenza, con fluttuazioni di temperatura nel sito di installazione del microamperometro RA1 di 20 ° C, le letture del termometro cambieranno di meno dell'1%. Ma se lasci un diodo nel circuito, per mantenere la stessa sensibilità del dispositivo, dovrai ridurre di tre volte la resistenza totale dei resistori e del telaio, quindi l'errore triplicherà.
Il termometro viene calibrato nella seguente sequenza:
- immergendo i diodi VD1-VD3 in un recipiente con ghiaccio in fusione (neve), il resistore trimmer R5 imposta l'indice del microamperometro PA1 sulla tacca zero della scala;
- immergendo i diodi in un recipiente con acqua bollente, impostare la freccia a 3 ° C con un resistore di regolazione R100.
Resta da fissare i diodi sul tubo attraverso il quale scorre l'acqua calda, il più vicino possibile al luogo in cui si desidera controllarne la temperatura. Una possibile opzione di montaggio è mostrata in Fig. 2.
Fig. 2
Affinché la temperatura dei diodi 2 non differisca dalla temperatura del tubo 1 e dell'acqua al suo interno, il gruppo deve essere coperto con isolamento termico in amianto 3 e sopra di esso - con un foglio di alluminio 4. Con fili 5, la cui lunghezza è praticamente illimitata, i diodi 2 sono collegati al resto degli elementi del termometro che possono essere posizionati vicino al regolatore del geyser, anche situato in un'altra stanza.
Autore: V.Burkov, Ivanovo
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