45.pdf

ÝËÅÊÒÐÎÍÈÊÀ Â ÁÛÒÓ

ÑÒÀÁÈËÈÇÀÒÎÐÛ ÒÅÌÏÅÐÀÒÓÐÛ

Â ÁÛÒÎÂÛÕ ÓÑÒÐÎÉÑÒÂÀÕ

Þ. ÀÍÄÐÅÅÂ, ã. Ñàíêò-Ïåòåðáóðã

Ïóáëèêóåìàÿ ñòàòüÿ ïîñâÿùåíà âûáîðó è ïðàêòèêå ðåàëèçà-

öèè ýëåêòðîííûõ àâòîìàòîâ, ïðåäíàçíà÷åííûõ äëÿ ïîääåðæàíèÿ

íåîáõîäèìîé òåìïåðàòóðû â ðàçëè÷íûõ áûòîâûõ óñòðîéñòâàõ.

Ðåêîìåíäàöèè àâòîðà ìîãóò áûòü ïîëåçíû ìíîãèì ðàäèîëþáèòå-

ëÿì-êîíñòðóêòîðàì.

òàííûå êîìïàðàòîðû ñåðèè Ê554. Íàèáî-

ëåå ïðåäïî÷òèòåëåí êîìïàðàòîð Ê554ÑÀ3,

îáåñïå÷èâàþùèé âûõîäíîé òîê äî 50 ìÀ,

÷òî ïîçâîëÿåò áåç äîïîëíèòåëüíîãî óñèëè-

òåëÿ íåïîñðåäñòâåííî âêëþ÷àòü ýëåêòðî-

ìàãíèòíîå ðåëå èñïîëíèòåëüíîãî ìåõà-

íèçìà.

Âûáîð òîãî èëè èíîãî òèïà ðåëå îïðå-

äåëÿåòñÿ äâóìÿ ôàêòîðàìè çíà÷åíèåì

òîêà ñðàáàòûâàíèÿ è äîïóñòèìûìè íàïðÿ-

æåíèåì è òîêîì åãî êîììóòèðóþùèõ êîí-

òàêòîâ. Ïðè íàïðÿæåíèè ñåòè 220 Â êîíòàê-

òû ðåëå äîëæíû íàäåæíî êîììóòèðîâàòü

òîê íàãðåâàòåëÿ. Íàèáîëåå ðàñïðîñòðàíåí-

íûå ìàëîìîùíûå ðåëå ÐÝÑ8, ÐÝÍ18 [7].

Îáìîòêè ðåëå ÐÝÍ20 è ÌÊÓ-48 (ïàñïîðò

4.509.146) ðàññ÷èòàíû íà ðàáîòó íåïîñðåä-

ñòâåííî îò ñåòè ïåðåìåííîãî íàïðÿæåíèÿ

220 Â ïðè äîïóñòèìîì òîêå êîíòàêòîâ 5 À,

÷òî íà ïðàêòèêå ïîçâîëÿåò èñïîëüçîâàòü èõ

â áîëüøèíñòâå ñëó÷àåâ. Ïðè ïàðàëëåëüíîì

ñîåäèíåíèè äâóõ ãðóïï êîíòàêòîâ ýòè ðåëå

îáåñïå÷èâàþò âêëþ÷åíèå íàãðåâàòåëåé îá-

ùåé ìîùíîñòüþ äî 2,2 êÂò. Êðîìå ýëåêòðî-

ìàãíèòíîãî ðåëå, ýëåìåíòîì èñïîëíèòåëü-

íîãî óñòðîéñòâà, âêëþ÷àþùåãî íàãðåâà-

òåëü, ìîæåò áûòü òðèíèñòîð èëè ñèìèñòîð.

