Автоматизация инкубатора (Продолжение)
<< Начало
Каждый канал содержит модуль измерения
температуры с пороговым устройством (1А1—4А1) и
коммутатор (1А2—4А2), управляющий двигателем вентилятора
М1 в первом канале и резистивными нагревателями R1— R6 в
остальных трех. Двигатель и нагреватели питаются от сети
220 В через трансформатор Т2.
Имеется общий для электронных узлов всех каналов модуль
питания A3. Переменное напряжение, поступающее с
трансформатора Т1, он преобразует в постоянное
стабилизированное напряжение + 12 В и в напряжение
искусственной средней точки +6 В для ОУ. В этом же
модуле находятся добавочные резисторы для
микроамперметров РА1—РА4, проградуированных в градусах
Цельсия и показывающих температуру, измеренную датчиком
каждого канала. При налаживании и проверке автомата
напряжения, пропорциональные температуре датчика каждого
канала, измеряют цифровым мультиметром PV1, подключая
его между одним из гнезд XS1 —XS4 и гнездом XS5.
Модули 2А1—4А1 построены по одной и той же схеме,
изображенной на рис. 3. Небольшие отличия модуля 1А1,
подающего сигнал включения нагрузки своего канала
(вентилятора) не при пониженной, как в остальных
каналах, а при повышенной температуре, будут описаны
ниже.
![Автоматизация инкубатора. Печатная схема](images/ai3.jpg)
Диод-датчик температуры, присоединенный к контактам 2 и
3, включен в одно из плеч измерительного моста,
образованного резисторами R1—R4. Известно, что при
неизменном прямом токе через полупроводниковый диод
зависимость падения напряжения на нем от температуры
линейна в широком интервале ее изменения. Балансируют
мост при температуре 0 °С подстроечным резистором R4.
Эквивалентное сопротивление цепи из резисторов R2—R4
изменяется приблизительно от 5 до 6 кОм, что
обеспечивает плавную и точную балансировку моста.
Усилитель сигнала рассогласования, возникающего при
отклонении температуры от той, при которой производилась
балансировка, выполнен по традиционной схеме на ОУ DA1.
С контакта 1 модуля на неинвертирующий вход (вывод 3) ОУ
подано напряжение искусственной средней точки (+6 В).
Подстроечным резистором R5 при налаживании автомата
устанавливают верхний предел измеряемой температуры.
С выхода ОУ DA1 пропорциональное температуре напряжение
поступает на контакт 4 модуля для измерения одним из
микроамперметров РА1—РА4 (см. рис. 1) или точным
вольтметром PV1 и на вход компаратора напряжения на ОУ
DA2. Если оно ниже порога, установленного переменным
резистором R8, напряжение на выходе компаратора DA2
близко к +12 В, транзистор VT1 открыт, включен индикатор
HL1, сигнализируя о пониженной температуре. Напряжение
на выходном контакте 6 модуля при этом близко к
нулевому. Диод VD1 предназначен для защиты транзистора
VT1 от выбросов напряжения самоиндукции на обмотке
подключаемого к выходу модуля исполнительного реле.
Контакт 5 модуля — напряжение питания +12 В, контакт 7 —
общий.
Модуль 1А1 отличается от остальных лишь тем, что выход
ОУ DA1 соединен не с инвертирующим (вывод 2), а с
неинвертирующим (вывод 3) входом компаратора DA2, а
движок переменного резистора — наоборот. Остальные
подключенные к этим выводам цепи остаются неизменными. В
результате напряжение на выходе компаратора DA1
становится высоким, а на выходном контакте модуля —
низким не при пониженной, а при повышенной температуре.
Печатная
плата модуля изображена на рис. 4. Показанное здесь
подключение движка переменного резистора R8 и
проволочной перемычки соответствует модулям 2А1—4А1. В
модуле 1А1 движок подключают и перемычку устанавливают в
соответствии с рис. 5.
Коммутаторы 1А2—4А2 одинаковы и собраны по схеме,
показанной на рис. 6. Печатная плата модуля — на рис. 7.
Тринистор VS1 снабжен теплоотводом с охлаждающей
поверхностью 100 см2. При срабатывании реле К1
замыкается цепь управления тринистора. Благодаря
диодному мосту VD1—VD4 он открывается как в
положительных, так и в отрицательных полупериодах
коммутируемого переменного напряжения. Если реле не
сработало, тринистор постоянно закрыт и цепь нагрузки
разомкнута. При необходимости тринисторный коммутатор
можно заменить симисторным или собрать на
оптоэлектронном реле. Схемы таких устройств неоднократно
публиковались.
![](images/ai5.jpg)
Схема модуля A3 показана на рис. 8. Он содержит
выпрямитель подаваемого на контакты 1 и 2 переменного
напряжения на диодном мосте VD2—VD5, прецизионный
стабилизатор напряжения +12 В на ОУ DA1,
термокомпенсированном стабилитроне VD1 и транзисторе
VT1. Выход стабилизатора — контакт 3. Формирователь
искусственной средней точки состоит из резисторов R4,
R5, его выход — контакт 4. Имеется также буферный
повторитель напряжения средней точки на ОУ DA1 для
измерительных приборов, подключаемых к точкам 6—9.
Подстроечными резисторами R10—R13 регулируют
чувствительность приборов. К точке 5 подключают один из
выводов цифрового милливольтметра при калибровке
измерителей температуры. Печатная плата модуля
изображена на рис. 9. Обратите внимание, что для
удобства монтажа всего автомата некоторые контакты на
ней продублированы.
![инкубатор схема](images/ai6.jpg)
Во всех модулях возможна замена ОУ КР140УД708 на
К140УД6, КР140УД608 (предпочтительнее), К553УД2.
Транзистор КТ972Б заменяют на КТ972А либо на составной
из транзисторов КТ315 и КТ815 с любыми буквенными
индексами. Транзисторы КТ315А в модулях А1 — на другие
той же серии. Выпрямительные диоды — любые, с
параметрами не хуже, чем у указанных на схемах. Оксидные
конденсаторы — подходящие по размерам и напряжению,
остальные конденсаторы — керамические КМ, КМ-66.
Постоянные резисторы — С2-8, С2-26 с допуском ±1 % (при
использовании автомата только в отапливаемом помещении
можно применить резисторы МЯТ с допуском ±5 %).
В модулях А1 устанавливают подстроечные резисторы СП5-1,
а переменный резистор (R8) может быть любого типа с
линейной зависимостью сопротивления от угла поворота
движка. Подстроечные резисторы в модуле A3 — СП4-1.
Окончание >>
![Перепелиные яйца](images/dot.jpg)
|