Thermostat für Mini-Inkubator. Schema, Beschreibung

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Thermostat für Mini-Inkubator

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Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Leistungsregler, Thermometer, Wärmestabilisatoren

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In der GUS werden verschiedene Arten von Mini-Inkubatoren hergestellt. Die Temperatur in ihnen wird durch ein mechanisches Thermostat gehalten, es gibt keine Anzeichen dafür, dass die Grenztemperatur im Inneren des Inkubators überschritten wird. Als Ersatz für das mechanische Thermostat ist das vorgeschlagene elektronische (Bild 1) mit zusätzlichen Servicefunktionen vorgesehen. Die Genauigkeit der Aufrechterhaltung der Temperatur im Inneren des Mini-Inkubators beträgt 0,2 °C. Die Temperatur kann innerhalb von 37...39°С eingestellt werden. Die Leistung des Thermostats bleibt erhalten, wenn die Netzspannung innerhalb von ± 20 % des Nennwerts schwankt.

Abb.1. Schematische Darstellung des Thermostats (zum Vergrößern anklicken)

Der Temperaturregler besteht aus:

Thermowiderstandsbrücke R1...R6;
zwei Komparatoren an den Operationsverstärkern DA1, DA2;
Anzeigeeinheit „Heizung“ an LED HL3;
Knotenanzeige „norm“ auf der LED HL2;
Knotenanzeige "Überhitzung" auf der LED HL1;
Stromsteuereinheit durch das Heizelement auf der HL4 LED;
Knotenpunkt für akustische Anzeige der Überschreitung der Grenztemperatur an VT6...VT9, VT11 und piezoelektrischem BQ1;
Ein Netzschalter an einem VT10-Transistor, der Strom durch das Heizelement liefert.

Die Schaltung wird von einer transformatorlosen Schaltung mit Löschkondensatoren C8, C9 versorgt. Die Spannung wird durch die Diodenbrücke VD2 gleichgerichtet, durch die Kondensatoren C6, C7 gefiltert und durch die Zenerdiode VD1 stabilisiert. Die Diodenbrücke VD3...VD6 wird verwendet, um Spannung der erforderlichen Polarität an den Transistor VT10 zu liefern. Am DA2-Komparator ist ein Schwellenelement montiert, das die Heizung des EK1-Elements beinhaltet. Wenn die Lufttemperatur im Inneren des Inkubators unter dem durch den Widerstand R2 eingestellten Schwellenwert liegt, ist Pin 6 von DA2 hoch. Verstärkt durch den Emitterfolger an VT3, VT4, tritt das Signal durch R11, HL3 in die Basis des Transistors VT10 ein, der Transistor öffnet und der Strom fließt durch das Heizelement EK1. Der Spannungsabfall am Widerstand R17 reicht aus, um die HL4-LED zum Leuchten zu bringen, die den Stromfluss durch das Heizelement steuert.

Gleichzeitig zeigt die HL3-LED die Einbeziehung des Modus „Heizen“ an. Wenn die eingestellte Temperatur erreicht ist, sinkt die Spannung an Klemme 6 von DA2, VT10 schließt, das Heizelement EK1 wird stromlos, die LEDs HL3, HL4 erlöschen und die LED HL2 leuchtet (Anzeige des „Norm“-Modus ). Wenn die Temperatur im Inkubator sinkt, wird der Modus "Heizen" wieder eingeschaltet. Für ein klareres Umschalten zwischen den Modi wird in den Komparator unter Verwendung eines Widerstands R8 eine positive Rückkopplung eingeführt.

