Схема простого универсального термостата (AD22100KT, OP27GS)


Для поддержания определенной температуры, например, в овощехранилище, кессоне, инкубаторе, террариуме и др. требуется термостат, - устройство, которое будет управлять нагревателем так, чтобы поддерживать заданную температуру.

Принципиальная схема

Изменяя соотношение двух резисторов (R1 и R2) термостат можно настроить на поддержание любой температуры в пределах от -50°С до +150°С.

Термостат построен по типовой схеме, состоящей из датчика температуры, выдающего напряжение, зависящее от температуры, источника опорного напряжения, компаратора и выходного ключа.

Для определения температуры используется термодатчик типа AD22100KT. Датчик работает в диапазоне температуры от -50 °С до +150°С, то есть, диапазон составляет 200 градусов. При этом его выходное напряжение составляет 22,5 милливольт на один градус.

Для питания датчика требуется источник напряжением 5V. Этот источник выполнен на стабилитроне VD1. От него же питается и источник опорного напряжения, выполненый на резисторах R1 и R2.

Принципиальная схема простого универсального термостата (AD22100KT, OP27GS)

Рис. 1. Принципиальная схема простого универсального термостата (AD22100KT, OP27GS).

Компаратор выполнен на операционном усилителе А2. Напряжение с выхода датчика поступает на его инверсный вход, а напряжение от выхода источника опорного напряжения поступает на его прямой вход.

Если температура ниже порога, заданного резисторами R1 и R2, то напряжение на прямом входе А2 становится выше чем на инверсном, и на выходе А2 напряжение резко увеличивается.

В результате, через резистор R5, ограничивающий ток, поступает ток на светодиод твердотельного реле U1. Ключевая схема твердотельного реле U1 открывается и включает нагреватель.

Если температура достигла заданного значения и превысила его, напряжение на прямом входе А2 становится ниже напряжения на инверсном входе, и напряжение на выходе А2 резко уменьшается до минимального значения. Это приводит к тому, что ток через светодиод оптопары U1 прекращается и нагреватель выключается.

Детали и налаживание

Термостат можно настроить на любую температуру, для этого нужно рассчитать резисторы R1 и R2 исходя из такого равенства:

R2 / (R1+R2) = 0,275 + 0.0045Т, где Т -это значение температуры в единицах градусов по Цельсию.

Для питания схемы термостата используется отдельный источник питания напряжением 15V (или от 12V до 18V). Желательно, чтобы это был источник со вторичной цепью, изолированной от электросети.

Тогда данный термостат можно будет использовать в месте с повышенной влажностью, не опасаясь поражения электрическим током.

Датчик может быть расположен как в непосредственной близости от ОУ А2 и других деталей схемы, так может быть и выносным, на трехпроводном кабеле.

Операционный усилитель OP27GS можно заменить другим операционным усилителем.

Костин С. П. РК-03-2020.


0 435 Терморегуляторы
термостат термостабилизатор температура стабилизатор температуры регулятор температуры
Оставить комментарий:

cashback