Ýòè ïðèáîðû ïîçâîëÿþò êîììóòèðî-

âàòü òîê íàãðåâàòåëåé äî 80 À. Îòñóòñòâèå

êîíòàêòîâ äåëàåò èõ ïðèìåíåíèå ïðåäïî-

÷òèòåëüíûì. Ïðàâäà, ñàìà êîíñòðóêöèÿ

òåðìîñòàáèëèçàòîðà ñòàíîâèòñÿ áîëåå

ñëîæíîé, ÷åì ñ ýëåêòðîìàãíèòíûì ðåëå â

èñïîëíèòåëüíîì çâåíå.

Áëîê ïèòàíèÿ òåðìîñòàáèëèçàòîðà

ýòî, êàê ïðàâèëî, òðàíñôîðìàòîð, ïîíèæà-

þùèé íàïðÿæåíèå ñåòè äî 13...16 Â, ñ îä-

íèì äâóìÿ âûïðÿìèòåëÿìè è ïðîñòåé-

øèìè ñòàáèëèçàòîðàìè âûïðÿìëåííîãî

íàïðÿæåíèÿ. Ìîùíîñòü ñåòåâîãî òðàíñ-

ôîðìàòîðà îáû÷íî íå ïðåâûøàåò 10...15

Âò. Ìîæíî èñïîëüçîâàòü óíèôèöèðîâàí-

íûå òðàíñôîðìàòîðû ñåðèè ÒÏÏ, èìåþ-

ùèå íóæíûé íàáîð âòîðè÷íûõ îáìîòîê [8].

Â êà÷åñòâå èñòî÷íèêà òåïëà, îñîáåííî

ñ òî÷êè çðåíèÿ ýëåêòðîáåçîïàñíîñòè, ëó÷-

øå âñåãî èñïîëüçîâàòü òðóá÷àòûå ýëåê-

òðîíàãðåâàòåëè ÒÝÍ; ïðèãîäíû, êîíå÷-

íî, è îáû÷íûå ëàìïû íàêàëèâàíèÿ, ðàñ-

ñ÷èòàííûå íà íàïðÿæåíèå ñåòè.

Ñåãîäíÿ ñóùåñòâóåò íåìàëî ñõåìîòåõ-

íè÷åñêèõ ðåøåíèé ïîñòðîåíèÿ òåðìîñòà-

áèëèçàòîðîâ, â êîòîðûõ ïåðå÷èñëåííûå

ýëåìåíòû ñî÷åòàþòñÿ â ðàçëè÷íûõ êîìáè-

íàöèÿõ. Äëÿ îðèåíòèðîâêè â âûáîðå êîíñò-

ðóèðóåìîãî ñòàáèëèçàòîðà òåìïåðàòóðû

ìîæíî âîñïîëüçîâàòüñÿ ïðåäëàãàåìîé

çäåñü òàáëèöåé, â êîòîðîé ïðèâåäåíû îñ-

íîâíûå òåõíè÷åñêèå äàííûå íåêîòîðûõ

òåðìîñòàáèëèçàòîðîâ, îïóáëèêîâàííûõ

ðàíåå â Ðàäèî.

