Терморезистор для вимірювання температури. Використання термісторів для обмеження кидків струму в джерелах живлення. Вибір правильного наближення

І ставляться до категорії приладів на основі напівпровідників. Дані пристрої отримали широке застосування в електротехніці. Вони виготовляються зі спеціальних напівпровідникових матеріалів з високим негативним температурним коефіцієнтом. У багатьох приладах використовується термістор принцип роботи якого заснований на залежності електричного опору від температури. Якість будь-якого приладу, перш за все, залежить від фізичних властивостей напівпровідника, а також від форм та розмірів самого терморезистор а.

Термістори: пристрій і принцип роботи

Термістор є терморезистор з негативним температурним коефіцієнтом опору. Ці пристрої виготовляються у вигляді напівпровідникових стрижнів і покриваються захисним шаром емалевої фарби.

З'єднання з іншими деталями здійснюється за допомогою контактних ковпачків і висновків, для яких підходить тільки суха середу. Для розміщення деяких моделей термисторов використовується металевий герметичний корпус. У цьому випадку вони стають стійкими до будь-яких агресивних дій і можуть експлуатуватися навіть при високій вологості в приміщенні.

Для того щоб пристрій розроблений таким чином була герметичною, застосовується скло і олово. Робочі якості термисторов поліпшуються, коли для обертання стрижнів застосовується металева фольга. Струмовідводи виготовляються з нікелевого дроту. Номінальні значення опору в різних пристроях знаходяться в межах 1-200 кОм, а діапазон температур становить від -100 до + 1290С.

Робота термисторов заснована на властивостях окремих видів провідників, змінювати показники опору під дією різних температур. Основними провідниками, використовуваними в цих приладах, є мідь і платина в чистому вигляді. Слід зазначити, що значення негативного температурного коефіцієнта термисторов значно перевищує такі ж параметри, властиві звичайним металів.

застосування термисторов

Терморезистор и застосовувані в якості датчиків, можуть працювати в двох режимах. У першому випадку температурний режим залежить лише від температури навколишнього середовища. Значення струму, що проходить через термістор, дуже мало і нагрівання пристрою практично не відбувається. Другий режим передбачає нагрівання термістора електричним струмом, Що проходить всередині нього. В даному випадку значення температури буде залежати від різних умов, що змінюються теплової віддачі. Це може бути щільність газового середовища, навколишнього прилад, Інтенсивність обдування і інші фактори.

Кожен термистор, принцип роботи якого заснований на зниженні опору при підвищенні температури, використовується в певних сферах електротехніки. Вони застосовуються для вимірювання та компенсації температури, в великих побутових електроприладах - холодильниках і морозильних камерах, посудомийних машинах та іншої техніки. Ці пристрої знайшли широке застосування в автомобільній електроніці. З їх допомогою вимірюється температура охолоджуючої рідини або масла, а також температурні показники інших елементів автомобіля.

У кондиціонері термістори встановлюються в тепловому розподільнику. Крім того, вони використовуються в якості датчика стеження за температурою в кімнаті. За допомогою термісторів здійснюється блокування дверей нагрівальних приладів, вони встановлюються в нагрівачі теплих підлог і в газові котли. Терморезистори застосовуються, коли потрібно визначити рівень нестандартних рідин, наприклад, рідкого азоту. В цілому, вони набули найширшого розповсюдження в промисловій електроніці.

Терморезистор (або термістор) - це такий резистор, який змінює свій електричний опір в залежності від температури.

Існує два види термісторів: PTC - з позитивним температурним коефіцієнтом, і NTC - з негативним. Позитивний коефіцієнт означає, що з підвищенням температури опір термістора росте. NTC-термистор поводиться протилежним способом.

Також термістори відрізняються номінальним опором, яке відповідає кімнатній температурі - 25 C °. Наприклад, популярними є термістори з номіналом 100 кОм і 10 кОм. Такі термістори часто використовують в 3D-принтерах.

У цьому уроці ми буде використовувати термістор NTC 100K в скляному корпусі. Ось такий:

Підключення термистора до Ардуіно

Щоб виміряти опір термістора, підключимо його в якості нижнього плеча дільника напруги. Середню ж точку подільника підключимо до аналогового входу Ардуіно - A0. Подібний спосіб використовувався в.

Детально про аналогових входах Ардуіно ми говорили на уроці:

Принципова схема

Зовнішній вигляд макета

Яке опір повинен мати резистор в верхньому плечі дільника? Як правило, використовують резистор з опором, що збігається по порядку з номіналом термистора. У нашому уроці ми використовуємо резистор на R1 \u003d 102 кОм, його легко отримати послідовним з'єднанням двох резисторів на 51 кОм.

Програма для обчислення опору термістора

Перша програма, яку ми напишемо, буде обчислювати опір термістора в Омах.

#define SERIAL_R 102000 // опір послідовного резистора, 102 кОм const byte tempPin \u003d A0; void setup () (Serial.begin (9600); pinMode (tempPin, INPUT);) void loop () (int t \u003d analogRead (tempPin); float tr \u003d 1023.0 / t - 1; tr \u003d SERIAL_R / tr; Serial. println (tr); delay (100);)

Результат роботи програми:

Можна помітити, що виміряний опір термістора менше 100 кОм, значить температура навколишнього середовища нижче 25 C °. Наступний крок - обчислення температури в градусах Цельсія.

Програма для обчислення температури на термісторі

Щоб обчислити значення температури використовують формулу Стейнхарта - Харта:

рівняння має параметри A, B і C, які потрібно брати з специфікації до датчика. Так як нам не потрібно великої точності, можна скористатися модифікованим рівнянням (B-рівняння):

У цьому рівнянні невідомим залишається тільки параметр B, який для NTC термістора дорівнює 3950. Інші параметри нам уже відомі:

T0 - кімнатна температура в Кельвіна, для якої вказується номінал термистора; T0 \u003d \u200b\u200b25 + 273.15;
T - шукана температура, в Кельвіна;
R - виміряний опір термістора в Омах;
R0 - номінальний опір термістора в Омах.

Модифікуємо програму для Ардуіно, додавши розрахунок температури:

#define B 3950 // B-коефіцієнт #define SERIAL_R 102000 // опір послідовного резистора, 102 кОм #define THERMISTOR_R 100000 // номінальне опору термістора, 100 кОм #define NOMINAL_T 25 // номінальна температура (при якій TR \u003d 100 кОм) const byte tempPin \u003d A0; void setup () (Serial.begin (9600); pinMode (tempPin, INPUT);) void loop () (int t \u003d analogRead (tempPin); float tr \u003d 1023.0 / t - 1; tr \u003d SERIAL_R / tr; Serial. print ( "R \u003d"); Serial.print (tr); Serial.print ( ", t \u003d"); float steinhart; steinhart \u003d tr / THERMISTOR_R; // (R / Ro) steinhart \u003d log (steinhart); / / ln (R / Ro) steinhart / \u003d B; // 1 / B * ln (R / Ro) steinhart + \u003d 1.0 / (NOMINAL_T + 273.15); // + (1 / To) steinhart \u003d 1.0 / steinhart; / / Invert steinhart - \u003d 273.15; Serial.println (steinhart); delay (100);)

результат:

Вже краще! Програма показує нам температуру в градусах Цельсія. Як і очікувалося, вона трохи нижче 25 C °.

