Терморегулятор для мини-ИНКУБАТОР

В. В. Белоусов, Черкассы

В Украине выпускается несколько типов мини-инкубаторов. Температура в них поддерживается механическим терморегулятором, отсутствует индикация превышения предельной темп

ературы внутри инкубатора. Для замены механического терморегулятора предназначен предлагаемый электронный с дополнительными сервисными функциями.

Точность поддержания температуры внутри мини-инкубатора 0,2 ° С, и ее можно регулировать в пределах 37 ... 39 ° С Работоспособность терморегулятора сохраняется при колебаниях напряжения сети в пределах ± 20% от номинального значения. Терморегулятор (см. Рисунок) состоит из терморезистивного моста R1 ... R6; двух компараторов на операционных усилителях DA1, DA2; узла индикации "нагрел" на светодиоде HL3, индикации "норма" на светодиоде HL2, индикации "перегрев" на светодиоде HL1, контроля протекания тока через нагревательный элемент на светодиоде HL4, звуковой индикации превышения предельной температуры на транзисторах VT6-VT9, VT11, п ' езоелемент (звонке) BQ1 и ключа, обеспечивает протекание тока через нагревательный элемент, на транзисторе VT10. Питание схемы выполнено по бестрансформаторной схеме с приглушают конденсаторами С8, С9. Выпрямляется напряжение диодным мостом VD2, фильтруется конденсаторами С6, С7, стабилизируется стабилитроном VD1. Ди ¬ друга городов VD3-VD6 служит для подачи напряжения необходимой полярности на транзистор VT10. На компараторе DA2 собран пороговый элемент, включающий нагрев элемента ЕК1. Когда температура воздуха внутри инкубатора ниже установленной резистором R2, на выводе 6 DA2 устанавливается напряжение, близкое к напряжению питания схемы.

Усиленный по току сигнал через R11, HL3 поступает в базу транзистора VT10, транзистор открывается, и ток протекает через нагревательный элемент ЕК1. Падение напряжения на резисторе R17 достаточно, чтобы засветился светодиод HL4, контролирующий протекание тока через нагревательный элемент, а светодиод HL3 отражает включение режима "нагрев". При достижении заданной темпе

ратуры напряжение на выводе 6 DA2 снижается настолько, что закрывается транзистор VT10, гаснут светодиоды HL3, HL4, нагревательный элемент ЕК1 обесточивается, и начинает светиться светодиод HL2. При снижении температуры внутри инкубатора включается режим нагрев ". Для больше четкого переключения между режимами в компараторе введена положительная обратная связь с помощью резистора R8. Режимы" нагрел "и" норма "сменяют друг друга. В результате короткого замыкания транзистора VT10 или по каким рых других причин температура внутри инкубатора может превысить 39,4 ° С Перегрев выше этой температуры опасен для развития эмбриона (особенно в последние дни инкубации) и вызывает массовую гибель зародышей. для предотвращения этого в схему введен еще один компаратор на операционном усилителе DA1. он переключается при достижении температуры 39 ° С. при этом загорается светодиод HL1, и открывается ключ на транзисторе VT5. на транзисторах VT6-VT9 собран модифицированный мультивибратор с высокой нагрузочной способностью. Этот низкочастотный релаксационный генератор служит модулирующим для автогенератора высокого тона, выполненного на транзисторе VT11 и пьезозвонке BQ1. В эт м режиме излучатель выдает прерывистый сигнал тревоги.

Для лучшего визуального контроля за режимами работы терморегулятора, ток через светодиоды HL1-HL3 выбран относительно большим. Так как выходной ток ОУ DA1, DA2 недостаточен для обеспечения яркого свечения HL1-HL3, в схему введены усилители на транзисторах VT1-VT4.

Информация. Резисторы R3-R6 стабильные типа С2-29, терморезистор R1 типа ММТ-1, подстроены резистор R2 типа СП5-16 0,25 Вт. Остальные - типов МЛТ, С2-23, С2-33. Конденсаторы С1, С2, С7 малогабаритные многослойные керамические, фирмы HITANO, конденсаторы С8, С9 типа К73-17. Конденсаторы С4-С6 фирмы HITANO или типа К50-35. Операционные усилители можно заменить на К140УД6 или КР140УД708, транзисторы VT1-VT11 - на другие кремниевые маломощные соответствующей структуры, транзистор VT10 - на мощный составной высоковольтный. Стабилитрон должен быть рассчитан на напряжение 9 ... 10 В. Диодный мост VD2 можно заменить на мост из отдельных диодов типа КД209, этими же диодами можно заменить городов VD3-VD6.

Настройка термостабилизаторы. Предварительно собирают тональный генератор (VT11 и BQ1) на макетной плате и уточняют сопротивление резисторов R21, R22 для обеспечения надежной генерации, затем эти элементы устанавливают на печатную плату. Терморезистор монтируют внутри инкубатора. Подключают нагреватель ЕК1 мощностью 30 ... 35 Вт к плате. В качестве нагревателя можно использовать 4 последовательно соединенные 60-ваттные лампы накаливания или ТЭН.

Включают инкубатор в сеть. Контролируя температуру воздуха внутри инкубатора термометром, например, ТЛ-4 (ГОСТ 215-73) с ценой деления 0,1 ° С, устанавливают порог включения нагревательного элемента резистором R2 при температуре 37,7 ... 38 ° C. Через полчаса работы инкубатора уточняют порог включения. Затем замыкают выводы коллектор-эмиттер транзистора VT10. При температуре 39 ° С должна включиться световая и звуковая сигнализации. Порог включения устанавливают подбором резистора R5, а желаемую яркость свечения светодиода HL4 - подбором резистора R17. На этом налаживание терморегулятора можно считать законченным.

Радiоаматор-Электрик № 7/2001, стр 12-13.

Консультант портала по электронике