Îäíîâðåìåííî ïðåäëàãàþ äëÿ ïî-

âòîðåíèÿ òåðìîñòàáèëèçàòîð øèðîêîãî

ïðèìåíåíèÿ (ðèñ. 1), â êîòîðîì äàò÷è-

êîì òåìïåðàòóðû ñëóæèò êðåìíèåâûé

Îáëàñòü ïðèìåíåíèÿ ñòàáèëèçàòîðîâ

òåìïåðàòóðû â óñòðîéñòâàõ, èñïîëüçóå-

ìûõ â äîìàøíåì õîçÿéñòâå, äîâîëüíî øè-

ðîêà. Ýòî, íàïðèìåð, õðàíèëèùà îâîùåé,

àêâàðèóìû, ìàëîãàáàðèòíûå èíêóáàòîðû,

êàìåðû òåïëîâîé îáðàáîòêè ï÷åë, òåïëè-

öû è ìíîãîå äðóãîå. Êîíñòðóèðîâàíèþ

òåðìîñòàáèëèçàòîðîâ ðàçëè÷íîãî íàçíà-

÷åíèÿ, îïèñàíèþ èõ ðàáîòû ïîñâÿùåíà

îáøèðíàÿ ëèòåðàòóðà. È òåì íå ìåíåå ýòà

òåìà, íà ìîé âçãëÿä, îñòàåòñÿ àêòóàëüíîé,

îñîáåííî äëÿ òåõ, êòî ðåøèë ñàìîñòîÿ-

òåëüíî ïîñòðîèòü òàêèå óñòðîéñòâà. Ó÷è-

òûâàÿ îïðåäåëåííûå òðóäíîñòè, ñâÿçàí-

íûå ñ ïðèîáðåòåíèåì ðÿäà äåòàëåé, è

ðàçëè÷íûå óñëîâèÿ ýêñïëóàòàöèè ñòàáè-

ëèçàòîðîâ, õîòåëîñü áû ïåðåä îïèñàíèåì

êîíêðåòíûõ êîíñòðóêöèé îñòàíîâèòüñÿ íà

íåêîòîðûõ îáùèõ âîïðîñàõ.

Ïðåæäå âñåãî, ïðèñòóïàÿ ê êîíñòðóè-

ðîâàíèþ òåðìîñòàáèëèçàòîðà, íåîáõîäè-

ìî îïðåäåëèòü ìîùíîñòü íàãðåâàòåëÿ,

îáåñïå÷èâàþùåãî òðåáóåìóþ òåìïåðàòó-

ðó â çàäàííîì îáúåìå. Ýòî îòäåëüíàÿ,

ïîä÷àñ ñëîæíàÿ çàäà÷à, òðåáóþùàÿ òåï-

ëîòåõíè÷åñêèõ ðàñ÷åòîâ. Äëÿ îðèåíòèðî-

âî÷íûõ æå ðàñ÷åòîâ ìîæíî âîñïîëüçî-

âàòüñÿ ïðîñòûìè ôîðìóëàìè. Òàê, íàïðè-

ìåð, äëÿ çàùèòû îò çàìåðçàíèÿ ïðîäóê-

òîâ â âàøåì îâîùåõðàíèëèùå ïðè òåìïå-

ðàòóðå íàðóæíîãî âîçäóõà äî 30 î Ñ â ÿùè-

êå, âûïîëíåííîì èç äîñîê èëè ÄÑÏ òîë-

ùèíîé 20 ìì, ñî ñëîåì ïåíîïëàñòà òîë-

ùèíîé 25...30 ìì, òðåáóåìàÿ ìîùíîñòü

íàãðåâàòåëÿ äîëæíà áûòü òàêîé, êàê óêà-

çàíî â [1]: Ð = V 2/3 , ãäå Ð ìîùíîñòü íà-

ãðåâàòåëÿ, âûðàæåííàÿ â âàòòàõ; V âíóò-

ðåííèé îáúåì ÿùèêà â ëèòðàõ.

Äëÿ ëîäæèè, êàðêàñíîé òåïëèöû ñ ïî-

êðûòèåì èç ñòåêëà èëè ïîëèýòèëåíà òðåáó-

åìóþ ñóììàðíóþ ìîùíîñòü íàãðåâàòåëÿ

îïðåäåëÿþò ïî ñëåäóþùåé ôîðìóëå [2]:

Ð = 1,23S ï Ê ò (t âí t íàð ),

ãäå Ð ìîùíîñòü íàãðåâàòåëÿ â âàòòàõ; S ï

ñóììàðíàÿ ïëîùàäü ïîâåðõíîñòè îõ-

ëàæäåíèÿ (ñòåíû, ïîë, ïîòîëîê) â ì 2 ; Ê ò

êîýôôèöèåíò òåïëîïåðåäà÷è â Âò/ì 2î Ñ; t âí

è t íàð ñîîòâåòñòâåííî âíóòðåííÿÿ è íà-

ðóæíàÿ òåìïåðàòóðà â ãðàäóñàõ. Çíà÷åíèå

êîýôôèöèåíòà Ê ò ìîæåò áûòü îò Ê ò = 3,3

(äëÿ äâîéíîãî îñòåêëåíèÿ) äî Ê ò = 7,5 (äëÿ

îäíîñëîéíîé ïîëèýòèëåíîâîé ïëåíêè).

