Вариант на трифазна силова част на терморегулатор,
Иван Парашкевов, Радио, телевизия, електроника 96/5/стр. 21-23
В практиката не са редки случаите, когато трябва да се управлява
разсейваната топлинна мощност на електрически нагреватели, която се
изменя от няколко киловата до няколко десетки и повече. Това налага
отделяната топлинна мощност на нагревателите първоначално да е
разпределена по възможност равномерно на три части и те да са включени
към трифазно напрежение.
 |
На фиг. 1 е предложен вариант на трифазна, силова част на терморегулатор
в която като силови, полупроводникови елементи са използвани мощни диоди
и тиристори. Показана в само схемата за управление на силовата част на
нагревателя ЕК1(R), тъй като нагревателите ЕК2(S) и ЕК(Т) се управляват
от същите схеми. Светодиодите, VD6, VD12 и VD18 “моментна мощност”
светят постоянно, когато нагревателите разсейват пълната си мощност, и
мигат, когато EK1(R), EK2(S) и ЕК3(Т) отделят под форма на топлина част
от нея. Това става в зависимост от времето, през което са отпушени трите
транзистора VT(R), VT(S) и VT(T). Както се вижда от фиг. 1, колекторните
вериги на тези транзистори галванично са ени от управляващите
схеми на съответните силови части с оптроните Ор1, Ор2 и Ор3 (Ор2 и Ор3
не са показани).
Възможни са различни варианти на плавно или стъпално управление на
мощността на електрическите нагреватели ЕК(R), EK(S) и EK(T). Един от
тези варианти е разгледан в [1], като за конкретния случай е показано
стъпално регулиране на мощността на електрически нагреватели. Този вид
регулиране е особено подходящо за задаване за точно определен процент от
мощността на управлявания нагревател, което може да се извършва ръчно.
Автоматичното регулиране на мощността с достатъчна за практически цели
точност е възможно да се осъществи с позиционен, пропорционален или друг
тип терморегулатор
[2, 3, 4].
Предложената на фиг. 1 схема на трифазна силова част е подходяща за
едновременно управление от един или от няколко терморегулатора с ръчно
задаване на разсейваната от нагревателите мощност или от терморегулатори
с автоматично поддържане на температурата на пространството, в което са
монтирани електрическите нагреватели.
Проверката на работата на устройството се извършва на всяка от трите
части на принципната схема отделно. Вместо нагревателя EK1(R) се включва
електрическа лампа с мощност 50 – 100W. Към изводи 7 и 10 се свързват
фазовият и нулевият проводник, както е показано на фиг. 1. При
съединяването на извод 01 на принципната схема с общият извод (маса) на
стабилизатора на напрежение +5 V, към който е свързан анодът на
светодиода VD6, трябва да светне включената вместо нагревателя EK1(R)
лампа. Едновременно с нея трябва да светне и светодиодът VD13 „моментна
мощност на ЕК1(R)”. При разсъединяването на общия проводник (маса) от
извод 01, лампата и светодиодът трябва да угаснат. По същия начин се
проверяват и останалите части на схемата от фиг. 1, които управляват
съответно нагревателите EK2(S) и EK3(T). При необходимост може да се
наложи да се подбере съпротивлението на някои от резисторите R6, R12 или
R18, за да се осигурят необходимите токове за задействане на оптроните
Ор1, Ор2 или Ор3.
Устройството, което на фиг. 1 е заградено с пунктирана линия, е
реализирано на платка от едностранно фолиран
 |
стъклотекстолит с размери
93 х 105 mm. На фиг. 2 е дадено разположението на елементите, а на фиг.
3 – фолийната картина.
В зависимост от разсейваната мощност от електрическите нагреватели се
подбират типът на силовите полупроводникови елементи (VS1-VS3,
VD19-VD30), профилът и дължината на техните радиатори [5], a така също
вариантите за монтажа и охлаждането им [6,7].
С „М” са означени мостчетата от монтажен проводник.
ЛИТЕРАТУРА
1. Парашкевов, И. Устройство за стъпално регулиране на мощността на
електрически нагреватели. – Радио, телевизия, електроника, 1995, N1.
2. Лисичков, К. Безконтактен терморегулатор. – Радио, телевизия,
електроника, 1989, N8.
3. Банишки, Е. Синхронно управление на електронагреватели. – Радио,
телевизия, електроника, 1985, N 10.
4. Калъчев, А. Прецизен електронен терморегулатор. – Радио, телевизия,
електроника, 1983, N 2.
5. Рачев, Д. Справочник на радиолюбителя. С., Техника, 1984.
6. Роткоп, Л.Л., Ю.Е. Спокойный. Обеспечение тепловых режимов при
конструировании радиоэлектронной аппаратуры. М., Сов. радио, 1976, 232
с.
7. Чернышев, А.А. и колл. Обеспечение тепловых режимов изделий
электронной техники. М., Энергия, 1980.
