Схема. Терморегулятор для аквариума — Сайт радиолюбителей и радиомастеров. Схемы и сервис мануалы.

      Подаренный на Новый год ребёнку аквариум неожиданно принёс массу новых проблем и забот. За ним нужно следить, для него потребовались фильтр, аэратор, освещение, терморегулятор… Большая часть оборудования была приобретена вместе с рыбками, а вот терморегулятор было решено разработать самостоятельно. Изучение радиолюбительских решений в этой области показало, что самое удачное, на мой взгляд, из них — конструкция, описанная в [1]. Но мне она представилась излишне усложнённой, а её возможности — избыточными.

      Для поддержания заданной температуры, заведомо более высокой, чем окружающая, достаточно одного канала управления нагревателем. Измерение температуры с точностью до десятых долей градуса тоже излишне, вполне достаточно целых значений, для отображения которых хватит двухразрядного индикатора. Управление терморегулятором должно быть предельно простым, желательно, с помощью единственной кнопки. В итоге родилась описываемая ниже конструкция.

      Аквариумные рыбки, как правило, обитатели тёплых мест, поэтому комфортная для них температура — +26…+28 °С. В наших жилищах температура обычно ниже, поэтому необходимо подогревать воду в аквариуме, контролируя её температуру, чтобы не допустить перегрева. Исходя из этого, можно сформулировать алгоритм работы терморегулятора: датчик температуры периодически измеряет её, микроконтроллер выводит на цифровой индикатор результат и сравнивает его с заданным значением, принимая в зависимости от знака их разности решение о включении или выключении нагревателя.

      Схема терморегулятора показана на рис. 1. Датчик температуры ВК1 —компактный, широко распространённый и недорогой DS18В20 с цифровым интерфейсом 1-Wire. Этот интерфейс программно и аппаратно легко реализуем с помощью любого микроконтроллера. Преимущество датчика DS18B20 ещё и в том, что он калиброван изготовителем и не требует какой-либо дополнительной калибровки при эксплуатации.

      Тактовую частоту микроконтроллера ATmega8A-AU (DD1) задаёт кварцевый резонатор ZQ1. Индикатор HG1 — светодиодный двухразрядный семиэлементный с общими катодами. Допустимый выходной ток портов микроконтроллера вполне достаточен, чтобы без дополнительных усилителей управлять светодиодным индикатором. Для упрощения вместо восьми токоограничительных резисторов в цепях анода каждого элемента индикатора установлены только два (R5 и R6) в цепях общих катодов каждого разряда. Плата за это -зависимость яркости отображаемой цифры от числа образующих её светящихся элементов индикатора.

      Управление нагревателем происходит по сигналам, формируемым микроконтроллером на выходе РСЗ. Они поступают через оптрон U1, обеспечивающий изоляцию микроконтроллерного узла от сети 220 В, на управляющий электрод симистора VS1. Соединённый последовательно с излучающим диодом оптрона светодиод HL1 служит индикатором включения нагревателя.
      Напряжение питания 8 В я подавал на терморегулятор от зарядного устройства для сотового телефона Siemens. Можно использовать и другие с выходным напряжением не менее 7 В. Интегральный стабилизатор напряжения DA1 понижает его до 5 В.

      Кнопка SB1 служит для управления регулятором. В микроконтроллере программно включён внутренний резистор, соединяющий с плюсом питания вход РВ1, к которому подключена кнопка.

      Алгоритм работы терморегулятора преобразован в программу микроконтроллера с помощью среды разработки Algorithm Builder for AVR   www.algrom.net/russian.html   После подачи питания на индикаторе кратковременно отображается номер версии программы. Затем с периодичностью около секунды датчик DS18B20 измеряет температуру. Результат (целое число градусов) появляется на индикаторе. После сравнения измеренной температуры с заданным пороговым значением подаётся или снимается сигнал включения нагревательного элемента.

      Нажатием на кнопку SB1 регулятор переводят в режим индикации и регулировки порогового значения температуры. Признак этого режима — включённая в младшем разряде индикатора десятичная точка. Кратковременными нажатиями на кнопку значение на индикаторе увеличивают каждый раз на единицу. При нажатии продолжительностью более 3 с программа заносит установленное значение в энергонезависимую память микроконтроллера, а на индикатор возвращает измеренное значение температуры. Точка в младшем разряде гаснет. То же самое, но без записи нового порога в память, произойдёт, если в течение 3 с нажатий на кнопку не будет.