Ëþáîé ñòàáèëèçàòîð òåìïåðàòóðû

âêëþ÷àåò â ñåáÿ ÷óâñòâèòåëüíûé ýëåìåíò

äàò÷èê òåìïåðàòóðû è óñèëèòåëü ñèãíà-

ëà äàò÷èêà; óñòðîéñòâî ñðàâíåíèÿ ñèãíà-

ëîâ èëè êîìïàðàòîð; ýëåêòðîííûé êëþ÷,

âûïîëíÿþùèé ôóíêöèè èñïîëíèòåëüíîãî

óñòðîéñòâà; áëîê ïèòàíèÿ è íàãðåâàòåëü-

íûé ýëåìåíò.

Â êà÷åñòâå äàò÷èêà òåìïåðàòóðû îáû÷-

íî èñïîëüçóþò òåðìîðåçèñòîðû ñåðèé

ÊÌÒ, ÌÌÒ, ÑÒ, òåìïåðàòóðíûé êîýôôèöè-

åíò ñîïðîòèâëåíèÿ (ÒÊÑ) êîòîðûõ îòðèöà-

òåëüíûé 2...7 % / ãðàä. è èçìåíÿåòñÿ â

çàâèñèìîñòè îò òåìïåðàòóðû, à äîïóñê íà

çíà÷åíèå ñîïðîòèâëåíèÿ òåðìîðåçèñòîðà

ñîñòàâëÿåò 10...30%. Â ëþáèòåëüñêèõ òåð-

ìîñòàáèëèçàòîðàõ òåðìîðåçèñòîðû ïðè-

ìåíÿþò íàèáîëåå ÷àñòî èç-çà áîëüøîãî

ÒÊÑ. Îäíàêî èõ ñóùåñòâåííàÿ íåëèíåé-

íîñòü è áîëüøèå äîïóñêè òðåáóþò èíäèâè-

äóàëüíîé ðåãóëèðîâêè êîíñòðóèðóåìûõ

òåðìîñòàáèëèçàòîðîâ, ãðàäóèðîâêè øêàë,

çàòðóäíÿåò çàìåíó â ñëó÷àå ðåìîíòà.

Ðàñ÷åò ïàðàìåòðîâ ìîñòà ñ ïîëóïðî-

âîäíèêîâûì òåðìîðåçèñòîðîì, ïðè ïîâû-

øåííûõ òðåáîâàíèÿõ ê òî÷íîñòè, èçëîæåí,

íàïðèìåð, â [3, 4].

Íàèëó÷øèìè ìåòðîëîãè÷åñêèìè õà-

ðàêòåðèñòèêàìè îáëàäàþò òåðìîäàò÷èêè

ñåðèè ÒÑÌ ìåäíûå. Èõ ÒÊÑ ïîëîæè-

òåëüíûé, íî ñîñòàâëÿåò âñåãî 0,3 % / ãðàä.=

= 1/293 î , ïðè÷åì ëèíåéíîñòü õàðàêòåðèñ-

òèêè îáåñïå÷èâàåòñÿ â øèðîêîì äèàïàçî-

íå òåìïåðàòóð. Îíè îòíîñÿòñÿ ê ïðèáîðàì

âûñîêîãî êëàññà òî÷íîñòè (0,1...0,5 %) è

ìîãóò ðàáîòàòü äàæå â àãðåññèâíûõ ñðå-

äàõ. Íåäîñòàòîê ÒÑÌ îòíîñèòåëüíî

áîëüøàÿ äëèíà (îêîëî 300 ìì) è âûñîêàÿ

ñòîèìîñòü.

