ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Estabilizador de calor con una amplia gama. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Reguladores de potencia, termómetros, estabilizadores de calor Este dispositivo (a diferencia de la mayoría de los demás descritos en la literatura de radioaficionados) utiliza un termopar como sensor. Esto amplía significativamente el ámbito de aplicación del dispositivo propuesto. Es adecuado no sólo para invernaderos y almacenes de verduras, sino también para armarios de secado e incluso hornos eléctricos. El estabilizador mantiene la temperatura dentro de los límites especificados encendiendo y apagando el calentador eléctrico. La corriente máxima de la carga conmutada (calentador) es de 0,1 A a una tensión de 220 V, y con un interruptor triac adicional - 80 A. Rango de temperatura controlado 0...500 °C con un termopar Chromel-Copel o 0.. 1200°C con cromel-alumel. El valor de temperatura actual se muestra en el indicador digital LED. El error de medición no supera el 1,5% del límite superior del intervalo. La precisión de la estabilización térmica depende en gran medida de las características térmicas del objeto (cámara térmica y objetos en él) y de la posición relativa del termopar y el calentador. El diagrama esquemático del dispositivo se muestra en la Fig. 1. El voltaje desarrollado por el termopar VK1 y amplificado por el amplificador operacional DA1.4 se suministra a las entradas del amplificador operacional DA1.1 - DA1.3, que sirven como comparadores. Sus umbrales de respuesta los establecen divisores de voltaje en las resistencias R1-R3, R7-R10. La resistencia R2 establece el umbral de temperatura por debajo del cual se debe encender el calentador EK1. La diferencia de temperatura entre encender y apagar el calentador está controlada por la resistencia R8. Usando la resistencia R9, se establece el umbral de operación del comparador en el amplificador operacional DA1.3. Cuando se excede este umbral, se activa el comparador, se abre el transistor VT1, como resultado, se enciende el LED HL1, lo que indica un aumento inaceptable de temperatura en el área controlada. Los circuitos VD2R14C2 y VD3R17C4 protegen las entradas del disparador DD1.1 del voltaje negativo en las salidas del amplificador operacional y del ruido. Dependiendo del estado de los comparadores DA1.1 y DA1.2, la salida 5 del disparador se establece en un nivel lógico bajo o alto. El segundo disparador (DD1.2) sirve para sincronizar los momentos de encendido y apagado del calentador con el voltaje de fase cero en la red, lo que reduce significativamente la interferencia creada por el dispositivo. La entrada C del disparador DD1.2 recibe pulsos generados usando el optoacoplador U1 del voltaje del devanado secundario del transformador de potencia T1. La entrada del interruptor del transistor VT9 está conectada a la salida 1.2 del disparador DD2. El circuito colector del transistor incluye un LED HL2 (que indica que el calentador está encendido) y un LED del optoacoplador U2. El interruptor SA1 se utiliza para forzar el apagado del calentador. El tiristor optoacoplador U2 está ubicado diagonalmente en el puente de diodos VD5 y conmuta la carga: calentador eléctrico EK1. Naturalmente, la corriente consumida por el calentador no debe exceder los valores permitidos para el tiristor y el puente. Se puede conectar un calentador más potente según el circuito que se muestra en la Fig. 2. Triac VS1 debe estar equipado con un disipador de calor. La unidad para mostrar la temperatura actual y su valor establecido está ensamblada en el microcircuito DA4 K572PV2 (análogo extranjero - ILC7107), cuya descripción detallada se puede encontrar en [1]. El microcircuito está conectado de acuerdo con un circuito estándar, a sus salidas están conectados indicadores LED de siete elementos HG1-HG4. Si es necesario, puede utilizar un indicador de cristal líquido reemplazando el chip K572PV2 por un K572PV5, como se describe, por ejemplo, en [2]. Si no se presiona el botón SB1, la entrada 30 de DA4 recibe un voltaje proporcional a la temperatura actual de la salida del amplificador operacional DA1.4. En caso contrario, DA4 mide una tensión proporcional a la temperatura de encendido del calentador ajustada por las resistencias R2 y R8. La fuente de alimentación consta de un transformador T1 con un puente rectificador de diodos VD1 y dos reguladores de voltaje integrados: DA2 (+5 V) y DA3 (-5 V). La tensión de alimentación de los circuitos colectores de los transistores VT1, VT2 no está estabilizada. La potencia total del transformador T1 es de 5...10 W, el devanado secundario es de 15...20 V con un grifo en el medio. El dispositivo puede utilizar resistencias constantes MLT, recortadores - SP5-2, variables (R2) - SPZ-45, condensadores K73-17 (C10, C12, C13), óxido - K50-35 o sus análogos extraños, el resto - cerámico. por ejemplo, KM-6. El optoacoplador AOU115G se puede reemplazar con ZOU1OZG. En lugar de los indicadores LED SA08-11HWA de Kingbright, también son adecuados otros con un ánodo común, por ejemplo, Paralight A-561SRD o KLTs402V - KLTs402E. En el rango de temperatura de 0...1200°C se utiliza como termopar VK1 un cromel-alumel ya preparado con una sensibilidad de 40,65 μV/C. Si la temperatura máxima no supera los 500 °C, también es adecuado el cromel-copel (72,85 μV/°C). En esta realización, el valor de la resistencia R2 se reduce a 2,2 kOhm. Si no hay ninguno ya preparado, se puede fabricar un termopar usted mismo soldando por puntos los extremos de trozos de alambre de las aleaciones adecuadas y conectando alambres de cobre ordinarios de hasta varios metros de largo a sus extremos opuestos. No es necesario proteger estos cables, pero no deben colocarse cerca de circuitos de alimentación o cables que transporten corrientes de pulso y de alta frecuencia significativas. Puede leer sobre algunas características del diseño y aplicación de termopares, por ejemplo, en [3]. La configuración del dispositivo consiste en configurar las lecturas correctas del indicador LED con la resistencia de recorte R6 a la temperatura mínima y con la resistencia R11 a la temperatura máxima. Estos ajustes son interdependientes y deben repetirse varias veces. Para lograr la ganancia del amplificador operacional DA1.1 requerida para el termopar Chromel-Copel, deberá reducir el valor de la resistencia R13. Finalmente, la resistencia R8 establece la diferencia de temperatura requerida entre encender y apagar el calentador, y la resistencia R9 establece el umbral para activar la alarma sobre sobrecalentamiento de emergencia. Se sabe que la FEM generada por un termopar no es proporcional a valores absolutos, sino a la diferencia de temperatura entre sus uniones "calientes" y "frías". Para eliminar el error adicional causado por esto, es necesario asegurarse de que la temperatura de la unión "fría" (que no funciona) del termopar sea constante o compensar sus cambios. Uno de los posibles esquemas de la unidad de compensación se muestra en la Fig. 3. La numeración de piezas continúa la iniciada en las figuras anteriores. El microcircuito sensible a la temperatura DA5 K1019EM1 [4] se coloca muy cerca de la unión fría y, si es posible, en contacto térmico con ella. Parte del voltaje de salida del microcircuito DD1 se suma al generado por el termopar VK1. Con la relación adecuada de las resistencias de las resistencias R30 y R31, el voltaje en la entrada del amplificador operacional DA1.4 dependerá únicamente de la temperatura de la unión "caliente". Literatura
Autor: V.Tushnov Ver otros artículos sección Reguladores de potencia, termómetros, estabilizadores de calor. Lee y escribe útil comentarios sobre este artículo. Últimas noticias de ciencia y tecnología, nueva electrónica: Cuero artificial para emulación táctil.
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