Wenn Sie sich gegenseitig ändern, können Sie mit den Modi "Heizen" und "Normal" die Küken hervorbringen. Aufgrund eines Kurzschlusses des VT10-Transistors oder aus anderen Gründen kann die Temperatur im Inkubator jedoch 39,4 ° C überschreiten. Eine Überhitzung über diese Temperatur hinaus ist gefährlich für die Entwicklung von Embryonen. In den letzten Tagen der Inkubation führt es zum Massensterben der Embryonen [1]. Um diese Situation zu verhindern, wurde ein weiterer Komparator in die Schaltung des Operationsverstärkers DA1 eingefügt. Es schaltet, wenn die Temperatur 39°C erreicht. In diesem Fall leuchtet die HL1-LED auf und die Taste am VT5-Transistor öffnet sich. Auf den Transistoren VT6 ... VT9 ist ein modifizierter Multivibrator mit hoher Belastbarkeit aufgebaut. Dieser Niederfrequenz-Relaxationsoszillator dient als modulierender Hochton-Selbstoszillator basierend auf einem VT11-Transistor und einem BQ1-Piezoruf. In diesem Modus gibt der Sender ein intermittierendes Alarmsignal ab. Zur besseren optischen Kontrolle der Betriebszustände des Thermostaten ist der Strom durch die LEDs HL1...HL3 relativ groß gewählt. Da der Ausgangsstrom der Operationsverstärker DA1, DA2 für ihr helles Leuchten nicht ausreicht, werden Verstärker auf Basis der Transistoren VT1 ... VT4 in die Schaltung eingeführt.

Детали

Die Widerstände R3 ... R6 müssen hochstabil verwendet werden, z. B. Typ C2-29, Thermistor R1 - Typ MMT-1, Trimmerwiderstand R2 - SP5-16VA-0,25 W. Die restlichen Widerstände können MLT, C2-23, C2-33 sein. Kondensatoren C1, C2, C7 - klein, Keramik; Kondensatoren C8, C9 - Typ K73-17. Kondensatoren C4 ... C6 - K50-35. Operationsverstärker können durch K140UD6 oder KR140UD708 ersetzt werden. Die Transistoren VT1 ... VT9, VT11 können durch anderes Low-Power-Silizium der entsprechenden Struktur ersetzt werden. Der VT10-Transistor kann durch einen leistungsstarken zusammengesetzten Hochspannungstransistor ersetzt werden. Die Zenerdiode muss 9 ... 10 V betragen. Die Diodenbrücke VD2 kann durch eine Brücke aus einzelnen Dioden vom Typ KD209A ersetzt werden, VD3 ... VD6 kann durch dieselben Dioden ersetzt werden.

Einrichtung das Thermostat ist wie folgt. Der Tongenerator wird auf VT11 und BQ1 auf dem Steckbrett vormontiert und der Widerstandswert der Widerstände R21, R22 für eine zuverlässige Erzeugung angegeben, dann werden diese Elemente auf dem Arbeitsbrett installiert. Der Thermistor ist im Inkubator montiert. Schließen Sie die Heizung EK1 mit einer Leistung von 30 ... 35 W an die Platine an. Als Heizung können Sie 4 in Reihe geschaltete 60-Watt-Glühlampen oder Heizstäbe verwenden. Schließen Sie den Inkubator an. Durch Steuern der Lufttemperatur im Inkubator mit einem Thermometer mit einem Teilungswert von 0,1 ° C, beispielsweise TL-4 (GOST 215-73), wird die Schwelle zum Einschalten des Heizelements mit dem Widerstand R2 auf eine Temperatur von eingestellt 37,7 ... 38 ° C. Nach einer halben Stunde Betrieb des Inkubators ist die Schaltschwelle festgelegt. Schließen Sie dann die Schlussfolgerungen des Kollektor-Emitters des Transistors VT10. Bei einer Temperatur von 39 ° C sollten sich die Licht- und Tonalarme einschalten. Die Schaltschwelle wird durch Auswahl von R5 eingestellt. Durch Auswahl von R17 wird die gewünschte Helligkeit der HL4-LED eingestellt. Damit kann die Einstellung des Thermostats als abgeschlossen betrachtet werden.

Literatur

Was Sie über die Geflügelhaltung wissen müssen. Empfehlungen an Besitzer des Haushaltsinkubators "Kvochka".

Autor: O. Belousov, Tscherkassy; Veröffentlichung: radioradar.net

Siehe andere Artikel Abschnitt Leistungsregler, Thermometer, Wärmestabilisatoren.

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