Ñòàíäàðòíûé òåðìîðåçèñòîð ñåðèè

ÒÑÌ ìîæíî çàìåíèòü îòðåçêîì ìåäíîãî

ïðîâîäà ÏÝÒÂ äèàìåòðîì 0,05 ìì è äëè-

íîé îêîëî 6 ì, íàìîòàííîãî áèôèëÿðíî íà

èçîëÿöèîííóþ îïðàâêó è çàùèùåííîì ñî-

îòâåòñòâóþùèì êîðïóñîì. Ñîïðîòèâëåíèå

äàò÷èêà ïðè òåìïåðàòóðå 20 î Ñ 57,5 Îì.

Ìåíåå èçâåñòåí êàê òåðìîäàò÷èê

êðåìíèåâûé äèîä, îòðèöàòåëüíûé êîýô-

ôèöèåíò ïðåîáðàçîâàíèÿ êîòîðîãî ðàâåí

2 ìÂ/ãðàä. [5, 6]. Ïðàêòè÷åñêè ëþáîé ìà-

ëîìîùíûé êðåìíèåâûé äèîä îáåñïå÷èò

ëèíåéíîå ïðåîáðàçîâàíèå òåìïåðàòóðû â

íàïðÿæåíèå.

Ëþáîé èç ïåðå÷èñëåííûõ çäåñü òåð-

ìîïðåîáðàçîâàòåëåé îáû÷íî âêëþ÷àþò â

îäíî èç ïëå÷ ðåçèñòèâíîãî ìîñòà, èñòî÷-

íèê ïèòàíèÿ êîòîðîãî ñòàáèëèçèðîâàí.

Âûõîäíîé ñèãíàë ìîñòà ïîäàþò íà âõîä óñ-

òðîéñòâà ñðàâíåíèÿ èëè, åñëè ýòî íåîáõî-

äèìî, ïðåäâàðèòåëüíî óñèëèâàþò. Äëÿ

ñðàâíåíèÿ ñèãíàëîâ óäîáíåå âñåãî èñ-

ïîëüçîâàòü êîìïàðàòîð, ïðåäñòàâëÿþùèé

ñîáîé îïåðàöèîííûé óñèëèòåëü (ÎÓ) ñ ïî-

ëîæèòåëüíîé îáðàòíîé ñâÿçüþ. Ôóíêöèþ

ñðàâíåíèÿ ìîãóò âûïîëíÿòü ëþáûå ÎÓ ñå-

ðèé Ê140, Ê553 èëè ñïåöèàëüíî ðàçðàáî-

Äèàïàçîí

Òî÷íîñòü

Ìîùíîñòü

Äàò÷èê

Òèï êëþ÷à

Ïóáëèêàöèÿ

óñòàíîâêè

ïîääåðæ.

íàãðåâàòåëÿ,

òåìïåðàòóðû

òåìïåðàòóðû, òåìïåðàòóðû,

êÂò

± 4

± 1

0,2

ÊÌÒ-4 15 ê

ÊÓ201Ë

Ðàäèî 1988, ¹ 8

30...100

± 0,1

ÊÌÒ-422 ê

ÒÄ-320 (6 øò.)

Ðàäèî, 1988, ¹ 2

10...50

± 0,5

ÊÌÒ-41 ê

ÊÓ202Í (2 øò.)

Ðàäèî, 1991, ¹ 7

25...45

± 0,1

ÊÌÒ 47 ê

ÊÓ202Í (2 øò.)

Ðàäèî, 1993, ¹ 4

16...30

± 0,5

0,2

ÊÌÒ 10ê

Ðåëå ÐÝÑ-9

ÂÐË, âûï. ¹ 105

2...4

0,1

ÌÌÒ-1 30 ê

ÊÓ208Ã

Ðàäèî, 1993, ¹ 9

15...20

±0,1

ÌÌÒ-4 15 ê

ÊÓ208Ã

Ðàäèî, 1998, ¹ 4

0...20

20...45

± 0,5

1 (2)

Äèîä Ä 207

Ðåëå ÐÝÍ18

Ñõåìà â ñòàòüå

* Ãàëüâàíè÷åñêàÿ ñâÿçü ñ ñåòüþ ~220 Â.

ÐÀÄÈÎ ¹ 6, 1998

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: