Thermometer für Gaswarmwasserbereiter. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Leistungsregler, Thermometer, Wärmestabilisatoren

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Der Einsatz eines in manchen Wohnungen eingebauten Gaswarmwasserbereiters (Säule) ist oft mit Unannehmlichkeiten verbunden. Befindet sich die Säule beispielsweise in der Küche, muss man zum Überprüfen und Einstellen der Temperatur des in die Badewanne eingefüllten Wassers immer wieder vom Badezimmer in die Küche und zurück gehen. Es empfiehlt sich, an der Verbrauchsstelle einen Wassertemperatursensor und neben der Säule eine Anzeige zu installieren. In diesem Fall können Sie die Temperatur anpassen, ohne die Säule zu verlassen.

Elektronisches Thermometer, dessen Diagramm in Abb. dargestellt ist. 1 löst dieses Problem. Der Temperatursensor besteht aus drei in Reihe geschalteten Halbleiterdioden (VD1-VD3). Sie können von jeder Art sein – Germanium oder Silizium. Wichtig ist nur, dass die Dioden klein sind, da dies die Trägheit des Geräts verringert. Eine stabilisierte 5-V-Versorgungsspannung wird von jeder geeigneten Quelle geliefert. Der Stromverbrauch überschreitet nicht 10 mA. Ich habe das Netzteil BP2-3 aus dem Rechnerbausatz BZ-34 verwendet.

Fig. 1

Die Funktionsweise des Thermometers basiert auf der Tatsache, dass der Spannungsabfall an einer Halbleiterdiode bei konstantem Durchlassstrom linear von der Temperatur ihres pn-Übergangs abhängt. Wenn bei Nulltemperatur der Schieber des Abstimmwiderstands R5 so installiert ist, dass die Spannung zwischen ihm und dem Minus der Stromquelle gleich dem Spannungsabfall an den Dioden VD1-VD3 ist, fließt kein Strom durch den Mikroamperemeter PA1 unter diesen Bedingungen. Wenn sich die Dioden erwärmen, nimmt die Spannung an ihnen ab und ein zur Temperatur proportionaler Strom fließt durch das Mikroamperemeter.

Der Rahmen des vom Autor verwendeten Mikroamperemeters mit dem Widerstand Rp=617 Ohm besteht aus Kupferdraht (Widerstandstemperaturkoeffizient a=4.3*10).^-3 ° C^-1). Wenn sich die Temperatur des Rahmens um dT=20 °C ändert, erhöht sich sein Widerstand

dR \u617d Rp * ein dT \u4,3d XNUMX * XNUMX^-3*20=53 Ohm

Da der dynamische Widerstand der Dioden VD1-VD3 klein ist und die Werte der Widerstände R4-R6 klein sind, hängt der Strom, der bei einer bestimmten Temperatur durch das Mikroamperemeter RA1 fließt, hauptsächlich von der Summe der Widerstände R2, R3 ab und Rp. In diesem Fall beträgt sie etwa 7 kOhm. Nachdem wir das Verhältnis auf 7000 Ohm - 100 %, 53 Ohm - x % eingestellt haben, finden wir

X = 53 * 100/7000 = 0.76 %

Folglich ändern sich die Thermometerwerte bei Temperaturschwankungen am Installationsort des RA1-Mikroamperemeters um 20 °C um weniger als 1 %. Wenn Sie jedoch eine Diode im Stromkreis belassen, müssen Sie den Gesamtwiderstand der Widerstände und des Rahmens um das Dreifache reduzieren, um die gleiche Empfindlichkeit des Geräts aufrechtzuerhalten, sodass sich der Fehler verdreifacht.

Das Thermometer wird in der folgenden Reihenfolge kalibriert:

• Nachdem die Dioden VD1-VD3 in ein Gefäß mit schmelzendem Eis (Schnee) getaucht wurden, stellt der Trimmwiderstand R5 die Nadel des Mikroamperemeters PA1 auf die Nullskalenmarkierung ein;
• Tauchen Sie die Dioden in ein Gefäß mit kochendem Wasser und stellen Sie den Pfeil mit einem Trimmwiderstand R3 auf 100 ° C ein.

Es bleibt nur noch, die Dioden am Rohr, durch das heißes Wasser fließt, so nah wie möglich an der Stelle anzubringen, an der Sie die Temperatur regeln müssen. Eine mögliche Montagemöglichkeit ist in Abb. dargestellt. 2.

Fig. 2

Um sicherzustellen, dass die Temperatur der Dioden 2 nicht von der Temperatur des Rohrs 1 und des darin befindlichen Wassers abweicht, sollte das Gerät mit einer Asbest-Wärmedämmung 3 und darüber mit einer Aluminiumfolie 4 abgedeckt werden. Die Länge wird mit Drähten 5 bestimmt Da der Wert praktisch unbegrenzt ist, sind die Dioden 2 mit den übrigen Elementen des Thermometers verbunden, die in der Nähe des Reglers des Gasdurchlauferhitzers platziert werden können, auch wenn er sich in einem anderen Raum befindet.

Autor: V.Burkov, Ivanovo

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