завдання

Термометр з дисплеєм. Підключимо до схеми символьний ЖК дисплей, і напишемо програму, яка кожні 100 мілісекунд буде виводити на нього температуру.
Сигналізація перегріву. Додамо в схему зумер і напишемо програму, яка буде безперервно обчислювати температуру. У програмі також має бути умова: якщо температура перевищує 70 C °, то включаємо зумер.

Температура є одним з найбільш поширених параметрів, що реєструються вбудовується системою. Для таких вимірів існує широкий вибір датчиків температури. Діапазон типів датчиків простягається від екзотичних детекторів чорного тіла до найпростіших резистивних сенсорів, включаючи всі безліч типів, що знаходяться між цими полюсами. У цій статті я коротко розкажу про терморезисторами з негативним температурним коефіцієнтом (NTC термістори) - одних з найбільш поширених датчиків температури, які використовуються в різних вбудованих системах.

термістори

Термістор є резистивний елемент, як правило, виготовлений з полімеру або напівпровідника, опір якого змінюється в залежності від температури. Цей тип пристрою не слід плутати з резистивним датчиком температури (RTD). Зазвичай RTD набагато точніше, коштують дорожче і охоплюють більш широкий діапазон температур.

Існують два типи термісторів, що відрізняються характером залежності опору від температури. Якщо значення опору зменшується з ростом температури, ми називаємо це пристрій термистор з негативним температурним коефіцієнтом (NTC). Якщо опір з ростом температури зростає, цей пристрій відомо як термістор з позитивним температурним коефіцієнтом (PTC). Як правило, PTC-пристрої використовуються як засоби захисту, а NTC-пристрої застосовуються в якості термодатчиків. Дуже часто NTC термістори застосовуються для контролю PN-переходів широкосмугових лазерних діодів.

Ще однією характеристикою терморезистора є вартість. У невеликих партіях типовий термистор варто, як правило, від $ 0.05 до $ 0.10 за штуку. Низька ціна і простота підключення роблять ці пристрої досить привабливими для вбудованих додатків.

Типовий діапазон виміру температури термістора становить від -50 ° C до +125 ° C. Більшість додатків, що використовують термістори, працює в діапазоні від -10 ° C до +70 ° C, або, як його називають, в комерційному діапазоні температур навколишнього середовища.

Типова похибка опору термістора досить велика. Більшість термисторов виготовляється з допустимим відхиленням опору ± 5%.

Однак їх точність цілком прийнятна. Як правило, ми можемо розраховувати, що вона знаходиться в діапазоні від ± 0.5% до ± 1.0%.

Вираз, що пов'язує температуру і опір термістора, відоме як рівняння Стейнхарта-Харта. Це нелінійне рівняння показано нижче.

На рисунку 1 показаний графік залежності опору від температури для NTC термістора ERTJZET472 компанії. Цей графік показує, що на лінійній шкалі залежність опору від температури дуже нелінійна.

Як правило, термістори оцінюються по параметру, відомому як значення R25. Це типове опір термістора при 25 ° C. Значення R25 для даного термистора становить 4700 Ом.

Ми можемо легко підключити термистор до малопотужного джерела струму. Потім ми можемо вважати напругу за допомогою АЦП і порівняти отриманий результат з відповідним рядком переглядовій таблиці, щоб дізнатися справжню температуру. Ми також можемо спробувати линеаризовать залежність опору від температури.

У деяких системах з обмеженою пам'яттю ми просто не можемо дозволити собі таку розкіш, як створення таблиці перетворення. Тому в такому додатку свідчення термистора ми спробуємо линеаризовать.

Наближення першого порядку показує нам, що опір термістора приблизно обернено пропорційно температурі. З огляду на це, ми можемо створити схему зворотній пропорції, щоб спробувати линеаризовать криву залежності опору від температури. З рисунка 2 видно, як це робиться.

Якби ми дійсно хотіли заощадити гроші, то могли б прибрати джерело опорного напруги. Для цього буде потрібно певна додаткова фільтрація, щоб усунути будь-які шуми джерела живлення. Важливо, що АЦП і термісторний ланцюг мають одне джерело опорного напруги. Це дозволяє нам використовувати логометріческій метод вимірювання для термистора щодо показань АЦП. Тобто, вимір буде незалежним від напруги збудження інтерфейсної ланцюга термистора.

Показання температури залежать тільки від опору зсуву (RB) і опору термістора (RTH). Ми можемо назвати їх ставлення коефіцієнтом ділення (D). Вираз для коефіцієнта ділення не відрізняється від виразу для простого дільника напруги (рівняння 2).

На рисунку 3 показаний набір кривих для різних значень опору зсуву лінеарізующей ланцюга термистора. Ці графіки також демонструють достатній ступінь лінійності в діапазоні від 0 до 70 ° C; при цьому найкраща лінійність досягається за більш низьким опором резистора зміщення.

Іншим, більш хорошим способом поглянути на це є зображення на графіку різниці між значеннями температури, взятими з документації, і лінеаризоване значеннями. Такий графік наведено на рисунку 4. Цей малюнок також демонструє, що найкраща лінійність досягається при меншому значенні опору зсуву. Графік показує, що резистор номіналом 2 кОм дасть лінійність приблизно ± 3 ° C в діапазоні температур від 0 до 70 ° C.

У цьому прикладі лінійний вираз для залежності температури від коефіцієнта опорів при номіналі резистора зміщення 2 кОм приведено в рівняння 3.

T - температура в градусах Цельсія,
D - коефіцієнт розподілу.

На резистивний дільник і АЦП подається один і той же опорна напруга. Таким чином, ми можемо легко вивести залежність коефіцієнта розподілу від показань АЦП. Якщо припустити, що перетворювач має розрядність N біт, то отримаємо співвідношення, показане в рівнянні 4.

D - коефіцієнт ділення,
ADC - свідчення АЦП,
N - розрядність АЦП (кількість біт).

Підставивши Рівняння 4 в Рівняння 3, отримаємо вираз, що зв'язує свідчення АЦП з температурою. Воно представлено Рівнянням 5.

висновки

Іноді, як розробникам вбудовується електроніки, нам доводиться вирішувати проблему підключення датчика до системи. У цій статті я розглянув просту схему датчика температури на основі термістора і показав, як линеаризовать температурну залежність опору.

Одним з основних переваг використання термісторів є їх ціна. Як правило, при покупці в невеликих кількостях ці датчики коштують приблизно від $ 0.05 до $ 0.10. Точність для цих датчиків цілком пристойна. Зазвичай допуск опору або допуск R25 для цих пристроїв становить від ± 3% до ± 5%. Тому схема лінеаризації з нелінійністю ± 3 ° C також може вважатися задовільною.