      Интервал возможных значений пороговой температуры -от 5 до 35 °С. Если по достижении числа 35 продолжать короткие нажатия на кнопку, на индикатор будут поочерёдно выведены буквы С (Control) и Р (Power).
      Длительное нажатие на кнопку при букве С на индикаторе вызовет переход в режим индикации и установки способа управления нагревателем. Их два: СН (Control Hot) и СС (Control Cold). В режиме СН нагреватель включён, когда температура воды ниже пороговой. Например, температура воды — 24 °С, пороговое значение — 27 °С. Нагреватель будет работать, пока температура воды не достигнет 28 °С. Затем, когда температура опустится до 26 °С, он будет выключен и вновь включён.

      Если для достижения заданной температуры воду требуется охлаждать, используют режим СС. В этом случае вместо нагревателя к терморегулятору должно быть подключено охлаждающее устройство, например, обдувающий аквариум вентилятор. В этом случае при пороге 27 °С и температуре воды 28 °С вентилятор будет включён и выключен, когда температура воды упадёт до 26 °С.

      Если кнопку длительно удерживать нажатой при букве Р на индикаторе, терморегулятор перейдёт в режим индикации и установки относительной длительности открытого и закрытого состояния симистора VS1 при работе нагревателя. Возможны режимы от Р1 (включённый нагреватель работает непрерывно до выключения) до Р9 (включённый нагреватель работает один такт из каждых девяти). Длительность такта — 0,25 с. Прерывистый режим позволяет подогревать воду не специализированным аквариумным водонагревателем мощностью около 50 Вт, а, например, обычным бытовым кипятильником мощностью 500 Вт.

      Запись выбранных параметров режимов С и Р в энергонезависимую память и возвращение в основной режим происходят точно так же, как и после установки пороговой температуры.
Выводимые на индикатор измеренные значения температуры программно ограничены интервалом -9…59°С. Более низкая температура отображается как Lo, более высокая — как Hi.

      В программе используются два таймера микроконтроллера. По прерываниям от Timer0 с периодом около миллисекунды организованы динамическая индикация и опрос состояния кнопки SB1. По прерываниям от Timer1 с периодом около 0,25 с программа отсчитывает интервалы времени и организует прерывистую работу нагревателя.

      Конфигурация микроконтроллера должна соответствовать таблице.
Терморегулятор собран на плате SEM0010M-8A [2] с установленными на заводе-изготовителе микроконтроллером ATmega8A-AU, кварцевым резонатором ZQ1, конденсаторами С2 и СЗ и не показанным на схеме разъёмом программирования. Размеры платы — 42×42 мм. Как видно на рис. 2, на её свободном макетном поле смонтированы остальные детали терморегулятора, кроме датчика температуры, вынесенного в аквариум и соединённого с платой отрезком четырёхпроводного телефонного кабеля. Для подключения нагревателя предусмотрена колодка с двумя винтовыми зажимами.

      Вместо указанного на схеме индикатора (он снят с отслужившего свой срок системного блока компьютера) можно использовать любой семиэлементный светодиодный с общим катодом и номинальным током 5… 15 мА на элемент. Для достижения приемлемой яркости придётся, возможно, подобрать резисторы R5 и R6. Использование индикатора с общим анодом не исключено, но это потребует небольшого изменения программы микроконтроллера.
      Оптрон МОС3062 можно заменить на МОС3162. Подойдут и подобные им с другой последней цифрой в обозначении (например, МОС3063, МОС3163). Для них, возможно, придётся изменить номинал резистора R4. Симистор VS1 может быть любого типа с соответствующим мощности нагревателя коммутируемым током и предельным напряжением в закрытом состоянии не менее 600 В.

