Електронен термостат за охладител на маслото
Доста често в ежедневието се налага да използвате маслени радиатори за отопление. Като правило такива дни идват през есента, когато навън вече е достатъчно студено и комуналните услуги не бързат да включат централизираното отопление в апартаментите. Тези радиатори не изгарят кислород във въздуха, за разлика от други видове електрически отоплителни уреди.
Температурата на нагряване на такива радиатори се настройва с помощта на електромеханичен регулатор, базиран на биметална плоча - той контролира работата на механичен контакт. Този контакт изключва нагревателя при достигане на зададената температура.
Когато такъв регулатор стане неизползваем, той не може да бъде ремонтиран в почти сто процента от случаите. Става невъзможно да се използва радиатор без терморегулатор: или трябва да го включвате и изключвате ръчно от време на време, или да седите и да чакате да се случи пожар. Полупроводниковият термостат, описан в тази статия, ще помогне да се отървете от тази ситуация.
Полупроводникови температурни сензори
Отличителна черта на този регулатор е, че той не изисква температурно калибриране, тъй като използва сензора LM335AZ, който е калибриран още по време на производството си от производителя.
Има няколко вида такива калибрирани температурни сензори, например DS1621, DS1820 и някои други. Тези сензори осигуряват отчитане на температурата в цифров вид, така че резултатът от измерването е достъпен само за микроконтролерни устройства, които изискват програмиране.
Аналогов температурен сензор LM335AZ
Сензорът LM335AZ издава резултата от измерването в аналогова форма (напрежение), което не изисква използването на микроконтролери и програми за запис. Достатъчно е да съберете проста схема и устройството ще работи по предназначение. Диаграмата на описания термостат е показана на фигура 1.
Фигура 1. Термостат за охладителя на маслото.
Съгласно принципа на работа, LM335AZ е една от разновидностите на полупроводников ценеров диод, чието стабилизационно напрежение зависи от околната температура. Тази характеристика е строго стандартизирана и възлиза на 10 mV/° C. В този случай температурният коефициент на напрежение (TKN) е положителен, т.е.при повишаване на температурата за всеки градус напрежението на изхода на такъв сензор се увеличава с 10 mV.
Производителят гарантира, че когато температурата се промени в границите -40 ... + 100 ° C, характеристиката на сензора е линейна и грешката е не повече от ± 1 ° C. Тази точност е напълно достатъчна за регулиране на температурата на нагревателя. Трябва да се отбележи отделно, че такива параметри ще бъдат постигнати с ток през ценеровия диод на ниво 0,45 ... 5,0 mA.
Прост пример: ако в нашата стая термометър за стена показва 25 градуса, тогава напрежението на изхода на сензора LM335AZ ще бъде (273 + 25) * 10 = 2980 mV или 2,98 V. Лесно е да се изчисли, че ако маслото радиатор загрява до 70 ° C напрежението на изхода на сензора LM335AZ ще бъде (273 + 70) * 10 = 3430 mV или 3,43 V. Оказва се, че за да създадете термостат, просто трябва да измерите напрежението на изход на сензора и го сравнете с еталонното напрежение, което задава температурата на нагряване.
След такова подробно разглеждане на сензора можете да продължите да описвате схематичната диаграма на термостата, която съдържа малък брой части, лесна е за производство и не изисква почти никаква настройка.
Захранване на термостат
Захранващият блок на термостата е сглобен по добре познатата схема с охлаждащ кондензатор. В диаграмата това е C1. Успоредно с него е монтиран резистор R1, през който горният кондензатор ще се разреди след изключване на устройството от мрежата.
Най-вече това разреждане е необходимо при настройване и изработване на термостат - трябва да се съгласите, че не е много приятно да получавате токови удари, забравяйки да забравите кондензатор, зареден към мрежовото напрежение.
Резисторът R2 намалява пусковия ток, когато е свързан към мрежата, а в аварийни ситуации работи като предпазител. Мощността му трябва да бъде най-малко 1 W. При по-ниска мощност този резистор изгаря поради разрушаването на резистивния слой, дори с напълно изправно устройство.
Напрежението, коригирано от моста с помощта на ценеровия диод VD2, е ограничено до 12V и кондензаторът С4 изглажда пулсацията си. Кондензаторът C6 е проектиран да изглажда импулсните и високочестотни шумове, идващи от мрежата. Напрежение 12 V се използва за захранване на микросхемата - компаратор, индикаторни светодиоди HL1, HL2 и светодиод на триак симптом U1.