Пропорционален терморегулатор, Иван Парашкевов
Радио, телевизия, електроника, 2000/4/стр. 21
 |
На фиг. 1 е предложена принципната схема на терморегулатор, който работи
на пропорционалния принцип. В конкретния случай работният температурен
обхват е ограничен отдолу от температурата на околната среда, в която се
намира обектът, температурата на чиито топлоносител се поддържа. За
горна гранична температура условно е избрана 127 С. Схемата е използвана
многократно за поддържане на температурата на въздуха в температурния
обхват от 35 до 95 С във въздушно пространство с обем около 2 куб. m,
така също и на вода във вана с вместимост 60 литра. Точността на
поддържане на температурата на на споменатите топлоносители бе по –
добра от +/- 0,2 С.
На входа U/t измерено се подава напрежение, което при 0 С е равно на 0
V, а при максималната (условно приета за 127 С) температура е равно на
5,12 V [1]. Този обхват от напрежения се осигурява от аналоговата част –
преобразувател температура напрежение, публикуван в [2]. Като
температурен датчик, този преобразувател използва такъв от типа Pt100.
Естествено това напрежение, пропорционално на измерената температура на
топлоносителя, може да се осигури и по друг начин с друг температурен
датчик [3].
Напрежението, пропорционално на зададената температура, която трябва да
се поддържа в обекта се задава с тример – потенциометъра RP4 в границите
от 0 до 5,12 V, което в процеса на настройката се контролира с цифров
волтметър, следи се мигането на светодиода VD11 „моментна мощност на
нагревателя”, така също и температурата на обекта с термометър.
Напреженията, пропорционални на измерената и зададената температура,
постъпват на двата входа на диференциалния усилвател, осъществен с
интегралната схема (ИС) DA1.2. На изхода на DA1.2 (извод 10) се получава
резултантно напрежение, което постъпва на инвертиращия вход на
операционния усилвател DA2.1 (ОУ) – изв. 01. На неинвертиращия вход (изв.
02) се подава трионообразно напрежение, което по време на работа на
терморегулатора се сравнява с изменящото се резултантно напрежение,
постъпващо от изв. 10 на ИС DA1.2. На изв. 12 на ИС DA2.1 се получава
поредица от импулси, като в процеса на работа тяхната продължителност
непрекъснато се изменя в зависимост от разликата между напреженията,
пропорционални на измерената и зададената температура.
С оптрона Ор, ИС DD1.4 и ИС DD1.2 се осъществява синхронната работа на
терморегулатора с напрежението от електрическата мрежа [4]. Поредицата
от импулси, синхронизирани с напрежението от мрежата, от изхода на ИС
DD1.3 (изв. 08) управляват чакащите мултивибратори, реализирани с ИС DD2
(DD2.1 и DD2.2). ИС DD2.1 отпушва и запушва транзистора VT5, в
колекторната верига на който (т.А) се включва оптрон за управление на
силовата част.
Както се подразбира, при първоначално включване на терморегулатора и до
приближаването до зададената с RP4 температура, поредицата от импулси в
колекторната верига на VT5 e непрекъсната и светодиодът VD11 “моментна
мощност на нагревателя в проценти” свети непрекъснато. Това означава, че
нагревателят, включен в силовата част на терморегулатора, загрява
управлявания обркт с пълната си мощност. Когато измерената температура
доближи с няколко градуса зададената, светодиодът VD11 започва да мига,
т.е. той се запалва за много кратки интервали от време и само през тях
нагревателят се подгрява, с което неговата температура се поддържа по
пропорционалния закон с мощност много пъти по – малка от максималната.
Точността на поддържане, както бе отбелязано, се получава достатъчно
висока от практическа гледна тояка – по – добра от +/- 0,2 С. Вторият
чакащ мултивибратор (ИС DD2.2) управлява компаратора на напрежение (ИС
DA2.2), който от своя страна участва в изработването на трионообразните
импулси, получавани в колекторната верига на транзистора VT2.
С ИС DA3 е реализирана термозащита, която в конкретния случай се
настройва с тример – потенциометъра RP2 в границите от около 50 до 110 С
според конкретните изисквания и предвидения за защитата тип термодатчик
(тип ТРН 22 000). При задействането и транзисторите VT4 и VT1 се
отпушват. На извод 03 на ИС DD2.1 се подава потенциал лог. 0 и работата
на терморегулатора се блокира. Температурата на топлоносителя не може да
надвиши определена температура малко по – висока от зададената с RP4. В
колекторната верига на VT1 се включва бобина на реле, с помощта на което
могат да се изградят различни варианти на защита. Могат и да се включат
звуков и светлинен сигнал за превишаване на зададената температура.
Блокирането на работата на терморегулатора може да се извърши ръчно,
като извод 03 на ИС DD2.1 се включва към общия проводник на схемата
посредством галетен или друг подобен на него превключвател. Това се
използва при издухване на топлия въздух от термокамера, в която
температурата му е била поддържана до този момент от терморегулатора. В
този случай в термокамерата с отворен капак или врата ще работят само
вентилаторите до спадането на температурата на въздуха и до
температурата на околната среда. След това терморегулаторът и
термокамерата могат да се изключат.
