ЦИФРОВОЙ ТЕРМОРЕГУЛЯТОР

Абрамов Сергей    г.Оренбург

Найти нужную схему терморегулятора бывает порой очень сложно. Схем существует большое множество. Все они рассчитаны на установку температуры при помощи переменного резистора. Но установить быстро нужную температуру с помощью потенциометра вам навряд ли удастся. Но если скажем вам необходимо еще и наблюдать за реальной температурой то вам может помочь данная схема.
 Схема рис1.  состоит из цифрового частотомера собранного на микросхемах D1-D7, D9,D11-D19, и индикаторах HG1-HG3. Задатчика температуры D24,D25,SA1-SA3. Схемы сравнения D20-D22. Термочувствительного моста R3-R6,L1,EK1. Усилителя термопары D8. Преобразователя напряжение – частота D27. Делителя частоты с коэффициентом 10 - D10 и блока питания D26,VT1, VT2,VD2-VD13,C6-C14,R18-R22.
 При включении SA4  блок питания  начинает вырабатывать четыре напряжения : +9 вольт для питания термочувствительного моста, +15 и –15 для питания операционного усилителя и преобразователя напряжение- частота и +5 вольт для  питания логических микросхем. Генератор на D1 и кварце ZQ1 выдает частоту 1Мгц которая микросхемами D2-D7 последовательно делится до 1Гц. Усиленный микросхемой D8 сигнал термопары поступает на преобразователь напряжение частота. Таким образом мы получаем зависимость частоты на 7 ножке D27 от температуры на  датчике. Далее эта частота поступает через  десятичный делитель микросхема D10 на счетную декаду D11-D13. Время заполнения  счетчиков обусловлено стабильной частотой 1Гц. Поэтому по спаду импульса на 8 ножке регистров D14-D16 информация со счетчиков перепишется
в регистры, а через некоторое время обусловленное внутренней задержкой микросхемы D9 будет сформирован положетельный импульс сброса счетчиков.
Длительность импульса зависит от резистора R13. Информация переписанная


                                                                                                                                                РИС1
 

в регистры дешифруется и индицируется индикаторами HG1-HG3, а также сравнивается элементами сравнения на микросхемах D20-D22 с кодом установленным на задатчиках SA1-SA3. Если код на регистрах меньше кода
на задатчиках, то включается реле K1 и происходит нагрев до тех пор пока температура не сравняется.
В качестве датчика температуры используется термопара из спая Хромель-Капель. L1 – представляет из себя катушку намотанную проводом ПЭВ-2 d-0.08мм до сопротивления 10 Ом, Вернее оно должно быть равно сопротивлению резистора R5. Оно необходимо для температурной компенсации моста при изменении внешней температуры. Переключатели S1-S3  представляют собой
кодовые наборные переключатели десятично- двоичные от станков с ЧПУ. Если таковые не найдутся можно поставить переключатель десятичный т.е. 1 группа и
десять положений и плюс микросхему десятично – двоичного шифратора 555ИВ3 рис2.

РИС2

Цепочку микросхем D1-D7 можно заменить на генератор рис 3.

РИС3

Трансформатор Т1 мощностью 10 вт. II – рассчитана на ~8 вольт и намотана проводом ПЭВ2 d=0,15мм. III – рассчитана на ~17 вольт и намотана проводом ПЭВ2 d=0,15мм. IV – рассчитана на ~9,5 вольт и намотана проводом ПЭВ2 d=0,8мм. Микросхема D26 установлена на ребристом радиаторе размером 20х50мм. Вместо реле можно установить два оптотиристора тогда щелчков реле можно будет исключить. Светодиоды оптотиристоров включают последовательно  через резистор сопротивлением 200-300 Ом. ,а тиристоры должны быть включены встречно- параллельно.
    Чертеж печатной платы изображен на Рис4 и платы индикации Рис5.

РИС4

  Рис5

        Регулировка заключается в балансировке моста, установки коэффициента усиления операционного усилителя, и установки частоты преобразователя. К
точке соединения R4,R5 подключим цифровой вольтметр, датчик ЕК1 прижмем ко льду и вращением R6 установим на вольтметре 0 вольт. Далее к 10
ножке D8 подключим вольтметр. вытащим датчик, замерим температуру в помещении и установим резистором R10 напряжение на вольтметре. При  температуре 20 град. –200мв. , 30 град. –300мв. А напоследок в зависимости от температуры, резистором R12 установим нужное показание на индикаторах HG1-HG3.