      От стабилизатора DA1 можно отказаться, если внешнее напряжение питания не превышает 5,5 В (например, используется зарядное устройство для сотовых телефонов LG). Отказаться можно и от кварцевого резонатора — в терморегуляторе нет элементов, требующих точного выдерживания интервалов времени. Некоторое исключение — датчик DS18B20, но и у него допустимый интервал длительности импульсов достаточно широк. Но чтобы перейти на использование вместо кварцевого встроенного в микроконтроллер RC-генератора на 4 МГц, потребуется скорректировать программу в части настройки таймеров и формирования программных задержек.

      Налаживания устройства при правильном монтаже, как правило, не требуется. В случае отсутствия индикации температуры следует проверить питающее напряжение на входе и выходе стабилизатора DA1. Также следует проверить настройки программатора.
      Плата помещена в корпус размерами 75x75x13 мм (полупрозрачную коробку для хранения мелких предметов), укреплённый на боковой стенке аквариума (рис. 3). В качестве нагревателя использован бытовой электрокипятильник мощностью 500 Вт (режим работы терморегулятора — Р9). Датчик DS18B20 защищён от воды обычным скотчем и погружён в неё недалеко (в 5…10 см) от нагревателя в верхней части аквариума. Желательно — в струе течения, создаваемого фильтром-аэратором. Это обеспечит равномерный прогрев толщи воды.

      При программировании микроконтроллера запись в его энергонезависимую память информации о пороговой температуре и заданных режимах работы терморегулятора не предусмотрена. Поэтому первое включение следует производить, не подсоединяя к нему нагреватель. После появления на индикаторе измеренной температуры необходимо установить нужные параметры режимов С и Р. Например, СН и Р9. Затем установить требуемое пороговое значение температуры. После этого следует отключить устройство от сети, опустить нагревательный элемент в аквариум, закрепить рядом датчик температуры, соединить нагревательный элемент с терморегулятором и вновь включить его.

      Пример: объём аквариума – 50 л, температура в помещении – 25 °С, нагреватель — электрокипятильник мощностью 500 Вт, установлены режимы СН и Р9, пороговая температура -27 °С. Прогрев воды до температуры отключения нагревателя (28 °С) занял полтора часа, далее нагреватель включался и выключался с периодом около 20 мин. При касании нагревателя рукой он казался чуть тёплым. Обитатели аквариума поначалу проявляли интерес к “нововведениям” — рыбки тыкались в кипятильник и сразу отплывали в сторону. Но никто не пострадал…
      Устройство получилось компактным и сравнительно недорогим (дешевле имеющегося в продаже терморегулятора аналогичного назначения). В перспективе его можно усовершенствовать. Остались масса неиспользованных ресурсов микроконтроллера и место на плате. Можно, например, периодически включать фильтр или подсветку.

Прилагаемые файлы:   term.zip

ЛИТЕРАТУРА
1. Кожухин П. Автомат для аквариума. -Радио, 2011, № 6, с. 43—45.
2. Модуль Evolution light на базе микроконтроллер ATmega8A-AU   www.ekits.ru/index/php&productID=2376   

А. ПАХОМОВ, г. Владимир
“Радио” №10 2012г.

Похожие статьи:
Терморегулятор на PIC
Таймер подсветки аквариума
Автоинформатор для автобуса
Терморегулятор с трехфазным питанием
Сенсорный регулятор освещения

Post Views: 257

Простой термостат для аквариума схема 2

Простые конструкции термостатов, как мы говорили, используют релейный принцип регулирования — «включено-выключено». Иначе такие регуляторы еще называют позиционными. ОУ здесь удобно включать по схеме компара­тора (от англ. compare — сравнивать) — то есть без собственной обратной связи. Так как коэффициент усиления его в таком включении огромен, то он и будет находиться в одном из двух состояний — если сигнал с задающего устройства больше сигнала датчика, на выходе ОУ будет практически поло­жительное напряжение питания, если меньше — отрицательное (или ноль, если питание однополярное).

На рис. 12.8 приведена практическая схема терморегулятора для аквариума. Устроена она, как видите, довольно просто. Датчик температуры Rt пред­ставляет собой термистор, то есть сопротивление его падает с увеличением температуры, и сигнал на инвертирующем входе ОУ также будет падать (конденсатор С1 обеспечивает сглаживание наведенных помех). С этим свя­зан один нюанс: в разобранной выше обобщенной схеме сигнал датчика воз­растал, но включен он был также в инвертирующий вход.

