|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Estabilizadores de temperatura em eletrodomésticos. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Reguladores de potência, termômetros, estabilizadores de calor O artigo publicado é dedicado à escolha e prática de implementação de máquinas eletrônicas projetadas para manter a temperatura necessária em vários aparelhos domésticos. As recomendações do autor podem ser úteis para muitos radioamadores - designers. O escopo dos estabilizadores de temperatura em dispositivos domésticos é bastante amplo. São, por exemplo, depósitos de vegetais, aquários, incubadoras de pequeno porte, câmaras de tratamento térmico de abelhas, estufas e muito mais. Uma extensa literatura é dedicada ao projeto de estabilizadores térmicos para diversos fins, a descrição de seu trabalho. No entanto, este tópico, na minha opinião, continua relevante, especialmente para aqueles que decidem construir tais dispositivos por conta própria. Levando em consideração certas dificuldades associadas à aquisição de várias peças e várias condições de operação dos estabilizadores, gostaria de me debruçar sobre algumas questões gerais antes de descrever projetos específicos. Antes de tudo, ao começar a projetar um estabilizador térmico, é necessário determinar a potência do aquecedor que fornece a temperatura necessária em um determinado volume. Esta é uma tarefa separada, às vezes complexa, que requer cálculos de engenharia térmica. Para cálculos aproximados, você pode usar fórmulas simples. Assim, por exemplo, para proteger os produtos do congelamento em sua loja de vegetais a uma temperatura externa de até -30 ° C, em uma caixa feita de placas ou aglomerado de 20 mm de espessura, com uma camada de espuma de 25 ... V é o volume interno da caixa em litros. Para uma loggia, estufa de estrutura revestida com vidro ou polietileno, a potência total necessária do aquecedor é determinada pela seguinte fórmula [2]: P \u1,23d XNUMX Sp Kt (estanho - tnap), onde P - potência do aquecedor em watts; Sp é a área total da superfície de resfriamento (paredes, piso, teto) em m2; Kt - coeficiente de transferência de calor em W/m2 °С; tin e tout são as temperaturas interna e externa em graus, respectivamente. O valor do coeficiente Kt pode ser de Kt = 3,3 (para vidros duplos) a Kt = 7,5 (para filme de polietileno monocamada). Qualquer estabilizador de temperatura inclui um elemento sensível - um sensor de temperatura e um amplificador de sinal do sensor; comparador ou comparador de sinal; uma chave eletrônica que executa as funções de um dispositivo de acionamento; fonte de alimentação e elemento de aquecimento. Como sensor de temperatura, geralmente são usados termistores das séries KMT, MMT, ST, cujo coeficiente de resistência de temperatura (TCS) é negativo - 2 ... 7% / deg. - e varia em função da temperatura, sendo que a tolerância para o valor da resistência do termistor é de 10 ... 30%. Em estabilizadores térmicos amadores, os termistores são usados com mais frequência devido ao grande TCR. No entanto, sua significativa não linearidade e grandes tolerâncias exigem ajuste individual dos estabilizadores de calor projetados, graduação de escalas, dificultando a substituição em caso de reparo. O cálculo dos parâmetros de uma ponte com um termistor semicondutor, com requisitos aumentados de precisão, é descrito, por exemplo, em [3, 4]. As melhores características metrológicas possuem sensores de temperatura da série TSM - cobre. Seu TCR é positivo, mas é apenas 0,3% / grau = = 1/293°, e a linearidade da característica é garantida em uma ampla faixa de temperatura. Eles pertencem a dispositivos de classe de alta precisão (0,1 ... 0,5%) e podem funcionar mesmo em ambientes agressivos. A desvantagem do TCM é um comprimento relativamente grande (cerca de 300 mm) e alto custo.
