ТЕРМОСТАТ

Важная особенность этого терморегулятора в его полной гальванической развязке между датчиком и электросетью. Это важно в том случае, когда необходимо измерять температуру во влажной среде или в месте, где необходимо обеспечить максимальную электробезопасность (например, в проточном водонагревателе, служащим для нагрева воды для душа или мойки посуды).


Принципиальная схема термостата показана на рисунке.

Дпя измерения температуры используется интегральный термодатчик LM235H, по своим характеристикам он аналогичен параллельному стабилизатору напряжения, величина напряжения стабилизации которого, зависит от температуры и изменяется с точностью 0,01V на градус. Датчик предназначен для работы в диапазоне температур от -40 до +125°С.
Датчик подключается к схеме через экранированный кабель. С резистором R1 он образует своеобразный параметрический стабилизатор напряжения, величина напряжения стабилизации которого, зависит от температуры. Этот источник напряжения подключен к прямому входу компаратора А1, а к инверсному входу А1 подключен делитель напряжения на резисторах R2, R4, R5. При помощи резистора R5 устанавливают температуру, которую нужно поддерживать. Резистор R2 подстроечный, с его помощью производится грубая установка температуры. Дело в том, что во всем диапазоне температур (от -40 до +125°С) напряжение на F1 максимум изменяется на 1,65V. Это очень немного, поэтому, перед эксплуатацией производят наладку термостата подстройкой R2, так чтобы переменным резистором R5 можно было задавать температуру в нужном диапазоне.
Когда температура оказывается ниже некоторого установленного резистором R5 порога, на выходе компаратора А1 возникает логический ноль и включается светодиод оптопары A3. Открывается маломощный оптосимистор этой оптопары и включает мощный симистор VS1, через который включается ТЭН (нагреватель). При повышении температуры выше заданного предела компаратор меняет состояние и ТЭН выключется. Необходимый для работы такого устройства гистерезис создается резистором R8.
Питается компаратор от стабилизированного источника со стабилизатором на А2. Этот стабилизатор аналогичен другому - 78L08 (на выходе 8V).
Для получения полной гальванической развязки для питания термометра и компаратора используется маломощный силовой трансформатор Т1 китайского производства с первичной обмоткой на 220V и двумя вторичными обмотками на 9V переменного напряжения каждая. Максимальный ток во вторичных обмотках, на который рассчитан этот трансформатор, - 100mА.
Термостат теоретически позволяет поддерживать температуру на уровне от -40 до +125°С. Практически, от +10 до +100°С. Более широкий диапазон в сторону низких температур установить можно, но вряд ли это имеет практическое значение. Разве что для холодильного агрегата. Но в этом случае, когда компрессор нужно включать чтобы понизить температуру, нужно поменять полярность подключения входов компаратора, либо поменять местами F1 и R1, а так же «перевернуть» цепь R2,R4,R5,R6 (так чтобы R6 был к плюсу, a R2 - к минусу).
Датчик LM235H можно заменить любым LM235 или использовать отечественный аналог К1019ЕМ1.
Налаживание выполняется методом контрольного измерения напряжения на F1 при известной температуре. Затем можно вычислить нужные напряжения, зная что 0,01V приходится на один градус, и установить R2 так, чтобы перестройка при помощи R5 была именно в этих пределах.

Яндекс.Метрика Рейтинг@Mail.ru Счетчик тИЦ и PR