Рис. 12.8. Принципиальная схема терморегулятора для аквариума

Все дело тут в необычном устройстве выходного каскада компаратора 554САЗ (импортный аналог— LM311 в 14-выводном DIP-корпусе). У него в качестве оконечного усилителя используется довольно мощный п-р-п-транзистор (напряжение коллектор-эмиттер до 40 В и ток коллектора до 50 мА), который соединяется с остальной схемой внутри корпуса только ба­зой, а эмиттер и коллектор выведены наружу (эмиттер — вывод 2, коллек­тор— вывод 9). На самом деле напрямую выведен только коллектор, а эмиттер подключен несколько сложнее, но это для нас не имеет значения. Если мы присоединим эмиттер к «земле», то получим т. н. схему с «откры­тым коллектором», и именно так и делается в большинстве практических применений компаратора. Заметим, что в техническом описании компаратора LM311 фирмы National Semiconductor приведено большое количество типо­вых схем таких применений.

Чтобы получить на выходе напряжение, при этом следует в коллекторную цепь установить нагрузку— в простейшем случае это резистор, но можно подсоединить и обмотку реле или, скажем, лампочку. У нас нагрузкой слу­жит входной светодиод оптоэлектронного реле — токоограничивающий ре­зистор для него устанавливать не требуется, так как у данного типа (D2W202F) он уже имеется внутри реле. При наличии датчика с положитель­ным наклоном (например, обычного медного терморезистора, мы их будем изучать в главе 13) следует поменять местами либо R1 и Rt, либо входы ком­паратора 3 и 4.

Заметки на полях

Возникает вопрос — при таком выходном каскаде какой смысл приобретут по­нятия «инвертирующий» и «неинвертирующий» входы компаратора? Эти на­именования были присвоены с учетом того, что одно из основных назначений такого типа компараторов — преобразование аналогового сигнала в логиче­ские уровни. При этом выходной транзистор включается обычным способом, с общим эмиттером и нагрузкой в цепи коллектора. Тогда названия входов обре­тают следующий смысл: при превышении напряжением на инвертирующем входе напряжения на неинвертирующем, на выходе (то есть на коллекторе выходного транзистора) будет логический ноль (транзистор открыт), и наобо­рот. Если мы применим это рассуждение к нашему случаю, то увидим, что вы­ходной транзистор откроется, когда температура станет ниже необходимой (то есть когда сопротивление термистора велико). А нам это и надо — при этом реле включится и подключит нагреватель. При увеличении температуры со­противление термистора упадет, и когда напряжение на делителе R1—Rt ста­нет меньше, чем на делителе R2—R3—R4, то транзистор закроется и отклю­чит через реле нагреватель.

В данном случае целесообразно использовать именно термистор, потому что у него высокая (3—4%/^С) крутизна, отчего и чувствительность, и помехо­устойчивость системы возрастают. А характерная для термисторов нелиней­ность нас не волнует: в диапазоне температур для аквариума изменение кру­тизны датчика можно вообще не принимать во внимание, а в более широком диапазоне (как далее в схеме термостата для водонагревателя) крутизна уменьшится примерно в полтора раза при увеличении температуры на 60— 70°, что просто означает некоторое уменьшение чувствительности.

Здесь можно использовать термистор любого типа (например, классический ММТ-1) с номинальным (при 20 °С) сопротивлением от нескольких килоом до нескольких десятков килоом. При этом сопротивление резистора R1 должно быть примерно равно номинальному сопротивлению термистора при 20 °С или несколько меньше этого значения (чем оно меньше, тем хуже для термистора, так как он может перегреваться питающим током, однако, чем оно больше, тем меньше рабочий диапазон напряжений).