Звичайно, ми завжди можемо використовувати дорожчий датчик, який дасть більш точний результат. До подібних типів датчиків можна віднести:

Датчики з PN-переходом. Низька вартість, прийнятна точність.
Мікросхеми датчиків температури. Зазвичай вони представляють собою деяку різновид датчиків з PN-переходом.
Резистивні датчики температури (RTD). Вони, як правило, дуже точні і значно дорожче.
Термопари. Їх діапазон виміру зазвичай набагато більше, а ціна порівняно невисока.
Інфрачервоні датчики. Найчастіше їх використовують для вимірювання теплових випромінювань, рівні яких потім перетворять в температуру.

Це лише кілька з тих методів, за допомогою яких можна вимірювати температуру. Про деякі з них, можливо, я зможу розповісти в майбутньої статті.

А як ви вимірюєте температуру в своїй вбудовується системі? Ви бачите, що я показав дуже дешевий спосіб вимірювання цього фізичного параметра. Але крім нього існує ще безліч інших методів.

Доброго вам дня! Сьогодні в цій статті буде простий спосіб перевірки термистора. Напевно, всім радіоаматорам відомо, що термістори бувають двох типів NTC (Негативний температурний коефіцієнт) і PTC (Позитивний температурний коефіцієнт). Як випливає з їхніх назв, опір термістора NTC буде зменшуватися з підвищенням температури, А опір термістора PTC з зростанням температури - збільшиться. Грубо перевірити термістори NTC і PTC можна за допомогою будь-якого мультиметра і паяльника.

Для цього потрібно переключити мультиметр в режим вимірювання опору і підключити його клеми до висновків термистора (полярність не має значення). Запам'ятайте опір і піднесіть нагрітий паяльник до термістора і в цей же час дивіться за опором, воно повинно збільшуватися, або зменшуватися. Залежно від того якого типу термистор перед вами PTC або NTC. Якщо все, так як описано вище - термистор справний.

Тепер як це буде на практиці, а для практики я взяв перший-ліпший термистор це виявився NTC термістор MF72. Насамперед я підключив його до мультиметру, для того щоб зняти процес перевірки та через відсутність крокодилів на мультиметри, мені довелося припаяти до термісторі дроти і потім просто прикрутити до контактів мультиметра.

Як видно з фото при кімнатній температурі опір термістора 6.9 Ом, це значення навряд чи вірне, так як світиться індикатор розрядженого батареї. Потім я підніс паяльник до термістора і трохи доторкнувся до висновку, щоб якнайшвидше передати тепло від паяльника до термістора.

Опір початок не поспішаючи зменшуватися і зупинилося на значенні 2 Ома, мабуть при такій температурі паяльника це мінімальне значення. Виходячи з цього, я майже на всі сто впевнений, що даний термистор справний.

Якщо зміна опору буде не плавним або взагалі не буде, будь-яких змін означає, термістор не справний.

Запам'ятайте це тільки груба перевірка. Для ідеальної перевірки вам потрібно вимірювати температуру і відповідне опір термістора, потім ці значення порівняти з даташіта на даний термистор.

1.Що ЦЕ ТАКЕ?
Терморезистор - це напівпровідниковий резистор, в якому використовується залежність опору напівпровідника від температури.
Терморезистор характеризуються великим температурним коефіцієнтом опору (ТКС), значення якого перевищує аналогічний параметр у металів в десятки і навіть сотні разів.
Терморезистор влаштовані дуже просто і виготовляються різної форми і розмірів

Для того, щоб більш-менш уявляти собі фізичні основи роботи даного радіокомпонентів, спочатку слід познайомитися з будовою і властивостями напівпровідників (див. Мою статтю «Напівпровідниковий діод»).
Короткий нагадування. У напівпровідниках є вільні носії електричного заряду двох типів: «-» електрони і «+» дірки. При постійній температурі навколишнього середовища вони спонтанно утворюються (дисоціація) і зникають (рекомбінація). Середня концентрація вільних носіїв в напівпровіднику залишається незмінною - це динамічна рівновага. При зміні температури відбувається порушення такої рівноваги: \u200b\u200bякщо температура збільшується, то концентрація носіїв зростає (провідність збільшується, опір зменшується), а якщо зменшується, то і концентрація вільних носіїв також падає (провідність зменшується, опір зростає).
Залежність питомого опору напівпровідника від температури показана на графіку.
Як видно, якщо температура прагне до абсолютного нуля (-273,2С), то напівпровідник стає майже ідеальним діелектриком. Якщо ж температура сильно зростає, то, навпаки, майже ідеальним провідником. Але найважливішим є те, що залежність R (T) у напівпровідника сильно виражена в діапазоні звичайних температур, Припустимо, від -50С до + 100С (можна взяти трохи ширше).

Терморезистор був винайдений Самюелем Рубеном в 1930р.

2.Основні ПАРАМЕТРИ
2.1. Номінальний опір - опір терморезистора при 0 ° С (273,2К)
2.2. ТКС - це фізична величина, що дорівнює відносній зміні електричного опору ділянки електричного кола або питомого опору речовини при зміні температури на 1 ° С (1К).
Розрізняють терморезистори з негативним ( термістори) І позитивним ( позистора) ТКС. Їх ще називають NTC -термістори (Negative temperature coefficient) і PTC -термістори (Positive temperature coefficient) відповідно. У позисторов з ростом температури зростає і опір, а у термісторів - навпаки: при збільшенні температури опір падає.
Величину ТКС зазвичай призводять в довідниках для температури 20 ° С (293 К).

2.3. Інтервал робочих температур
Розрізняють терморезистори низькотемпературні (розраховані на роботу при температуpax нижче 170 К), середньотемпературні (170-510 К) і високотемпературні (вище 570 К). Крім того, існують терморезистори, призначені для роботи при 4,2 К і нижче і при 900-1300 К. Найбільш широко використовуються середньотемпературні терморезистори з ТКС від -2,4 до -8,4% / К і номінальним опором 1-106 Ом .

Примітка. У фізиці застосовується так звана шкала абсолютних температур (термодинамічна шкала). По ній найнижча температура в природі (абсолютний нуль) прийнята за початок відліку. За цією шкалою температура може бути тільки зі знаком «+». Негативною абсолютної температури не існує. Позначення: Т, одиниця виміру 1К (Кельвін). 1К \u003d 1 ° С, тому формула перекладу температури з шкали Цельсія в шкалу термодинамічних температур дуже проста: Т \u003d t + 273 (приблизно) або, відповідно, навпаки: t \u003d Т-273. Тут t - температура за шкалою Цельсія.
Співвідношення шкал Цельсія і Кельвіна показано на

2.4. Номінальна потужність розсіювання - це потужність, при якій терморезистор зберігає свої параметри в заданих технічними умовами межах в процесі експлуатації.

