САЙТ КРЫЛОВА ПАВЛА
Главная
Схемы Ветрогенераторы Собаки Стройка Книги О сельском хозяйстве и прочем


СХЕМЫ---->
СХЕМЫ БЫТОВОЙ ТЕХНИКИ статьи № 1-50---->
СХЕМЫ БЫТОВОЙ ТЕХНИКИ статьи № 51-100---->
СХЕМЫ БЫТОВОЙ ТЕХНИКИ статьи №101-150

АВТОМАТ УПРАВЛЕНИЯ ВЕНТИЛЯЦИЕЙ НА КУХНЕ

Н. ЛАТЧЕНКОВ, г. Москва

Предлагаемый вниманию читателей автомат поддерживает на кухне комфортный температурный режим, включая и выключая вентилятор. Однако это не термостабилизатор в привычном смысле этого слова. В основу его работы положен несколько иной принцип..

.
Отправной точкой для создания автомата послужил тот факт, что при работающей кухонной плите горячий воздух распределяется по помещению далеко не равномерно. Нагревшийся поднимается вверх, а поступающий извне холодный остается внизу. Так, разность показаний установленных у пола и у потолка помещения термометров достигает 8 °С даже во время работы электроплиты на четверть мощности. Средняя температура воздуха в зависимости от сезона и времени суток находилась в интервале 16...32 °С.

Граница между слоями воздуха выражена довольно резко и явно ощущается человеком.

В этой ситуации благоприятно сказывается наличие на кухне вентилятора, перемешивающего воздух. С его включением температура внизу повышается, а наверху — снижается. Такой вентилятор желательно снабдить таймером, автоматически через определенное время отключающим его. Это убережет от последствий забывчивости. Еще лучше — сделать устройство, реагирующее на неравномерность распределения температуры и включающее вентилятор, только когда это действительно необходимо. В автомате, схема которого показана на рисунке, совмещены обе функции. Основные узлы таймера — RS-триггер DD4.1, генератор тактовых импульсов на микросхеме DD1 и двоичный счетчик DD3. В исходном состоянии таймера, которое устанавливают нажатием кнопки

Автомат управления вентиляцией на кухне

SB1, на выходе триггера DD4.1 (вывод 2) и соединенном с ним входе 1 элемента DD1.1 — низкий логический уровень. В результате работа тактового генератора на элементах DD1.1 и DD1.2 запрещена. Высоким уровнем на входе R счетчика DD3 во всех его разрядах установлены лог. 0. Транзисторы VT2 и VT3 закрыты (предполагается, что выключатель SA2 разомкнут), светодиод HL2 не горит, двигатель вентилятора М1 отключен от сети разомкнутыми контактами реле К1.

Нажатием кнопки SB2 включают вентилятор и запускают таймер. В результате изменения состояния триггера DD4.1 напряжение высокого логического уровня с его выхода поступает в базовые цепи транзисторов VT2 и VT3. Светодиод HL2 зажигается, а сработавшее реле К1 подает сетевое напряже¬ние на вентилятор. Одновременно раз¬решается работа тактового генератора DD1.1, DD1.2 и счетчика DD3. Спустя определенное, зависящее от положе¬ния переключателя SA1 число периодов колебаний тактового генератора, низкий логический уровень на входе 9 элемента DD2.2 сменится высоким, что приведет к возврату триггера DD4.1 и всего таймера в исходное состояние и выключению вентилятора.

Вентилятор еще до истечения выдержки можно выключить кнопкой SB1 и вновь включить кнопкой SB2, причем отсчет времени начнется с начала. Про¬длит работу вентилятора и простое на¬жатие на кнопку SB2. Датчик разности температур собран на компараторе DA1. Его чувствительные элементы — два терморезистора. Первый из них (RK1) размещают на высоте 2,2 м и на удалении не более 0,8 м от кухонной плиты по горизонтали. Второй терморезистор (RK2) устанавливают под первым на высоте приблизительно 0,6 м.

