Вильямс Никитин - В помощь радиолюбителю. Выпуск 12
Конструкция зонда показана на рис. 32.
Рис. 32. Конструкция температурного зонда
Здесь:
1 — фторопластовая трубка длиной 8 мм;
2 — наружная оболочка коаксиального кабеля РК75-1-22;
3 — центральная жила кабеля;
4 — оплетка кабеля;
5 — эпоксидная смола.
Другой конец кабеля подключают к прибору с помощью стандартного соединителя (разъема). Термометр рассчитан на измерение температуры в пределах от 0 до +100 °C.
Принципиальная схема термометра показана на рис. 33.
Рис. 33. Принципиальная схема электронного термометра
Датчик и резисторы R1-R4 образуют мост постоянного тока, в одну из диагоналей которого подается питание напряжением 9 В, а во вторую диагональ включен вольтметр на операционном усилителе DA1. При указанных на схеме сопротивлениях резисторов полное отклонение стрелки измерительного прибора PV1 соответствует напряжению 1 В.
Если используется микроамперметр на 100 мкА, последовательно с ним нужно включить добавочный резистор, сопротивление которого вместе с собственным сопротивлением рамки прибора должно быть равно 10 кОм.
Для получения двуполярного питания операционного усилителя используется блок питания, принципиальная схема которого показана на рис. 34.
Рис. 34. Принципиальная схема блока питания электронного термометра
Для работы этого блока питания необходим любой униполярный выпрямитель с выходным напряжением 25 В, которое подается на интегральный стабилизатор напряжения 18 В. Далее оно делится, и с помощью стабилитрона VD1 формируется средняя точка.
Постоянные резисторы измерительного моста R1-R3 для высокой стабильности должны быть, например, типа С2-29В.
5.3. Быстродействующий термометр
Шелестов И. [22]
В этом приборе термочувствительным элементом является терморезистор типа СТЗ-19, который имеет малую массу и благодаря этому малоинерционен. Термометр предназначен для измерения температуры работающей микросхемы, транзистора или другого элемента для предупреждения выхода аппаратуры из строя.
Принципиальная схема термометра представлена на рис. 35.
Рис. 35. Принципиальная схема быстродействующего термометра
Питание на схему термометра поступает либо от внешнего источника, либо от встроенной батареи в зависимости от соответствующего положения переключателя SA1. Диод VD1 препятствует повреждению прибора при подключении внешнего источника питания в неправильной полярности. С помощью резистора R1 и стабистора VD2 напряжение питания стабилизируется на уровне 1,7 В.
Терморезистор R10 и постоянные резисторы R5, R8, R9 образуют мост постоянного тока, к одной диагонали которого поступает питание со стабистора, а к другой диагонали подключен вольтметр, образованный микроамперметром РА1 и добавочным резистором R6 или R7.
Прибор имеет два диапазона измерений: при разомкнутых контактах SA3 — от 0 до +40 °C, при замкнутых контактах — от +30 до +40 °C. Эти пределы могут быть сдвинуты с помощью переменного резистора R9. Градуировка термометра производится с помощью термокамеры, в которой автоматически поддерживается установленная температура.
Схема рассчитана на использование микроамперметра РА1 типа M1691 с током полного отклонения стрелки 10 мкА и многооборотных переменных резисторов типа СП5-2.
5.4. Медицинский термометр
Алексиев Д. [23]
С помощью этого термометра можно измерять температуру тела в пределах от +20 до +44 °C или проверить отклонение температуры в пределах ±2 °C от ранее установленного значения. В качестве термочувствительного элемента в схеме задействован терморезистор.
Принципиальная схема термометра приведена на рис. 36.
Рис. 36. Принципиальная схема медицинского термометра
Терморезистор R и резисторы R1-R4 образуют мост постоянного тока, в одну диагональ которого включен источник питания G1 с выключателем S2, а в другую — измеритель разбаланса моста. Измерение температуры тела производится при положении переключателя S1, показанном на схеме. Измерение разбаланса производится операционным усилителем при включении стрелочного прибора РА1 с добавочным резистором R7 в цепь отрицательной обратной связи. Элементы R8, С2 и С3 осуществляют частотную коррекцию. Конденсатор С1 препятствует влиянию наводок на операционный усилитель.
В нижнем положении переключателя S1 накоротко замыкается резистор R5, что приводит к увеличению коэффициента усиления операционного усилителя, а неинвертирующий вход переключается к движку переменного резистора R3. В результате полное отклонение стрелки микроамперметра соответствует изменениям температуры всего на 4 °C.
Движком R3 можно смещать стрелку прибора на середину шкалы при установленной температуре.
Операционный усилитель μА709 можно заменить на К153УД1А. В схеме используется микроамперметр РА1 с током полного отклонения стрелки 100 мкА. Терморезистор выбирается малых размеров для уменьшения необходимого времени измерения. Его сопротивление при температуре +20 °C может находиться в пределах от 500 до 5000 Ом.
Глава 6
УПРАВЛЕНИЕ ОСВЕЩЕНИЕМ
6.1. Звонок включает свет в прихожей
Александров И. [24]
Когда посетитель нажимает кнопку квартирного звонка, хозяину приходится добираться до входной двери в темноте, так как выключатель освещения прихожей всегда находится у входной двери. Предлагаемое устройство устраняет эту проблему.
Его принципиальная схема приведена на рис. 37.
Рис. 37. Принципиальная схема автомата
При нажатии посетителем кнопки SB1 переменное напряжение электросети 220 В оказывается приложено к звонку НА1, и он начинает звонить. При этом почти мгновенно заряжается конденсатор С1. Постоянная времени его заряда составляет всего 3 мс, так что за 10 мс он зарядится полностью, а посетитель даже не успеет снять палец с кнопки. Заряжается также и конденсатор С2, что приводит к отпиранию тиристора VS1, а падением напряжения на резисторе R5 отпирается тиристор VS2, благодаря чему зажигается вполнакала лампа EL1 в прихожей. Лампа продолжает гореть и когда посетитель отпустит кнопку, так как конденсатор С2 будет подзаряжаться от конденсатора С1 накопленным в нем количеством электричества. Поэтому после нажатия звонковой кнопки свет в прихожей может гореть примерно 30–40 с. Этого времени вполне достаточно, чтобы хозяин прошел в прихожую и с помощью выключателя Q1 зажег лампу в полный накал.
Неоновая лампочка HL1 подключена к напряжению сети через ограничительный резистор R1 постоянно, и удобнее всего вмонтировать ее в кнопку звонка. В качестве этой лампочки можно использовать ТН-0,2 или ТН-0,5. Мощность лампы (или ламп) освещения прихожей практически неограниченно.
6.2. Регулятор яркости светильника с плавным включением
Нечаев И. [25]
Этот регулятор предназначен для плавной регулировки яркости лампы накаливания в пределах от нуля до максимума, кроме того, при включении яркость также нарастает плавно, чем обеспечивается продление срока службы лампы.
Принципиальная схема устройства приведена на рис. 38.
Рис. 38. Принципиальная схема регулятора яркости
При замыкании контактов выключателя SB1 каждым полупериодом сетевого напряжения через резистор R5 начинает заряжаться конденсатор С2. По мере его заряда нарастает яркость свечения лампы светильника. Транзистор VT1 в это время заперт, так как постоянная времени заряда конденсатора С1 через резистор R1 значительно больше постоянной времени заряда С2. По мере заряда С1 сопротивление канала полевого транзистора VT1 уменьшается и яркость свечения лампы нарастает. Таким образом, время нарастания яркости определяется емкостью С1. После выключения светильника конденсатор С1 разряжается в течение 100 с. Поэтому повторное включение в течение этого срока не будет сопровождаться плавным нарастанием яркости.
Амплитудное значение сетевого напряжения составляет 311 В. Поэтому вместо тиристора КУ202К, для которого предельное напряжение в запертом состоянии составляет 300 В, нужно использовать тиристор КУ202М или КУ202Н.
Следует учесть, что вся система находится под напряжением сети переменного тока. Поэтому налаживание следует выполнять с соблюдением правил техники безопасности.