3. РЕЖИМ РОБОТИ
Режим роботи терморезисторов залежить від того, на якій ділянці статичної вольт-амперної характеристики (ВАХ -) обрана робоча точка. У свою чергу ВАХ залежить як від конструкції, розмірів і основних параметрів терморезистора, так і від температури, теплопровідності навколишнього середовища, теплової зв'язку між терморезистором і середовищем. Терморезистори з робочою точкою на початковому (лінійному) ділянці ВАХ використовуються для вимірювання та контролю температури і компенсації температурних змін параметрів електричних ланцюгів і електронних приладів. Терморезистори з робочою точкою на низхідній ділянці ВАХ (з негативним опором) застосовуються в якості пускових реле, реле часу, вимірників потужності електромагнітного випромінювання на СВЧ, стабілізаторів температури і напруги. Режим роботи терморезистора, при якому робоча точка знаходиться також на спадаючому ділянці ВАХ (при цьому використовується залежність опору терморезистора від температури і теплопровідності навколишнього середовища), характерний для терморезисторов, що застосовуються в системах теплового контролю та пожежної сигналізації, регулювання рівня рідких і сипучих середовищ; дію таких терморезисторов грунтується на виникненні релейного ефекту в ланцюзі з терморезистором при зміні температури навколишнього середовища або умов теплообміну терморезистора з середовищем.
Існують терморезистори особливої \u200b\u200bконструкції - з непрямим підігрівом. У таких терморезисторами є подогревним обмотка, ізольована від напівпровідникового резистивного елемента (якщо при цьому потужність, що виділяється в резистивном елементі, мала, то тепловий режим терморезистора визначається температурою підігрівача, а, отже, струмом в ньому). Таким чином, з'являється можливість змінювати стан терморезистора, не змінюючи струм через нього. Такий терморезистор використовується в якості змінного резистора, керованого електрично на відстані.
З терморезисторов з позитивним температурним коефіцієнтом найбільший інтерес представляють терморезистори, виготовлені з твердих розчинів на основі BaTiO. Їх і називають позисторами. Відомі терморезистори з невеликим позитивним ТКС (0,5-0,7% / К), виконані на основі кремнію з електронною провідністю; їх опір змінюється з температурою приблизно за лінійним законом. Такі терморезистори використовуються, наприклад, для температурної стабілізації електронних пристроїв на транзисторах.
На рис. показана Залежність опору терморезистора від температури. Лінія 1 - для ТКС< 0, линия 2 - для ТКС > 0.

4. ЗАСТОСУВАННЯ
При використанні терморезисторов як датчики розрізняють два основні режими.
У першому режимі температура терморезистора практично визначається тільки температурою навколишнього середовища. Струм, що проходить через терморезистор, дуже малий і практично не нагріває його.
У другому режимі терморезистор нагрівається проходять по ньому струмом, а температура терморезистора визначається мінливих умов тепловіддачі, наприклад інтенсивністю обдування, щільністю навколишнього газового середовища і т. П.
Так як термістори мають негативним коефіцієнтом (NTC), а позистора позитивним коефіцієнтом (РТС), то і на схемах вони будуть позначатися відповідним чином.

NTC-термістори - напівпровідникові резистори, чутливі до температури, опір яких знижується з підвищенням температури.

Застосування NTC-термісторів

РТС-термістори - це керамічні компоненти, опір яких миттєво зростає, коли температура перевищує допустиму межу. Ця особливість робить їх ідеальними для різного застосування в сучасному електронному обладнанні.

Застосування РТС -термісторов

Ілюстрації до застосування терморезисторов:

- температурні датчики автомобілів, в системах регулювання швидкості обертання кулерів, в медичних термометрах

- в домаш метеостанціях, кондиціонерах, мікрохвильових печах

- в холодильниках, чайниках, теплих підлогах

- в посудомийних машинах, датчиках витрати палива автомобілів, датчиках витрати води

- в картриджах лазерних принтерів, Системах розмагнічування CRT-моніторів, усіановках вентиляції та кондиціонування

5. Приклади радіоаматорських конструкцій із застосуванням терморезисторов

5.1. Пристрій захисту ламп розжарювання на терморезистора
Для обмеження початкового струму іноді досить включити послідовно з лампою розжарювання постійний резистор. В цьому випадку правильний вибір опору резистора залежить від потужності ламп розжарювання і від струму, споживаного лампою. У технічній літературі є відомості про результати вимірювань кидків струму через лампу в її холодному і розігрітому станах при включенні послідовно з лампою обмежувального резистора. Результати вимірювань показують, що кидки струму через нитку лампи розжарювання складають 140% від номінального струму, що протікає через нитку в розігрітому стані і за умови, якщо опір послідовно включеного обмежувального резистора становить 70-75% від номінального опору лампи розжарювання в робочому стані. А з цього випливає висновок, що струм попереднього прогріву нитки лампи також становить 70-75% від номінального струму.

До основних переваг схеми слід віднести те, що вона виключає навіть невеликі кидки струму через нитку лампи розжарювання при включенні. Забезпечується це завдяки встановленому в пристрої захисту терморезистору R3. У початковий момент включення в мережу терморезистор R3 має максимальний опір, що обмежує протікає через цей резистор струм. При поступовому нагріванні терморезистора R3 його опір плавно зменшується, в результаті чого струм через лампу розжарювання і резистор R2 також плавно наростає. Схема пристрою розрахована таким чином, що при досягненні на лампі розжарювання напруги 180- 200 В на резисторі R2 падає напруга, що призводить до спрацьовування електромагнітного реле К1. При цьому контакти реле KL1 і К1.2 замикаються.
Зверніть увагу на те, що в ланцюзі ламп розжарювання послідовно включений ще один резистор - R4, який також обмежує кидки струму і захищає схему від перевантажень. При замиканні контактів реле KL1 відбувається підключення керуючого електрода тиристора VS1 до його анода, а це в свою чергу призводить до відкривання тиристора, який в кінцевому рахунку шунтирует терморезистор R3, вимикаючи його з роботи. Контакти реле К1.2 шунтуючих резісторR4, що призводить до збільшення напруги на лампах розжарювання Н2 і НЗ, і їх нитки починають світитися більш інтенсивно.
Підключається пристрій до мережі змінного струму напругою 220 В частотою 50 Гц за допомогою електричного з'єднувача X1 типу «вилка». Включення і вимикання навантаження забезпечується перемикачем S1. На вході пристрою встановлений плавкий запобіжник F1, захищає вхідні кола пристрою від перевантажень і коротких замикань при неправильному монтажі. Включення пристрою в мережу змінного струму контролюється індикаторної лампою HI тліючого розряду, яка розгорається відразу ж після включення. Крім цього, на вході пристрою зібраний фільтр, що захищає від високочастотних перешкод, які проникають в мережу живлення пристрою.
При виготовленні пристрої захисту ламп розжарювання Н2 і НЗ використані наступні комплектуючі: тиристор VS1 типу КУ202К; випрямні діоди VD1-4 типу КДЮ5Б; індикаторна лампочка H1 типу ТН-0,2-1; лампи розжарювання Н2, НЗ типу 60Вт-220-240В; конденсатори С1-2 типу МБМ-П-400В-0,1 мкФ, СЗ - K50-3-10B-20 мкФ; резистори R1 типу ВСА-2-220 кОм, R2 - ВСА-2-10 Ом, R3 - ММТ-9, R4 - дротяний саморобний з опором 200 Ом або типу C5-35-3BT-200 Ом; електромагнітне реле К1типу РЕЗ-42 (паспорт РС4.569.151); електріческій.соедінітель X1 типу «вилка» з електричним кабелем; перемикач S1 типу П1Т-1-1.
При складанні і ремонті пристрою можуть бути застосовані інші комплектуючі. Резистори типу ВСА можна замінити на резистори типів МЛТ, МТ, С1-4, Улі; конденсатори типу МБМ - на К40У-9, МБГО, К42У-2, конденсатор типу К50-3 - на К50-6, К50-12, К50-16; електромагнітне реле типу РЕЗ-42 - на реле типів РЕЗ-9 (паспорт РС4.524.200), РВМ-2С-110, РПС-20 (паспорт РС4.521.757); тиристор типу КУ202К - на КУ202Л, КУ202М, КУ201К, КУ201Л; терморезистор будь-якої серії.
Для регулювання і налагодження пристрою захисту ламп розжарювання потрібно ІП та автотрансформатор, що дозволяє збільшити напругу живлення змінного струму до 260 В. Напруга подається на вхід пристрою X1, і вимірюють його в точках А і Б, виставивши автотрансформатором напруга на лампах розжарювання рівним 200 В. Замість постійного резистора R2 встановлюють дротяний змінний резистор типу ППЗ-ЗВТ-20 Ом. Плавно збільшуючи опір резистора R2 відзначають момент спрацьовування реле K1. Перед проведенням цієї регулювання терморезистор R3 шунтируется короткозамкненою перемичкою.
Після перевірки напруги на лампах розжарювання при тимчасово замкнутих резисторах R2 і R3 знімають перемички, встановлюють на місце резистор R2 з відповідним опором, перевіряють час затримки спрацьовування електромагнітного реле, яке повинно бути в межах 1,5-2 с. Якщо час спрацювання реле значно більше, то опір резистора R2 необхідно збільшити на кілька Ом.
Треба відзначити, що цей пристрій має істотний недолік: включення і виключення його може проводитися тільки після того, як терморезистор R3 повністю охолов після нагрівання і підготовлений до нового циклу включення. Час охолодження терморезистора одно 100-120 с. Якщо терморезистор ще не охолов, то пристрій спрацює з затримкою тільки за рахунок включеного в схему резистора R4.