Menos conhecido como sensor de temperatura é um diodo de silício, cujo fator de conversão negativo é de 2 mV / grau. [5, 6]. Quase qualquer diodo de silício de baixa potência fornecerá temperatura linear para conversão de tensão. Qualquer um dos conversores térmicos listados aqui geralmente é incluído em um dos braços da ponte resistiva, cuja fonte de alimentação é estabilizada. O sinal de saída da ponte é alimentado na entrada do comparador ou, se necessário, pré-amplificado. Para comparar sinais, é mais conveniente usar um comparador, que é um amplificador operacional (op-amp) com feedback positivo. A função de comparação pode ser executada por qualquer amplificador operacional da série K140, K553 ou comparadores especialmente projetados da série K554. O comparador mais preferido é o K554SAZ, que fornece uma corrente de saída de até 50 mA, o que permite ligar diretamente o relé eletromagnético do atuador sem um amplificador adicional. A escolha de um ou outro tipo de relé é determinada por dois fatores - o valor da corrente operacional e a tensão e corrente permitidas de seus contatos de comutação. Com uma tensão de rede de 220 V, os contatos do relé devem comutar de forma confiável a corrente do aquecedor. Os relés de baixa potência mais comuns são RES8, REN18 [7]. Os enrolamentos dos relés REN20 e MKU-48 (passaporte 4.509.146) são projetados para operar diretamente a partir de uma tensão CA de 220 V com uma corrente de contato admissível de 5 A, o que na prática permite que sejam usados na maioria dos casos. Com ligação em paralelo de dois grupos de contactos, estes relés permitem a inclusão de aquecedores com uma potência total até 2,2 kW. Além de um relé eletromagnético, um elemento de um atuador que inclui um aquecedor pode ser um trinistor ou triac. Estes dispositivos permitem comutar a corrente dos aquecedores até 80 A. A ausência de contactos torna a sua utilização preferível. É verdade que o design do próprio estabilizador de calor se torna mais complexo do que com um relé eletromagnético no link executivo. A fonte de alimentação do estabilizador térmico é, em regra, um transformador que reduz a tensão da rede para 13 ... 16 V, com um ou dois retificadores e os estabilizadores de tensão retificados mais simples. A potência do transformador de rede geralmente não excede 10 ... 15 watts. Você pode usar transformadores unificados da série TPP com o conjunto necessário de enrolamentos secundários [8]. Como fonte de calor, principalmente em termos de segurança elétrica, é melhor usar aquecedores elétricos tubulares - elementos de aquecimento; adequado, é claro, e lâmpadas incandescentes convencionais, projetadas para tensão de rede. Hoje, existem muitas soluções de circuitos para a construção de estabilizadores térmicos, nas quais os elementos listados são combinados em várias combinações. Para orientação na escolha de um estabilizador de temperatura projetado, você pode usar a tabela aqui proposta, que mostra os principais dados técnicos de alguns estabilizadores térmicos publicados anteriormente no Radio. Ao mesmo tempo, proponho para repetição um estabilizador térmico amplamente utilizado (Fig. 1), no qual um diodo de silício ou um resistor de cobre serve como sensor de temperatura. Outra diferença desta versão da máquina eletrônica é a ausência de transistores nela e a presença de um microamperímetro para medir a temperatura.
Como a maioria dos estabilizadores térmicos listados na tabela, ele consiste em quatro nós: um elemento sensível, um comparador, um atuador e uma fonte de alimentação. O sensor de temperatura, cuja função é executada pelo diodo VD1, está incluído na ponte de medição com os resistores R1 - R4 em seus outros três braços. O sinal da saída da ponte é fornecido (através dos resistores R5 e R6) para ambas as entradas do amplificador operacional DA1 cobertas por feedback negativo (circuito R8R9) e de sua saída para a entrada inversora do comparador DA2. A temperatura necessária em um volume fechado é definida por um resistor variável R12, equipado com uma escala apropriada. A função do atuador é realizada pelo relé eletromagnético K1. Atuando no sinal de saída do comparador, os contatos K1.1 do relé ligam o LED HL1, que sinaliza que o aquecimento está ligado, e os contatos K1.2 - o aquecedor (Rn). A fonte de alimentação é formada por um transformador T1, uma ponte retificadora VD6, filtros suavizadores C5R17 e C6R18. Os diodos Zener VD4 e VD5 fornecem aos microcircuitos do dispositivo