Сам датчик можно изготовить следующим образом (рис. 12.9): термистор с припаянными к нему достаточно длинными выводами помещается в метал­лическую или пластмассовую трубку и заливается эпоксидной смолой. Для того чтобы смола не вытекала, пока не затвердеет, нужно временно залепить нижнюю часть трубки пластилином. Одновременно в трубке с одного конца закрепляется «ухо» для крепления датчика, которое можно изготовить просто из проволочной петельки. Чтобы исключить выщелачивание вредных ве­ществ из эпоксидной смолы во время эксплуатации датчика, нужно дополни­тельно покрыть датчик водостойким лаком. Подойдут уретановые лаки для лакирования печатных плат, автомобильные эмали горячего отверждения (или, в крайнем случае, обычная олифа, которая имеет очень высокую водо­стойкость, но, к сожалению, сохнуть может при комнатной температуре не­делями). Операции окраски можно избежать, если использовать вместо эпок­сидной смолы силиконовый герметик, которым, однако, аккуратно заполнить внутреннюю полость трубки значительно сложнее (трубка при этом должна быть, естественно, либо пластиковая, либо нержавеющая).

Рис. 12.9. Датчик для терморегулятора по рис. 12.8: 1 — металлическая или пластмассовая трубка; 2 — «ухо» для крепления; 3 — слой водостойкого лака; 4 — место пайки вывода термистора; 5 — термистор; б — эпоксидная смола; 7 — выводы

Электронное реле типа D2W202F (фирмы CRYDOM) можно заменить на лю­бое другое подобное реле или даже на простое электромеханическое, только в последнем случае нужно учитывать то, что написано далее о дребезге кон­тактов.

Настройка регулятора сводится к тому, чтобы подобрать сопротивления R2 и R4 под конкретный экземпляр термистора. Сначала мы подсоединяем вместо них переменные резисторы, выводим движок потенциометра R3 в верхнее положение по схеме, погружаем датчик в воду с температурой 18 °С (это бу­дет нижний предел диапазона регулировки температуры) и, изменяя величи­ну R2, фиксируем момент срабатывания реле (можно просто подсоединить к его контактам тестер в режиме «прозвонки», но удобнее временно вместо нагрузки подсоединить маломощную лампочку накаливания). Далее погру­жаем датчик в воду с температурой 32 (верхний предел), выводим R3 в нижнее положение и подбираем R4 до срабатывания реле. При этом у нас нижний предел также «уедет», поэтому придется сделать несколько итера­ций, чтобы добиться нужного результата, и при этом нужно следить за тем­пературой воды — она в обоих случаях не должна меняться от раза к разу. Чтобы не устраивать столь долгую «песню», можно просто измерить напря­жение на делителе R1—^Rt при нужных температурах и рассчитать величины сопротивлений R4 и R2 заранее, а затем при необходимости их подкорректи­ровать (хотя этого обычно не требуется — какая разница, будет у нас нижний предел 18 или 17 °С? Главное, чтобы мы его знали.)

В окончательной конструкции регулировочный резистор R2 снабжается шка­лой, по которой мы будем устанавливать поддерживаемую температуру. Следует учесть, что при использовании термистора шкала эта будет нерав­номерная — к концу промежутки между делениями будут короче, так как чувствительность термистора с температурой падает. Поэтому шкалу следует изготовить эмпирическим методом: полностью отлаженный термостат под­ключается к небольшой емкости с водой (чтобы нагревание и остывание шло не слишком долго), а затем отмечаются углы поворота движка резистора R2, которые соответствуют различным установившимся температурам — именно установившимся, а не температурам в момент срабатывания реле, так как они могут отличаться. Эта процедура носит название калибровки.

Кстати, а как же здесь быть с теплоизоляцией и перемешиванием, о необхо­димости которых «так долго говорили большевики»? Теплоизоляцией, есте­ственно, придется пожертвовать, но при столь небольших перепадах темпе­ратур между водой и окружающей средой она и не требуется. А вот насчет перемешивания «большевики» совершенно правы: без него ничего не вый­дет. Поэтому терморегулятор в аквариуме можно использовать только в со­четании с аэратором воды, который очень хорошо ее перемешивает, причем рассеиватель аэратора должен быть размещен на самом дне аквариума. При этом датчик подвешивают на половине высоты аквариума, а нагреватель — также вблизи дна.