5.2. Прості терморегулятори в блоках харчування
Спочатку - терморегулятор. При виборі схеми враховувалися такі фактори, як її простота, доступність необхідних для складання елементів (радіодеталей), особливо застосовуваних в якості термодатчиків, технологічність збірки і установки в корпус БП.
За цими критеріями найбільш вдалою виявилася схема В.Портунова. Вона дозволяє зменшити знос вентилятора і знизити рівень шуму, створюваного ним. Схема цього автоматичного регулятора частоти обертання вентилятора показана на рис. . Датчиком температури служать діоди VD1- VD4, включені в зворотному напрямку в ланцюг бази складеного транзистора VT1, VT2. Вибір в якості датчика діодів зумовила залежність їх зворотного струму від температури, яка має більш виражений характер, ніж аналогічна залежність опору терморезисторів. Крім того, скляний корпус зазначених діодів дозволяє обійтися без будь-яких діелектричних прокладок при установці на теплоотводе транзисторів блоку живлення. Важливу роль зіграла поширеність діодів і їх доступність для радіоаматорів.

Резистор R1 виключає можливість виходу з ладу транзисторів VTI, VT2 в разі теплового пробою діодів (наприклад, при заклинювання електродвигуна вентилятора). Його опір вибирають, виходячи з гранично допустимого значення струму бази VT1. Резистор R2 визначає поріг спрацьовування регулятора.
Слід зазначити, що число діодів датчика температури залежить від статичного коефіцієнта передачі струму складеного транзистора VT1, VT2. Якщо при зазначеному нa схемою опорі резистора R2, кімнатній температурі і включеному харчуванні крильчатка вентилятора нерухома, число діодів слід збільшити. Необхідно домогтися того, щоб після подачі напруги живлення вона впевнено починала обертатися з невеликою частотою. Природно, якщо при чотирьох діодах датчика частота обертання занадто висока, число діодів слід зменшити.

Пристрій монтують в корпусі блоку живлення. Однойменні висновки діодів VD1-VD4 споюють разом, розташувавши їх корпуси в одній площині впритул один до одного Отриманий блок приклеюють клеєм БФ-2 (або будь-яким іншим термостійким, наприклад, епоксидним) до теплоотводу високовольтних транзисторів із зворотного боку. Транзистор VT2 c припаяними до його висновків резисторами R1, R2 і транзистором VT1 (рис.2) встановлюють висновком емітера в отвір «+12 В вентилятора» плати БП (раніше туди підключався червоний провід від вентилятора). Налагодження пристрою зводиться до підбору резистора R2 через 2 .. 3 хв після включення ПК і прогріву транзисторів БП. Тимчасово замінивши R2 змінним (100-150 кОм) підбирають такий опір, щоб при номінальному навантаженні тепловідводи транзисторів блоку живлення нагрівалися не більше 40ºС.
Щоб уникнути ураження електричним струмом (тепловідводи знаходяться під високою напругою!) "Вимірювати" температуру на дотик можна, тільки вимкнувши комп'ютер.
Просту й надійну схему запропонував І. Лавруша. Принцип її роботи такий самий, як і в попередній схемі, проте в якості датчика температури застосований терморезистор NTC (номінал 10 кому некритичний). Транзистор в схемі обраний типу КТ503. Як визначено дослідним шляхом його робота є більш стійкою, ніж інших типів транзисторів. Підлаштування резистор бажано застосувати багатооборотний, що дозволить точніше налаштувати температурний поріг спрацьовування транзистора і, відповідно, частоту обертання вентилятора. Терморезистор приклеюється до діодним збірці 12 В. При відсутності його можна замінити двома діодами. Більш потужні вентилятори з струмом споживання більше 100 мА слід підключати через схему складеного транзистора (другий транзистор КТ815).

Схеми двох інших, відносно простих і недорогих регуляторів частоти обертання вентиляторів охолодження БП, часто наводяться в інтернеті (CQHAM.ru). Їх особливість в тому, що в якості порогового елемента застосовується інтегральний стабілізатор TL431. Досить просто «добути» цю мікросхему можна при розбиранні старих БП ПК АТС.
Автор першої схеми Іван Шор. При повторенні виявилася доцільність як підлаштування резистора R1 застосовувати багатооборотний того ж номіналу. Терморезистор кріпиться на радіатор охолоджувальної діодним збирання (Або на її корпус) через термопасту КПТ-80.

Подібна схема, але на двох включених паралельно КТ503 (замість одного КТ815) на рис.5. При зазначених номіналах деталей на вентилятор надходить 7В, підвищуючись при нагріванні терморезистора. Транзистори КТ503 можна замінити на імпортні 2SC945, все резистори потужністю 0,25Вт.

більш складна схема регулятора частоти обертання вентилятора охолодження з успіхом застосовується в іншому БП. На відміну від прототипу в ній застосовані «телевізійні» транзистори. Роль радіатора регульованого транзистора Т2 на ній виконує вільну ділянку фольги, залишений на лицьовій стороні плати. Ця схема дозволяє, крім автоматичного збільшення частоти обертання вентилятора при нагріванні радіатора охолоджуваних транзисторів БП або діодним збирання, встановлювати мінімальну порогову частоту обертання вручну, аж до максимуму.

