|
СХЕМЫ---->
СХЕМЫ ТЕЛЕВИЗОРОВ СТАТЬЯ №1-50---->
СХЕМЫ ТЕЛЕВИЗОРОВ СТАТЬЯ №51-100
Термосигнализатор.
Ю.Виноградов
Перегрев и возгорание постоянно включенной в электросеть радиоаппаратуры — нередкая причина возникающих пожаров. И хотя с почти полным отказом от радиоламп энергопотребление современной электронной техники значительно снизилось, эта опасность лишь уменьшилась. Но появилась новая: горение и даже лишь тление пластиков неизвестного происхождения, заменивших сегодня металл и дерево старых радиоаппаратов, способны настолько отравить атмосферу в квартире, что ночной сон ее обитателей может никогда не кончиться... На рис. 1 приведена принципиальная схема устройства, подающего тревожный звуковой сигнал при перегреве контролируемого прибора — повышении его температуры выше обычной.
Датчиком температуры служит здесь R5 — терморезистор с отрицательным температурным коэффициентом сопротивления (ТКС). При нормальных температурах (признанных нормальными) имеем: U3>U2 — напряжение на прямом входе операционного усилителя DA1 превышает напряжение на его инверсном входе; U6 = +8,5 В — напряжение на выходе DA1 оказывается близким к напряжению питания DA1; транзистор VT1 закрыт и напряжение на его коллекторе (и, соответственно, на входе 13 микросхемы DD1) практически равно нулю (чуть выше за счет постоянной составляющей коллекторного тока Ik0 транзистора).
При повышении температуры снижается сопротивление цепи R3+R5 и, соответственно, напряжение U3. А когда температура достигает установленного предела, имеем: U3
На элементах DD1.1 и DD1.2 собран генератор меандров, его частота:
При появлении на выходе DD1.2 напряжения высокого уровня включается в работу и генератор, выполненный на элементах DD1.3 и DD1.4, его частота:
(тоже меандры).
На инверторах микросхемы DD2, разбитых на две группы, собран усилитель мощности, подключенный парафазно к звуковому генератору. Его нагрузкой служит BA1 — достаточно "громкий" пьезоэлемент ЗП-1.
Нужный температурный порог выставляют резистором R4. Для того, чтобы операционный усилитель DA1 и транзистор VT1 работали в режиме компаратора без "дребезга", резистор R6 порогового делителя подключен к резистору R11. Возникающая таким образом положительная обратная связь (она уменьшается с уменьшением сопротивления резистора R11) формирует быстрый переход компаратора из одного состояния в другое.
О размещении термодатчика.
Он может быть смонтирован как обычный элемент непосредственно на печатной плате прибора. Но на нагрев такой датчик будет реагировать замедленно, а выставляемая пороговая температура не может быть, конечно, больше допустимой для самого прибора. Чаще термодатчик имеет с прибором лишь электрическую связь.
Конструкция датчика, предназначенного для контроля температуры внутри какого-либо объекта, показана на рис. 2, а. Два последовательно включенных терморезистора 1, разделенных изолирующей прокладкой 2, должны иметь общее сопротивление в пределах 0,33...1,0 МОм (R3+R5 приводят к сопротивлению примерно 1,7 МОм подбором резистора R3). Терморезисторы покрывают тонким электроизолятором. Можно, например, затянуть их в термоусадочную трубку. Длина подводящих проводов большого значения не имеет. А вот их сечение — имеет: чтобы не стать теплоотводами, они должны быть тонкими.
Если термодатчик предназначен для контроля температуры плоской поверхности — например, корпуса радиоаппарата — он может быть выполнен так, как показано на рис. 2, б.
В качестве основания 2 берут тонкую пластинку диэлектрика, лучше — имеющего хорошую теплопроводность (ею обладают некоторые керамики). Уложенные на нее терморезисторы (их может быть несколько) заливают подходящим клеем 3, например, эпоксидным. Конструкция должна быть максимально легкой, это уменьшит тепловую инерционность датчика. Сверху на терморезисторы можно наклеить теплоизолирующую "подушку" из пенопласта.
Если конструкция с выносным термодатчиком представляется все-таки неудобной, терморезистор монтируют так, как показано на рис. 2, в. В корпусе прибора для него делают вырез (для терморезистора типа КМТ-1 — 18x5 мм), а сам терморезистор 1 впаивают в печатную плату 3 так, чтобы после установки ее на место терморезистор выступал из "дна" корпуса 2 на 1,5... 2 мм. Во избежание электрического контакта с контролируемой поверхностью его обертывают полоской фторопласта 4 толщиной 0,15...0,2 мм. Смонтированный таким образом терморезистор может "смотреть" в вентиляционную щель контролируемого аппарата, или быть одной из трех опор термосигнализатора, стоящего на его поверхности (две другие, пассивные, имеют ту же высоту — 1,5...2 мм).
Термодатчиком в приборе могут служит не только терморезисторы типа КМТ-1. Годятся любые терморезисторы, имеющие отрицательный ТКС не хуже —2%/°С и достаточно высокое номинальное сопротивление (нужное общее сопротивление может быть набрано последовательным включением нескольких терморезисторов). Это могут быть, например, терморезисторы типа: КМТ-4, КМТ-10, КМТ-11, КМТ-14.
В качестве ВА1 можно использовать самые разные звуковые пьезоизлучатели, критерий здесь — достаточная громкость. Кроме ЗП-1 годятся, например: ЗП-22 и ЗП-18 (все они — с акустическими резонаторами). Можно поэкспериментировать с резистором R15: при совпадении механической частоты резонатора с частотой его электрического возбуждения громкость акустического сигнала достигает максимума.
Правильно собранный прибор наладки не требует. Нужно лишь убедиться в том, что регулировкой R4 его можно ввести в режим тревожной сигнализации (при этом возникают периодически повторяющиеся тональные посылки) и при обычной температуре. И вывести из этого режима.
При желании сигнализатор можно проградуировать: для каждого положения движка резистора R4 найти соответствующую ему температуру включения сигнала тревоги ("генератором" температур может быть нагревающийся утюг). Но можно этого и не делать. Достаточно поставить сигнализатор на контролируемый аппарат и, выдержав его в этом положении некоторое время, установить порог включения тревожного сигнала с некоторым "запасом".
Прибор не предъявляет каких-то особых требований к взаимному расположению составляющих его элементов, монтажу и пр. Поэтому нет необходимости рекомендовать ту или иную конфигурацию печатной платы, конструкцию корпуса (в авторском варианте имевшего габариты 69x59x22 мм) и др. За исключением одного: источник питания прибора — батарею "Корунд" — рекомендуется поместить в отдельный отсек, так как возможная ее разгерметизация будет иметь для электронной "начинки" прибора самые печальные последствия.
Ток, потребляемый термосигнализатором в режиме ожидания, — 20 мкА, в режиме тревоги — около 2 мА. Выключатель питания не требуется: за 3-4 года, которые при таком энергопотреблении должна проработать батарея "Корунд", она раньше успевает разрушиться от старости.
РЕМОНТ&СЕРВИС-11'99
|