Если температура терморезисторов одинакова, равны и их сопротивления. Однако, благодаря резистору R2, напряжение на инвертирующем входе (вывод 4) компаратора DA1 выше, чем на неинвертирующем (вывод 3), в результате на его выходе (вывод 9) — низкий логический уровень. Транзистор VT1 закрыт, светодиод HL1 погашен. Вентилятор, если он не включен с помощью кнопки SA2, не работает. Допустим, температура обоих терморезисторов увеличивается или уменьшается одинаковым образом. Вместе с ней изменяются, оставаясь равными, их сопротивления. Поэтому состояние компаратора сохраняется прежним. Однако, если терморезистор RK1 нагреть сильнее, чем RK2, напряжение на инвертирующем входе компаратора DA1 станет ниже, чем на неинвертирующем, что приведет к переключению компаратора. Напряжением высокого логического уровня с его выхода будет открыт транзистор VT1, а если выключатель SA2 замкнут, то и VT3. Светодиод HL1 зажжется, реле К1 сработает, вентилятор будет включен независимо от состояния таймера. После выравнивания температуры терморезисторов компаратор DA1 возвратится в исходное состояние, отключив вентилятор.

Конденсаторы С2—С4 служат для подавления помех и наводок на длинные провода, соединяющие терморезисторы с прибором. Номинал конденсатора С4 преднамеренно выбран меньшим, чем СЗ. Это позволило устранить кратковременное включение вентилятора в момент подачи на автомат напряжения питания.

Напряжение 12 В для питания автомата берут от любого стабилизированного источника. Потребляемый ток (не считая реле К1) не превышает 30 мА. Автором применено реле КУЦ-1 (паспорт РА3629000). Пригодны и другие, например, РЭС22 (паспорт РФ4.523.023-05.01).

В прибор можно устанавливать постоянные резисторы любых типов. Конденсатор С1 — пленочный серии К73, С6 — керамический, остальные — оксидные К50-6 или К50-35. Светодиоды HL1 и HL2 — любые соответствующего цвета свечения, например, КИПД05А (красный) и КИПД05Б (зеленый). Можно заменить оба одним двуцветным с общим катодом, например, L-117EOW фирмы Kingbright. Транзисторы VT1— VT3 — с любым буквенным индексом.

Компаратор К554САЗ заменяют на 521 САЗ с учетом отличий в нумерации выводов. При отсутствии микросхемы К561ТР2 RS-триггер (DD4.1) собирают по известной схеме из двух элементов микросхемы К561ЛЕ5 или других ИЛИ-НЕ. Понизив напряжение питания до 9 В, вместо микросхем серии К561 можно установить их функциональные аналоги из серии К176.

Терморезисторы RK1 и RK2 — ММТ-4. Их номинал (сопротивление при температуре +25 °С) некритичен и может достигать 82 кОм, однако терморезисторы должны быть одинаковыми, лучше всего — "из одной коробки". Если есть сомнения в идентичности характеристик терморезисторов, равенство их сопротивления полезно проверить при различной температуре. При монтаже в автомат выводы терморезисторов, соединенные с их металлическими корпусами, подключают к общему проводу.

Включив питание автомата, разомкнув выключатель SA2 и нажав кнопку SB1 "Пуск", необходимо убедиться, что тактовый генератор на элементах DD1.1, DD1.2 действует, светодиод HL2 светится, а реле К1 сработало, запустив вентилятор. В противном случае придется проверить правильность монтажа, исправность микросхем, транзисторов и других элементов. Если переключатель SA1 находится в указанном на схеме положении, через 15...20 мин вентилятор должен быть автоматически выключен, а светодиод HL2 — погаснуть. Перевод переключателя SA1 в другое положение удвоит это время. Устанавливать продолжительность работы вентилятора с высо кой точностью в данном случае не требуется, но при необходимости ее можно "подогнать" подборкой номиналов конденсатора С1 и резистора R5.

Убедившись в работоспособности таймера, приступают к налаживанию датчика перепада температуры. Терморезисторы RK1 и RK2 заблаговременно размещают таким образом, чтобы они прогрелись до одной и той же температуры. В этом состоянии убеждаются, что логический уровень на выводе 9 компаратора DA1 — низкий, а светодиод HL1 не горит. Если нагреть терморезистор RK1 на несколько градусов, поднеся к нему горячий предмет, светодиод должен зажечься, а через некоторое время после удаления предмета — погаснуть. Требуемой чувствительности датчика добиваются подборкой номинала резистора R2. Необходимо учитывать, что во время пайки элементы автомата нагреваются до высокой температуры, изменяющей их характеристики. Поэтому после каждого вмешательства в устройство с паяльником необходимо выждать несколько минут, давая элементам возможность остыть.

В заключение опытным путем подбирают наилучшее место расположения терморезисторов RK1 и RK2.


altay-krylov@yandex.ru