Нагреватель указанной мощности лучше всего купить в магазинах для аква­риумистов, но в принципе можно и изготовить самостоятельно из мощного остеклованного резистора типа ПЭВ сопротивлением около 1 кОм. Мощ­ность резистора может быть не более 5—10 Вт — в воде коэффициент тепло­отдачи возрастает во много раз. Только не забудьте, что такой нагреватель, подобно обычному кипятильнику, нельзя включать на воздухе. Выводы сле­дует тщательно изолировать: сначала они покрываются лаком, затем изоли­руются термоусадочным кембриком, затем поверх него также покрываются в несколько слоев водостойким лаком или силиконовым герметиком. После изготовления качество изоляции следует проверить: погрузите нагреватель в теплый раствор соли и измерьте сопротивление между выводами и раство­ром — на всех пределах измерения сопротивления мультиметр должен пока­зывать полный разрыв цепи.

Подчеркнем еще раз, что если температура воздуха в помещении сама дос­тигнет заданной и превысит ее, то терморегулятор наш перестанет включать­ся, и температура воды будет равна температуре воздуха (точнее, она всегда будет несколько ниже ее — из-за испарения с поверхности). Данный термо­стат предназначен только для подогрева воды и стабилизации ее температу­ры на некотором уровне, заведомо более высоком, чем температура окру­жающей среды. И его использование наиболее актуально зимой, когда отопление в наших квартирах работает сами знаете как.

Терморегулятор для аквариума — 2 — Конструкции простой сложности — Схемы для начинающих

Этот терморегулятор разрабатывался для поддержания необходимой температуры в аквариуме с тропическими рыбками, но благодаря своей универсальности его можно использовать в других случаях, когда требуется поддерживать температуру воды или воздуха в пределах 10-60°С и управлять нагревателем мощностью до 2 кВт. Терморегулятор имеет полную развязку от электросети и исключает попадание сетевого напряжение в емкость с водой, температура которой контролируется. Точность поддержания температуры достаточно высока — отклонение допускается в пределах одного градуса. Еще одно достоинство — использование в конструкции широкодоступной элементной базы. Принципиальная схема терморегулятора показана на рисунке.

Она содержит измерительный узел, построенный на транзисторах VT1 и VT2 по схеме триггера Шмитта, исполнительное устройство на транзисторах VT3 и VT4 и на электромагнитном реле Р1, а также гальванически развязанный от сети источник питания на трансформаторе Т1. Триггер Шмитта следит за сопротивлением терморезистора R1, а именно за напряжением, образованным делителем из резисторов R1, R3 и R2. Когда сопротивление резистора R1 уменьшаясь под действием температуры, проходит через нижний порог срабатывания триггера. Триггер своим выходным сигналом при помощи коммутирующего устройства выключает нагревательный элемент, и нагрев воды прекращается. Вода начинает остывать, и вместе с этим увеличивается сопротивление R1. Как только напряжение на R1R3 превысит верхний порог срабатывания триггера, он переключится в противоположное состояние и при помощи коммутирующего устройства подаст питание на нагреватель. Затем, при нагревании воды весь процесс повторится. Таким образом, регулятор будет, периодически включая нагреватель поддерживать температуру воды на заданном уровне. А этот уровень можно задать, изменяя сопротивление R3 включенное последовательно с терморезистором. В эмиттерную цепь транзисторов VT1 и VT2, из которых построен триггер Шмитта, включен диод VD2, который служит для сужения петли гистерезиса триггера и способствуют более точному поддержанию температуры. Связь между транзисторами непосредственная, по этому открывание первого из них приводит к закрыванию второго и наоборот. В то время когда открыт VT1 на его коллекторе небольшое напряжение и VT2 закрывается, а в результате по цепи R6 R9 напряжение поступает на базу транзистора VT3, который открывается и открывает транзистор VT4, на реле Р1 поступает ток и его контакты замыкаются, подавая сетевое напряжение на нагреватель. При закрывании VT1 через цепь R4 R5 открывается транзистор VT2 и шунтирует базовую цепь VT3, на столько что этот транзистор закрывается, а вслед за ним и VT4. Ток через обмотку реле прекращается, и оно размыкает свои контакты, выключая нагреватель. Питается устройство от источника нестабилизированного напряжения 10-12В на трансформаторе Т1. В качестве трансформатора используется кадровый трансформатор ТВК110Л от старого черно-белого лампового телевизора (УЛППТ-61). При помощи омметра находят высокоомную обмотку, которая будет сетевой, а низкоомную используют как вторичную. Реле Р1 — автомобильное реле 3747.10 от переднеприводных «Жигулей». Вместо него можно использовать любое другое реле с обмоткой на 10-12В и с контактами, соответствующими мощности нагрузки. Автомобильное реле без подгорания контактов коммутирует нагрузку до 2 кВт. Диоды VD4-VD4 — любые выпрямительные, например КД105 или Д226. В процессе настройки нужно подобрать номинал R9 так чтобы реле надежно срабатывало и отпускало. В редких случаях требуется подбор и R4. Температурный диапазон устанавливается резистором R2, а температура, которую нужно поддерживать — резистором R3. В авторском варианте роль нагревательного элемента играет паяльник на 100 Вт, погруженный в бутылку с широким горлышком (молочную на пол-литра), заполненную речным песком. Горлышко бутылки должно возвышаться на поверхностью воды, так чтобы вода в нее не попадала. К резистору R1 подпаяны провода, и затем он залит эпоксидной смолой (включая и места пайки) так чтобы он не имел электрического контакта с водой.

