Уголок радиолюбителя
Электронный термостат является устройством, которое автоматически поддерживает заданную температуру. Данный электронный термостат с успехом можно применить, например, в домашнем птичьем питомнике, для поддержания постоянной температуры в аквариуме и террариуме, а также в различных технологических процессах.
Включение и выключение нагревательного элемента осуществляется с помощью реле мощностью до 600 Вт. Датчик температуры представляет собой малогабаритный термистор, что обеспечивает низкую тепловую инерцию. Все устройство питается от сети 220В. Контроль температуры можно регулировать потенциометром в диапазоне от 10 до 90 градусов Цельсия.
Описание работы простого электронного термостата
Все устройство питается непосредственно от сети 220 вольт через конденсатор С3, который служит в качестве нагрузочного резистора. Далее, после гасящего конденсатора напряжение поступает на выпрямительный мост, построенный на диодах D5…D8. Стабилитрон D4 стабилизирует напряжение в районе 24 вольт для питания электромагнитного реле РЕ1 (контакты 3A/230V) и сигнального светодиода D3.
Так же через ограничительный резистор R7 напряжение дополнительно поступает на стабилитрон D1, который стабилизирует напряжение, предназначенное для питания резисторного моста и компаратора IO1. Регулирующий мост состоит из резисторов R1, R2, R3, потенциометра P1 и термистора TM1.
Термистор является компонентом, который меняет свое сопротивление в связи с изменением температуры окружающей среды. При повышении температуры окружающей среды сопротивление термистора уменьшается и наоборот. Это явление используется для регулирования температуры. Компаратор отслеживает изменение напряжения диагонали моста состоящего из резисторов R4 и R5.
Если мост не сбалансирован, то на выходе компаратора высокий уровень сигнала, реле термостата включено и нагреватель подключен к электросети. Когда температура достигает заданного значения, напряжение на мосту приходит к равновесию, на выходе компаратора напряжение падает и тем самым отключается реле термостата.
Резистор обратной связи R6 устанавливает гистерезис компаратора. Сопротивление этого резистора может варьироваться от 100К до 10М. Чем больше сопротивление, тем больше реакция на изменения температуры.
Выход компаратора через делитель на резисторах R8, R9 подключен к транзистору Т1, который включает реле. Диод D2, подключенный параллельно к катушке, предназначен для защиты транзистора от индуктивных выбросов, которые возникают в обмотке реле. Свечение светодиода D3 показывает активность реле. Требуемая температура устанавливается потенциометра P1.
Термистор расположен вне печатной платы, и соединен с ней двужильным проводом, например 2 x 0,15 мм. Термистор желательно герметизировать эпоксидной смолой, чтобы обеспечить хорошую электрическую изоляцию, если планируется использовать термостата для контроля температуры различных жидкостей.
Настройка электронного термостата
Перед первым включением электронного термостата, необходимо проверить правильность монтажа и ошибки на предмет короткого замыкания. В качестве обогревателя можно использоваться обычные лампы накаливания. Термистор разместите рядом с лампой.
Поверните потенциометр и найдите момент, когда лампочка загорится. На мгновение лампочка погаснет, это означает, что заданная температура была достигнута. Лампа вновь загорится, когда температура упадет ниже заданного уровня. Этот цикл будет повторяться постоянно, тем самым, поддерживая заданную температуру. Остается только отградуировать положение движка потенциометра по показанию эталонного термометра.
Внимание! Поскольку схема не имеет гальванической развязки с электросетью 220 вольт, то необходимо соблюдать крайнюю осторожность во время наладки и эксплуатации данного термостата.
Источник: Практическая электроника, 11/2003
