Техника и электроника

Электронные устройства для дома

Предлагаемая схема работает вместе со схемой электронного термометра, приведенной ранее. Термостат можно отрегулировать на любой диапазон шкалы измерительного прибора; при этом на выходе вырабатывается сигнал, соответствующий повышению или понижению температуры. Точность поддержания температуры регулируется с помощью одного резистора. Включенное состояние фиксируется светоизлучающим диодом VD. Для управления напряжением питания в схеме термостата предусмотрен триак VD1, что позволяет использовать эту схему для контроля и регулирования температуры различных объектов.

Схема термостата представлена на рис. 9.1. Напряжение питания и опорное напряжение, равное 5,6 В, подводятся от термометра (см. электронный термометр), на плате которого предусмотрены специальные выводы. Интегральная микросхема D1 включена по схеме сравнения с погрешностью, которая устанавливается резистором R3. На один вход микросхемы через переменный резистор RP1 подается опорное напряжение, а на другой — выходной сигнал термометра. Если напряжение выходного сигнала термометра ниже опорного напряжения, снимаемого с переменного резистора RP1 (чем больше показания по шкале, тем более отрицательным будет выходное напряжение), то на выходе микросхемы появляется отрицательный сигнал. Этот сигнал закрывает транзистор VT1 и открывает транзистор VT2. Транзистор VT2 в свою очередь открывает транзисторы VT4 и   VT5, в результате чего на выходе последнего вырабатывается сигнал, свидетельствующий о повышении температуры. Если напряжение выходного сигнала термометра выше опорного напряжения, открываются транзисторы VT1 и VT3 и вырабатывается сигнал, свидетельствующий о понижении температуры. Для выбора необходимого режима работы используется перемычка между выходами транзисторов VT3 и VT5 и цепью со светоизлучающим диодом (если в нем нет необходимости, он заменяется перемычкой). На обоих выходах схемы вырабатываются достаточно мощные сигналы, которые через токоограничивающий резистор R11 поступают на управляющий электрод триака.

Конструкция схемы собирается на плате с 24 медными полосками по 37 отверстий в каждой. Размеры платы аналогичны размерам платы электронного термометра. Поэтому они устанавливаются одна над другой на винтах в виде стоек. При такой сборке плата термометра находится над платой термостата^ что обеспечивает доступ к местам регулировки термометра. На плате термостата имеется 11 разрезов (рис. 9.2) и 4 перемычки (рис. 9.3). Номинальная мощность резистора R11 1 Вт. Точность поддержания температуры задается с помощью резистора R3. При точности 1% шкалы требуется резистор сопротивлением 330 кОм, 2% - 220 кОм, 5% - 120 кОм, 10% - 68 кОм.

Для шкалы от 16,5 до 30 °С диапазон температур составит 13,5 °С, а точность поддержания температуры в 1% для этого диапазона шкалы составит 0,13° С. Это слишком высокая точность для домашней системы отопления, так как устройство будет непрерывно включать и выключать ее из-за воздействия сквозняков и по другим причинам. Точность поддержания температуры в 10% будет вполне достаточна. Для заданного диапазона шкалы (13,5 °С) она составит 1,35 °С. Точность в один процент вполне пригодна для регуляторов температуры растворов фотохимикатов.