5.3. Електронний термометр з точністю не менше 0,1 ° С.
Його легко зібрати самому по схемі, наведеній нижче. У порівнянні з ртутним термометром електричний набагато безпечніше, крім того, якщо застосувати неінерціонний терморезистор типу СТЗ-19, час вимірювання становить всього 3 с.

Основу схеми складає міст постійного струму R4, R5, R6, R8. Зміна величини опору терморезистора призводить до разбалансу моста. Напруга розбалансу порівнюється з опорною напругою, що знімається з дільника-потенціометра R2. Струм, що протікає через R3, РА1, прямо пропорційний разбалансу моста, а значить і вимірюваної температурі. Транзистори VТ1 і VТ2 використовуються в якості низьковольтних стабілітронів. Їх можна замінити на КТ3102 з будь-яким літерним індексом. Налаштування приладу починають з вимірювання опору терморезистора при фіксованій температурі 20 ° С. Після вимірювання R8 з двох резисторів R6 + R7 необхідно з високою точністю подобрішати такий же номінал опору. Після цього потенціометри R2 і R3 встановлюються 1З середнє положення. Для калібрування термометра можна скористатися наступною методикою. Як джерело зразкової температури використовується ємність з підігрітою водою (краще вибирати температуру ближче до верхньої межі вимірювання), температуру якої контролюють зразковим термометром.
Після включення живлення виконуємо наступні операції:
а) переводимо перемикач S2 в положення "КАЛІБРУВАННЯ" і резистором R8 встановлюємо стрілку на нульову позначку шкали;
б) поміщаємо терморезистор в ємність з водою, температура якої повинна бути в межах вимірюваного діапазону;
в) встановлюємо перемикач в положення "ВИМІР" і резистором R3 встановлюємо стрілку приладу на значення шкали, яке дорівнюватиме вимірюваній величині відповідно до показань зразкового термометра.
Операції а), б), в) повторюють кілька разів, після чого настройку можна вважати закінченою.

5.4. Приставка до мультиметру для вимірювання температури

Проста приставка, що містить шість резисторів, дозволяє використовувати цифровий вольтметр (або мультиметр) для вимірювання температури з роздільною здатністю 0,1 ° С і тепловою інерцією в 10 ... 15 с. При такому швидкодії його можна застосовувати і для вимірювання температури тіла. В вимірювальний прилад вносити змін не потрібно, а виготовлення приставки є і початківцям радіоаматорам.
Як датчик застосований напівпровідниковий терморезистор СТЗ-19 з номінальним опором 10 кому при t \u003d 20 ° С. Разом з додатковим резистором R3 він утворює одну половину вимірювального моста. Друга половина моста -делітель напруги з резисторів R4 і R5. останнім при калібрування встановлюють початкове значення вихідної напруги. Мультиметр використовується в режимі вимірювання постійної напруги на межах 200 або 2000 мВ. Відповідним вибором опору резистора R2 змінюють чутливість вимірювального моста.
Безпосередньо перед вимірюванням температури змінним резистором R1 встановлюють напруга живлення вимірювального ланцюга рівним тому, при якому було здійснено первісна калібрування. Включають приставку для відліку вимірюваної температури кнопковим вимикачем SB1, а переклад з режиму вимірювання в режим установки напруги -перемикач SB2.
Розрахунок включається послідовно з терморезистором додаткового резистора R3 виробляють за формулою R3 \u003d Rtm (B - 2Тм) / (В + 2Тм), де RTm - опір терморезистора в середині температурного діапазону; В - постійна терморезистора; Тм абсолютна температура в середині ізмерітельног діапазону Т \u003d t ° + 273.
Така величина R3 забезпечує мінімальне відхилення характеристики від лінійної.
Постійна терморезистора визначається по вимірюванню опорів RT1 і RT2 терморезистора при двох значеннях температури Т1 і Т2 і наступним обчисленням за формулою B \u003d ln (RT1 / RT2) / (1 / T-1 / T2).
Навпаки, при відомих параметрах терморезистора з негативним ТКС його опір для деякої температури Т можна визначити за формулою Rt \u003d R-r2oe (B / T "B ^ J3), де Rt2o-опір терморезистора при температурі 20 ° С.
Калібрування приставки виробляють в двох точках: ТК-\u003d Тм + 0,707 (Т2-Т.) / 2 і ТК2 \u003d Тм-0,707 (12-10 / 2, де Тм \u003d (Тт + Т2) / 2, Ti і Т2 - початок і кінець температурного діапазону.
В процесі початкової калібрування зі свіжим елементом харчування опір змінного резистора R1 встановлюють максимальним, щоб у міру втрати ємності і зниження напруги елемента можна було зберігати напругу на мості незмінним (приставка споживає струм близько 8 мА). Регулюванням підлаштування резисторів R2, R5 домагаються відповідності в трьох знаках показань цифрового індикатора мультиметра значенням температури терморезистора Т «1 і Т« 2, контрольованої точним термометром. При його відсутності скористайтеся, наприклад, медичним термометром для контролю температури в межах його шкали і стабільною температурою танення льоду - 0 ° С.
Як мультиметра автором використаний М-830 фірми Mastech. Резистори R2, R5 краще застосувати багатооборотні (СП5-1В, СП5-14). a R1 - однооборотний, наприклад ППБ: резистори R3 і R4 - МЛТ-0,125. Для включення живлення і перемикання режиму приставки можна взяти перемикачі П2К без фіксації.
В виготовленої приставці були встановлені межі діапазону вимірюваної температури - Т1 \u003d 15 ° С: Т2 \u003d 45 ° С. У разі вимірювань в діапазоні позитивних і негативних значень температури за шкалою Цельсія індикація знака виходить автоматично.

5.5. термореле
Схема термореле показана на. Теплочутливі елемент цього автомата - напівпровідниковий терморезистор, опір якого при зниженні температури різко збільшується. Так при кімнатній температурі (20 С) його опір складає 51 кОм, а при 5-7 С вже майже 100 кОм, тобто зростає майже в два рази. Саме це його властивість і використовується в автоматичному регуляторі температури.

