Russian Arabic English French German Hungarian Japanese Romanian Turkish Ukrainian

Температурный сигнализатор

   Полупроводниковые приборы не всегда "прощают обиды". Завышенное напряжение и токи, высокая температура могут безнадежно вывести прекрасный прибор из строя. Последние схемы дают решения, как бороться с первыми двумя бедами. Избежать третьего несчастья, перегрева, вам поможет устройство, схема которого показана на рис.1. Если расположить термодатчик на критичном к перегреву приборе, устройство заметит подъем температуры на несколько градусов и просигнализирует светодиодом.
   Функционирует температурный сигнализатор следующим образом. Операционный усилитель работает как компаратор, сравнивая регулируемое при установке порога срабатывания опорное напряжение с напряжением, меняющимся от температуры. Когда температура датчика превышает установленное значение, об этом сигнализирует светодиод D3 (можно выбрать любой) . Инвертирующий вход операционного усилителя (вывод 2) подсоединен к аноду кремниевого диода D1, служащего термодатчиком. Неинвертирующий вход (вывод 3) подключен к ползунку переменного резистора R7, которым устанавливают температурный порог срабатывания сигнализатора. Обыкновенный кремниевый диод очень чувствителен к температуре и поэтому может использоваться как се точный измеритель. При изменении температуры кристалла диода на 1 С напряжение, возникающее на диоде при прямом смещении, уменьшается на 2 мВ. Таким образом, при увеличении температуры напряжение на диоде падает. Говорят, что прибор имеет отрицательный температурный коэффициент сопротивления.
   Когда напряжение на аноде диода D1 чуть выше напряжения на ползунке регулятора порога R7, сигнал на выходе операционного усилителя почти равен нулю и светодиод не горит.

Рис.1. Температурный сигнализатор

   Когда же у нагретого диода напряжение на аноде станет в определенной степени меньше напряжения на выводе 3 операционного усилителя, появившийся положительный потенциал на выходе усилителя зажжет светодиод, сигнализируя о превышении установленного температурного порога.
В задачу конденсатора С1 входит сделать схему нечувствительной к наводкам, способным помешать ее функционированию. Операционный усилитель имеет очень большой коэффициент усиления и весьма чувствителен к переменным электромагнитным полям. Через конденсатор С1 наводится отрицательная обратная связь, делающая усилитель нечувствительным к переменным напряжениям.
   Транзистор Q1 и стабилитрон D2 образуют источник опорного стабилизированного напряжения. Резисторы R1 - R4 взяты повышенного класса точности (1 %) с низким температурным коэффициентом сопротивления, в результате чего достигается дополнительная стабильность. Если предполагается использовать сигнализатор для контроля больших изменений температуры, то необходимости применять прецизионные резисторы нет. Это важно только тоща, когда необходимо контролировать очень маленький перегрев. Если датчик должен располагаться на объекте вдали от самого сип юли затора, для их соединения используйте двухжильный экранированный провод. Следите, чтобы ни один из выводов датчика не касался металлических деталей контролируемого устройства. Сам же диод, если он в стеклянном исполнении, можно приклеить к объекту клеем.
   Итак, перейдем к настройке сигнализатора. Для опытов можно взять какой-либо мощный усилитель и поставить его выходные транзисторы в условия перегрева и выхода из строя, при которых срабатывает тепловая защита.
   Чтобы получать надежные и повторяющиеся результаты при использовании сигнализатора, нужно откалибровать его в градусах Цельсия. Для этого изготовьте из бумаги или картона и поместите на ось переменного резистора R7 шкалу такого размера, чтобы на ней можно было писать цифры. Опустите датчик в стакан с водой и тающим льдом. Подождав несколько минут, подстройте переменный резистор R7 так, чтобы загорелся светодиод. Отметьте на шкале 0 С. Проделайте ту же операцию, держа датчик при комнатной температуре. Ее определите по стандартному термометру. Для градуировки сигнализатора при 100 С опустите датчик в емкость с кипящей водой.
   Температурный сигнализатор может быть настроен реагировать на тепло ладони или паяльника, даже в нескольких сантиметрах от него. Если датчик поместить в фокус параболического рефлектора, можно регистрировать нагрев на расстоянии около метра от рефлектора и таким образом производить контроль за температурой объекта, не входя с ним в непосредственный контакт.

Добавить комментарий


Защитный код
Обновить

Рейтинг@Mail.ru Яндекс.Метрика