uma tensão bipolar de ±10 V. Para controle visual da temperatura do ar no volume aquecido, foi introduzido no aparelho um microamperímetro RA1 para uma corrente de deflexão total da agulha de 100 μA (M4248), cuja escala é calibrada em graus. Se a parte eletrônica do dispositivo estiver fora do volume aquecido, o sensor de diodo (VD1) é conectado à ponte resistiva com um fio blindado. Quando indicado na Fig. 1 microchips, valores de resistor e outros detalhes, o dispositivo fornece estabilização de temperatura na faixa de 0...20°С. Para estabilizar a temperatura entre +36 ... +45 ° C, necessária, por exemplo, para uma incubadora, a resistência nominal do resistor R13 deve ser de 2 kOhm. Todos os resistores fixos usados no estabilizador de calor são MLT, e os variáveis são SP5-2 (R4, R9 e R14), PPZ-40 ou PPB (R12). Capacitores C3 - C6 - óxido K50-6, K50-16 ou K50-29, o resto - KM-5 ou KM-6. Substituiremos a ponte de diodos KTs407A pelo conjunto KTs402 com qualquer índice de letras. Diodo Zener VD2 - para uma tensão de estabilização de 8 ... 8,5 V e VD4 e VD5 - para 9,5 ... 10,5 V. Relé K1 - REN18 (passaporte РХ4.564.509) ou MKU-48 (passaporte 4.500.232). Sensor de temperatura VD1 - qualquer silício. Melhor, porém, em uma caixa de metal, por exemplo, as séries D207 ou D226 com qualquer índice de letras, pois esse diodo tem menos inércia térmica. A potência do transformador de rede T1 da fonte de alimentação é de aproximadamente 5 watts. Seu enrolamento secundário deve fornecer uma tensão alternada de 2x12 V a uma corrente de carga de 80 ... 100 mA. O estabilizador de calor é montado em um invólucro com dimensões de 170x90x60 mm. A maioria de suas partes é colocada em uma placa de circuito impresso com dimensões de 100x85 mm (Fig. 2), feita de fibra de vidro de folha unilateral. O transformador T1 e o relé K1 são montados separadamente e o microamperímetro RA1, o resistor variável R12 e os LEDs HL1 e HL2 são colocados no painel frontal do gabinete.
É melhor configurar o dispositivo na seguinte sequência. Coloque o diodo VD1 em um ambiente com temperatura correspondente ao limite inferior de controle (0°C), e equilibre a ponte com o resistor R4. Neste caso, as leituras do microamperímetro devem ser zero. Em seguida, aumente a temperatura do diodo para o valor máximo (20 ° C) e do resistor R9 para obter o desvio máximo da agulha do microamperímetro até 100 μA. Em seguida, você precisa ajustar a operação do comparador DA2. Para fazer isso, o motor do resistor R12 é colocado na posição mais alta de acordo com o diagrama e o diodo VD1 é aquecido a uma temperatura máxima (20 ° C). O resistor trimmer R14 é usado para mudar o comparador para outro estado, operar o relé K1 e acender o LED HL2. Nesse caso, a divisão na escala do resistor R12 corresponderá a uma temperatura de 20 ° C. Então, sem alterar a resistência do resistor R14, a escala do resistor R12 é calibrada em vários pontos, conseguindo a operação do comparador em diferentes temperaturas do diodo sensor VD1. Se um termistor de cobre for usado como sensor de temperatura, cujo TKE é positivo, ele será incluído na ponte de medição no lugar dos resistores R3 e R4 e esses resistores no lugar do diodo VD1. O procedimento para ajustar os limites inferior e superior da faixa de temperatura permanece o mesmo. Se a parte eletrônica do estabilizador de temperatura estiver fora do volume aquecido, o diodo zener VD2 deve ser instalado termicamente compensado, por exemplo, a série D818 ou KS191, para melhorar a precisão do dispositivo. Literatura
Autor: Yu.Andreev, São Petersburgo
Couro artificial para emulação de toque
15.04.2024 Areia para gatos Petgugu Global
15.04.2024 A atratividade de homens atenciosos
14.04.2024
▪ Cigarros eletrônicos prejudicam a imunidade pulmonar ▪ DS1087L 3V EcoOscillator Single Chip Oscilador de Banda Larga ▪ Honor Clear Headphones com Gravação de Frequência Cardíaca
▪ seção do site Fontes de alimentação. Seleção de artigos ▪ artigo Relutantemente. expressão popular ▪ Como surgiu a religião protestante? Resposta detalhada ▪ artigo Organização do fluxo de trabalho em proteção ao trabalho ▪ artigo Esquema de controle de bombas. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica ▪ artigo Provérbios e provérbios Buryat. Grande seleção
Página principal | Biblioteca | Artigos | Mapa do Site | Revisões do site
www.diagrama.com.ua |
Veja outros artigos seção 
Últimas notícias de ciência e tecnologia, nova eletrônica:
Todos os idiomas desta página