При нормальній температурі опір терморезистора R1 відносно мало, і на базу транзистора VT1 подається постійний зсув, яке утримує його у відкритому стані. Зі зменшенням температури опір терморезистора збільшується, струм бази зменшується, і транзистор починає закриватися. Тоді тригер Шмідта, зібраний на транзисторах VT2 і VT3, "перекидається" (VT2 відкривається, а VT3 закривається) і подає зміщення в ланцюг бази транзистора Т4, в емітерний ланцюг якого включено електромагнітне реле. Транзистор VT4 відкривається і включає реле К1. Підлаштування резистором R3 можна вибрати пороги спрацьовування тригера і, отже, температуру, яку пристрій буде автоматично підтримувати. Діод VD2, включений у зворотному напрямку, шунтирует обмотку реле і оберігає транзистор від пробою при включенні реле, коли в його обмотці виникає ЕРС самоіндукції. Одночасно зі спрацьовуванням реле починає світитися світлодіод HL1, який використовується в якості індикатора роботи всього пристрою. Стабілітрон VD1 і резистор R9 утворюють найпростіший параметричний стабілізатор напруги для живлення електронної схеми пристрою, а конденсатори С1 і С2 фільтрують випрямлена доданими містком VD3-VD6 змінну напругу.
Всі деталі для зборки пристрою ви можете легко купити в магазині радіотоварів. Резистори типу МЛТ, транзистор VT1 -МП41; VT2, VT3 і VT4 - МП26. Замість них можна використовувати будь-які p-n-p транзистори, розраховані на напругу не нижче 20 В. Реле K1 - типу РЕЗ-10 або аналогічне, що спрацьовує при струмі 10-15 мА з переключающими або розмикаючими контактами. Якщо потрібного вам реле підібрати не вдасться, не впадайте у відчай. Замінивши транзистор VT4 на більш потужний, наприклад ГТ402 або ГТ403, ви можете включити в його колекторний ланцюг практично будь-реле, що застосовується в транзисторної апаратури. Світлодіод HL1 - будь-якого типу, трансформатор T1 - ТВК-110.
Всі деталі, за винятком терморезистора R1, монтуються на друкованій платі, яка знаходиться в кімнаті разом з електронним вимикачем. Коли при зниженні температури реле спрацьовує і замикає контакти До 1.1, на керуючому електроді сімістора VS1 з'являється напруга, яке його відмикає. Ланцюг замикається.
Тепер про налагодження електронної схеми. Перш ніж підключати контакти реле 4 до тиристору VS1, терморегулятор необхідно випробувати і налаштувати. Зробити це можна так.
Візьміть терморезистор, припаяти до нього довгий провід в двошарової ізоляції і помістіть в тонку скляну трубочку, заклеївши з обох кінців епоксидною смолою для герметичності. Потім увімкніть живлення електронного регулятора, опустіть трубочку з терморезистором в стакан з льодом і, обертаючи движок підлаштування резистора, добийтеся спрацьовування реле.

5.6. Схема терморегулятора для стабілізації температури нагрівача (500 Вт)

Терморегулятор, схема якого зображена нижче, призначений для підтримки постійної температури повітря в приміщенні, води в судинах, в термостатах, а також розчинів в кольорової фотографії. До нього можна підключати нагрівач потужністю до 500 Вт. Терморегулятор складається з порогового пристрою (на транзисторі Т1 і Т2), електронного реле (на транзисторі ТЗ і тиристори Д10) і блоку живлення. датчиком температури служить терморезистор R5, включений в ланцюг подачі напруги на базу транзистора Т1 порогового пристрою.
якщо довкілля має необхідну температуру, транзистор Т1 порогового пристрою закритий, а Т2 відкритий. Транзистор ТЗ і тиристор Д10 електронного реле в цьому випадку закриті, і напруга мережі не надходить на нагрівач. При зниженні температури середовища опір терморезистора збільшується, в результаті чого напруга на базі транзистора Т1 підвищується. Коли воно досягає порогу спрацьовування пристрою, транзистор Т1 відкриється, а Т2 - закриється. Це призведе до відкривання транзистора ТЗ. Напруга, що виникає на резисторі R9, докладено між катодом і керуючим електродом тиристора Д10 і буде досить для відкривання його. Напруга мережі через тиристор і діоди Д6 - Д9 надійде на нагрівач.
Коли температура середовища досягне необхідної величини, терморегулятор відключить напругу від нагрівача. Змінний резистор R11 служить для установки меж підтримуваної температури.
У регуляторі застосовано терморезистор ММТ-4. Трансформатор Тр виконаний на сердечнику Ш12Х25. Обмотка I містить 8000 витків дроту ПЕВ-1 0,1, обмотка II - 170 витків дроту ПЕВ-1 0,4.

5.7. ТЕРМОРЕГУЛЯТОР ДЛЯ ІНКУБАТОР
Запропоновано схему простого і надійного в роботі термореле для інкубатора. Відрізняється малим споживанням електроенергії, виділення тепла на силових елементах і баластному резистори незначно.
Пропоную схему простого і надійного в роботі термореле для інкубатора. Схема виготовлена, випробувана, перевірена в роботі в безперервному режимі протягом декількох місяців експлуатації.
Технічні дані:
Напруга живлення 220 В, 50 Гц
Потужність комутації активного навантаження до 150 Вт.
Точність підтримки температури ± 0,1 ° С
Діапазон регулювання температури від + 24 до 45 ° С.
Принципова схема пристрою

На мікросхемі DA1 зібраний компаратор. Регулювання заданої температури проводиться змінним резистором R4. Термодатчик R5 підключений до схеми екранованим проводом в хлорвінілової ізоляції через фільтр C1R7 для зменшення наведень. Можна застосувати подвійний тонкий дріт, звитий в джгут. Терморезистор необхідно помістити в тонку полихлорвиниловую трубку.
Конденсатор С2 створює негативну зворотній зв'язок по змінному струмі. Харчування схеми здійснюється через параметричний стабілізатор, виконаний на стабілітроні VD1 типу Д814А-Д. Конденсатор С3 - фільтр по харчуванню. Баластний резистор R9 для зменшення потужності, що розсіюється складений з двох послідовно з'єднаних резісто¬ров 22 кОм 2 Вт. З цією ж метою транзисторний ключ на VT1 типу КТ605Б, КТ940А підключений не до стабілітрону, а до анода тиристора VS1.
Випрямний міст зібраний на діодах VD2-VD5 типу КД202К, М, Р, встановлених на НЕ-великі П-подібні радіатори з алюмінію завтовшки 1-2 мм площею 2-2,5 см2 Тиристор VS1 також встановлений на аналогічний ра¬діатор площею 10- 12 см2
В якості нагрівача використовуються освітлювальні лампи HL1 ... HL4, включені послідовно-паралельно для збільшення терміну служби і виключення аварійних ситуацій в разі перегоряння нитки розжарення однієї з ламп.
Робота схеми. Коли температура термодатчика менше заданого рівня, виставленого потенціометром R4, напруга на виводі 6 мікросхеми DA1 близько до напруги харчування. Ключ на транзисторі VT1 і тиристори VS1 відкритий, обігрівач на HL1 ... HL4 підключений до мережі. Як тільки температура досягне заданого рівня, мікросхема DA1 переключиться, напруга на її виході стане близьким до нуля, тиристорний ключ закриється, і обігрівач відключиться від мережі. При відключенні обігрівача температура почне знижуватися, і коли вона стане нижче заданого рівня, знову включаться ключ і обігрівач.
Деталі й їх заміна. В якості DA1 можна застосувати К140УД7, К140УД8, К153УД2 (Прим.ред. - підійде практично будь-який операційний посилювач або компаратор). Конденсатори будь-якого типу на відповідне робоча напруга. Терморезистор R5 типу ММТ-4 (або інший з негативним ТКС). Його номінал може бути від 10 до 50 кОм. При цьому номінал R4 повинен бути таким же.

