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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA termostato estable. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Reguladores de potencia, termómetros, estabilizadores de calor Se utiliza una amplia variedad de sensores en dispositivos automáticos de control de temperatura: desde los contactores térmicos de mercurio más simples TK y TPK hasta microcircuitos especializados. Pero si se requiere mantener una temperatura dada con alta precisión durante intervalos de tiempo que van desde días hasta decenas de años, solo dispositivos basados en resonadores de cuarzo sensibles a la temperatura con la subsiguiente conversión de una frecuencia dependiente de la temperatura en una señal de control para calentadores o enfriadores de una cámara térmica proporcionan la estabilidad necesaria. En la fig. 1.
Se utiliza un resonador serial termosensible de cuarzo de corte PY a una frecuencia de 5 MHz con una característica lineal temperatura-frecuencia y un coeficiente de temperatura de 185 Hz/°C [1]. Puede ser reemplazado por un resonador sensible a la temperatura RK-112 fabricado por una planta en la ciudad de Volzhsky, región de Volgogrado, que contiene una placa piezoeléctrica cortada yхbI/10° 54'/9° 45'51''. El CAPTC se realiza como una unidad independiente ubicada dentro de la cámara de calor, conectada a la unidad principal del termostato mediante un cable coaxial. La tensión de alimentación se aplica al generador a través de un cable y se obtiene una señal en función de la temperatura del resonador de cuarzo ZQ1 de frecuencia f(T)=5000000+185T, donde f es la frecuencia, Hz; T - temperatura, °C. El bloque principal del termostato está construido de acuerdo con el esquema que se muestra en la fig. 2.
La resistencia R2 sirve como carga para CAPTCH. A continuación, la señal de frecuencia dependiente de la temperatura a través del amplificador-formador en el transistor VT2 y el elemento DD1.3 se alimenta a la entrada C del segundo disparador del microcircuito DD2. Una entrada similar de su primer disparador recibe una señal de frecuencia de referencia de un oscilador basado en elementos DD1.1, DD1.2 con un resonador de cuarzo termoestable ZQ1 cortado AT. El detector de fase de frecuencia [2] consta de dos chips de activación DD2, elemento DD1.4, resistencias R9, R11, diodos VD2, VD3 y condensador C5. Su voltaje de salida es lógicamente bajo si la frecuencia dependiente de la temperatura es más alta que la frecuencia de referencia, y alta si es más baja. Un nivel de voltaje intermedio es posible solo si las frecuencias son exactamente iguales, lo que no sucede en la práctica, ya que las oscilaciones de los generadores no son síncronas. En un nivel alto a la salida del detector de frecuencia, los transistores VT4 y VT5 se abren, aplicando voltaje al calentador instalado en la cámara térmica. Al mismo tiempo, se enciende el LED HL1. A través de un seguidor de emisor en un transistor VT3, una señal de frecuencia dependiente de la temperatura se puede alimentar a un medidor de frecuencia electrónico. El diodo zener VD1 con el transistor VT1 forman un regulador de voltaje para el suministro de microcircuitos. Al configurar el termostato, en primer lugar, se selecciona la resistencia R3, logrando una forma de pulso simétrica en la salida del elemento DD1.3. La capacitancia del capacitor C3 se selecciona de modo que a una temperatura dada la frecuencia de referencia sea igual a la frecuencia dependiente de la temperatura generada por el CAPTC. El estabilizador de calor se opera en el stand para la certificación de termómetros digitales electrónicos médicos. La cámara de calor del stand tiene un volumen de 60 cm3, sus paredes son de espuma plástica de 30 mm de espesor. El calentador consta de dos resistencias MLT-2 de 56 ohmios conectadas en paralelo. 45 minutos después del encendido, se establece y mantiene la temperatura de 40 °C en la cámara. Las pruebas han demostrado que la deriva de la temperatura de estabilización no supera los 0,005 °С por cambio de un grado en la temperatura del resonador ejemplar (ZQ1 en la Fig. 2) y 0,02 °С por año. Por lo tanto, dentro de cinco años, cuando el dispositivo funciona en condiciones ambientales, el error en el mantenimiento de la temperatura en la cámara no excederá los 0,1 °C. Literatura
Autor: V.Solodovnik, M.Cheban
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