Радиоконструктор №5 2000г стр. 20

Домашняя

Терморегулятор для аквариума

Тем кто занимается самостоятельным изготовлением аквариумной техники, предлагаем простое по исполнению, но надежное в работа устройство. Подобные приборы заводского изготовления имеются в продаже, но они достаточно дороги, а те которые попроще грубо регулируют температуру воды.

Микросхема DA1 включена как компаратор. Регулировка значения температуры воды выполняется переменным резистором R2. В качества датчика изменения температуры служит терморезистор R5, подключенный к неинвертирующему входу микросхемы DA1.

Когда температура воды, а следовательно, и термодатчика в ней меньше заданного значение, на выходе микросхемы DA1 напряжение близко к напряжению ее питания. Тринистор VS1 открыт и на нагреватель воды, подключенный в качестве нагрузки к гнездам Х1, подается питающее напряжение через диодный мост VD3-VD6. Включение нагревателя индицирует лампа VL1.

Как только температура воды достигнет заданного значения, компаратор переключается и на его выходе напряжение будет близко к нулю. Тринистор VS1 закрывается, отключая нагрузку от питающего напряжения. При остывании воды процесс повторяется. Предлагаемый терморегулятор позволяет получить температурный гистерезис менее 0,5 °С.

При выполнении конструкции устройства особое внимание следует уделить изготовлению датчика температуры. Его основу составляет терморезистор ММТ-4. Для герметизации не выводы терморезистора надевают тонкие хлорвиниловые трубочки, а на его корпус — более толстую. К выводам подпаивают экранированный провод (можно использовать и обычным монтажный провод, но в этом случае его необходимо свить), на который тоже надевают хлорвиниловую трубку. Длина этой трубки должна быть такой, чтобы датчик можно было опустить в воду на желаемую глубину.

Торцы хлорвиниловой трубки на терморезисторе вместе с трубкой для отводящих проводов заливают герметиком — КЛТ-30, ВГО-1, КЛ-4 или аналогичные (можно использовать и эпоксидный клей). Длина проводов, соединяющих датчик с блоком устройства, не должна превышать 1,5 м.

Рекомендованный терморезистор можно заменить на любой другой с отрицательным значением ТКС и номиналом сопротивления в пределах 10…51 кОм. Необходимо только проследить за тем, чтобы сопротивление резистора R4 6ыло равно номинальному сопротивлению выбранного терморезистора.

Вместо указанной на схеме микросхемы К140УД6 можно применить К140УД7, К140УД8, К140УД12, К153УД2. В качестве стабилитрона VD1 возможно использование любого с напряжением стабилизации 11…13 В. Тринистор КУ202Н можно заменить на КУ201Л.

Если предполагается в качестве нагрузки применять нагреватель мощностью более 100 Вт, то диоды VD3-VD6 должны быть более мощными, причем их и тринистор следует установить на небольшие теплоотводящие радиаторы. Регулировка устройства сводится к подбору резистора R6 для надежного открывания и закрывания тринистора.

скачать архив