Пристрій, виконаний з справних деталей, починає працювати відразу.
При випробуванні та роботі слід дотримуватися правил техніки безпеки, так як пристрій має гальванічний зв'язок з мережею.

5.8. термостат
Термостат призначений для підтримки температури в інтервалі 25-45 ° С з точністю не гірше 0,05с. При очевидній простоті схеми цей термостат має безсумнівну перевагу перед аналогічними: в схемі немає елементів, що працюють в ключовому режимі. Таким чином, вдалося уникнути імпульсних перешкод, що виникають при комутації навантаження зі значним струмом споживання.

Нагрівальними елементами є дротяні резистори (10 Ом, 10 Вт) і регулюючий транзистор П217В (може бути замінений будь-яким сучасним кремнієвим транзистором структури р-п-р). Холодильником - радіатор. Терморезистор (ММТ-4 3,3 Ком) припаяний до мідного стаканчику, в який вставляється термостатіруемого баночка. Навколо стаканчика необхідно намотати кілька шарів теплоізоляції і зробити термоизолирующую кришечку над баночкою.
Харчування схеми здійснюється від стабілізованого лабораторного блоку харчування. При включенні схеми починається нагрів, про що сигналізує червоний світлодіод. Після досягнення заданої температури яскравість світіння червоного світлодіода зменшується і починає світитися зелений. Після закінчення процесу «вибігання» температури, обидва світлодіода світяться в полнакала - температура стабілізувалася.
Вся схема розташовується всередині П-образного алюмінієвого радіатора. Таким чином, всі елементи схеми виявляються так само керується за допомогою терморегулятора, що підвищує точність роботи пристрою.

5.9. Регулятор температури, освітленості або напруги
Цей простий електронний регулятор в залежності від використовуваного датчика може виконувати функції регулятора температури, освітленості або напруги. За основу взято пристрій, опубліковане в статті І. Нечаєва "Регулятори температури жала мережевих паяльників" ( "Радіо", 1992, № 2 - 3, с. 22). Принцип його дії відрізняється від аналога тільки тим, що поріг спрацьовування транзистора VT1 регулюється резистором R5.

Регулятор некритичний до номіналах застосованих елементів. Він працює при напрузі стабілізації стабілітрона VD1 від 8 до 15 В. Опір терморезистора R4 - в межах від 4,7 до 47 кОм, змінного резистора R5 - від 9,1 до 91 кОм. Транзистори VT1, VT2 будь-які малопотужні кремнієві структури р-п-р і п-р-п відповідно, наприклад, серій КТ361 і КТ315 з будь-яким буквеним індексом. Конденсатор С1 може мати ємність 0.22 ... 1 мкф, а С2 - 0,5 ... 1 мкф. Останній повинен бути розрахований на робочу напругу не менше 400 В.
Правильно зібраний пристрій в налагодженні не потребує. Щоб воно виконувало функції регулятора освітленості, терморезистор R4 необхідно замінити на фоторезистор або фотодіод, сполучений послідовно з резистором, номінал якого підбирається експериментально.
Авторський варіант описаної тут конструкції використовується для регулювання температури в домашньому інкубаторі, тому для підвищення надійності при відкритому тріністоре VS1 підключені до навантаження освітлювальні лампи (чотири паралельно включених лампи потужністю 60 Вт на напругу 220 В) горять в полнакала. Експлуатуючи пристрій в режимі регулятора освітленості, до точок А-В слід підключити мостовий випрямляч VD2- VD5. Його діоди підбирають в залежності від регульованої потужності.
При роботі з регулятором важливо дотримуватися заходів електробезпеки: його необхідно помістити в пластмасовий корпус, ручку резистора R5 виконати з ізоляційного матеріалу і забезпечити хорошу електроізоляцію терморезистора R4.

5.10. Харчування лампи денного світла постійним струмом
У цих пристроях пари контактів роз'єму кожної нитки напруження можна з'єднати разом і підключити до «своєї» ланцюга - тоді в світильнику буде працювати навіть лампа з перегоріли нитками.

Схема варіанту пристрою, розрахованого на харчування люмінесцентної лампи потужністю 40 Вт і більше, наведена на рис. . Тут мостовий випрямляч виконаний на діодах VD1-VD4. А «пускові» конденсатори C2, C3 заряджаються через терморезистори R1, R2 з позитивним температурним коефіцієнтом опору. Причому в один напівперіод заряджається конденсатор С2 (через терморезистор R1 і діод VDЗ), а в іншій - СЗ (через терморезистор R2 і діод VD4). Терморезистор обмежують струм зарядки конденсаторів. Оскільки конденсатори включені послідовно, напруга на лампі EL1 досить для її запалювання.
Якщо терморезистори будуть в тепловому контакті з діодами моста, їх опір при нагріванні діодів зросте, що понизить ток зарядки.

Дросель, службовець баластних опором, не є обов'язковим у розглянутих пристроях харчування і може бути замінений лампою розжарювання, як це показано на рис. . При включенні пристрою в мережу відбувається розігрів лампи EL1 і терморезистора R1. Змінна напруга на вході діодного моста VD3 зростає. Конденсатори С1 і С2 заряджаються через резистори R2, R3. Коли сумарне напруга на них досягне напруги запалювання лампи EL2, відбудеться швидка розрядка конденсаторів - цьому сприяють діоди VD1, VD2.
Доповнивши звичайний світильник з лампою розжарювання цим пристроєм з люмінесцентною лампою, Можна поліпшити загальне або місцеве освітлення. Для лампи EL2 потужністю 20 Вт EL1 повинна бути потужністю 75 або 100 Вт, якщо ж EL2 застосована потужністю 80 Вт, EL1 слід взяти потужністю 200 або 250 Вт. В останньому варіанті допустимо вилучити з пристрою зарядно-розрядні ланцюга з резисторів R2, R3 і діодів VD1, VD2.

На цьому я закінчую огляд терморезисторами.
Кілька слів ще про один радіокомпонент - варисторі.
Я не планую робити про нього окрему статтю, тому - коротко:
Варистори - це також напівпровідниковий резистор, опір якого залежить від прикладеної напруги. Причому, при збільшенні напруги опір варистора зменшується. Все елементарно. Чим більше напруженість зовнішнього електричного поля, тим більше електронів «зриває» воно з оболонок атома, тим більше утворюється дірок - кількість вільних носіїв заряду зростає, провідність - теж, а опір зменшується. Це в тому випадку, якщо напівпровідник чистий. На практиці все набагато складніше. Тіріт, віліт, летін, Сіліт - напівпровідникові матеріали на основі карбіду кремнію. Оксид цинку - новий матеріал для варисторів. Як бачимо, чистих напівпровідників тут немає.

Варистор має властивість різко зменшувати свій опір з одиниць ГОм (Гіга) до десятків Ом при збільшенні прикладеної до нього напруги вище порогової величини. При подальшому збільшенні напруги опір зменшується ще сильніше. Завдяки відсутності супроводжуючих струмів при стрибкоподібному зміні прикладеної напруги, варистори є основним елементом для виробництва пристроїв захисту від перенапруг.

На цьому знайомство з сімейством резисторів можна вважати закінченим.

НАЗАД на сторінку радіокомпонентів