Подразбира се, че при поддържане на по – висока температура (например
125 С) предложеният вариант на защита, реализиран с ИС DA3, VT1 и VT4,
отпада и трябва да се реализира с друг тип термодатччик и различно от
предложеното схемно решение.
Проверка на работата на терморегулатора. Тъй като в конкретния случай
горната граница за поддържане на температурата се получава при измерено
напрежение 5,12 V, трябва да се провери дали ще се задава такова
напрежение и с каква точност ще се поддържа температурата на обекта. Ако
е необходима точност, по – добра от +/- 0,1 С, целесъобразно е
зададеното напрежение да се осигури от ИС тип MA723 или подобна на нея,
тъй като при някои ИС 7805 след запетаята, стойността на стабилизираното
напрежение се изменя от различни фактори. Освен това самата схема тип
7805 има фиксирано напрежение, което в повечето случаи е по – ниско от
5,12 V.
При многократното повторение на схемата на терморегулатора удобно се
оказа настройката на терморегулатора да се провежда в два етапа –
първоначален и окончателен. При първоначалния вариант с RP4 се задава
произволно напрежение около 2,5 V, което се намира в средата на избрания
обхват от напрежения 0 – 5,12 V. С потенциометър 10 – 22 кОm на входа
U/t измерено се задава напрежение, което ръчно се изменя около
величината 2,5 V. Когато това напрежение е под 2,5 V, светодиодът VD11
трябва да започне да мига. Когато е над 2,5 V, VD11 не трябва да свети.
С волтметър се проверява за скокообразно изменение на напрежението в
колектора на VT4 (лог.1/лог.0) при въртенето на RP2. Термодатчиът RK
може да се загрее на осветителна лампа. При задействането на
термозащитата, напреженеито в колектора на VT4 заема стойност лог. 0 и
по този начин блокира работата на чакащия мултивибратор DD2.1.
Окончателната настройка на терморегулатора се извършва, след като той се
свърже със силовата си част и нагревателите на обекта, чиято работа
управлява. Вариант на силова част е предложен в [5]. Разглежданият
терморегулатор е подходящ в този си вид за монофазна силова част, която
се захранва, както се подразбира от една фаза. Към входа U/t се свързва
изходът на преобразувателя температура – напрежение с датчик Pt100,
публикуван в [2]. Вариант на конструктивно изпълнение на споменатата
аналогова част е публикуван в [6]. Към плъзгача на потенциометъра RP4 и
общия проводник се споява цифров волтметър, с който се контролира
напрежението, пропорционално на зададената температура. Стойността на
това напрежение по пътя на последователните приближения се уточнява в
процеса на настройката, като при приближаване на температурата на
топлоносителя до зададената с RP4 се променят само стотните на
контролираното с волтметъра напрежение. При първоначалното включване и
до доближаването на зададената температура, светодиодът VD11 „моментна
мощност на нагревателя” свети непрекъснато, след което започва да мига.
С термометър, условно приет за „образцов”, с точност +/- 0,1 С се
контролира температурата на топлоносителя на обекта. Ако поддържаната
температура се окаже малко по – висока от зададената с RP4 се задава по
– ниско напрежение с няколко стотни и отново се следи за температурата
на топлоносителя на обекта. След няколко корекции на това напрежение се
достига експериментално до желаната за поддържане температура, което
трябва да стане след необходимото установяване на температурата на
топлоносителя.
С двата тример – потенциометъра RP1 и RP3 се подбират експериментално
такива параметри, съответно на трионообразното напрежение и на импулсите,
получени в изхода на чакащия мултивибратор (ИС DD2.1), че температурата
на топлоносителя на обекта да не се колебае около зададената няколко
пъти до нейното установяване, а по възможност да достигне до нея плавно
и последователно.
Настройката на температурата на задействане на топлинната защита е
желателно да започне със записването на напрежението, което е зададено с
RP4 за поддържането на зададената температура. След това се задава по –
високо напрежение от записаното и се следят температурата на
топлоносителя с „образцовия” термометър и честотата на мигането на
светодиода VD11. След като температурата на топлоносителя достигне
определената за задействане на топлинната защита, се изчаква за нейното
установяване. С тример – потенциометъра RP2 се регулират обръщането на
компаратора DA3 и отпушването на транзисторите VT4 и VT1, с което се
блокира работата на чакащия мултивибратор (ИС DD2.1). След като
приключат експериментите с настройката на топлинната защита, с тример –
потенциометъра RP4 се задава отново записаното напрежение, съответстващо
на зададената за поддържане на топлоносителя температура от
терморегулатора.
Графики, илюстриращи работата на пропорционален регулатор на мощността
на електрически нагреватели, са представени в [7].
Предложената схема на терморегулатора е реализирана на печатна платка от
двустранно фолиран стъклотекстолит с
 |
размери 155 х 80 mm. На фиг 2 е предложено разположението на елементите върху печатната платка, а на фиг. 3 е дадена фолийната и картина от страната на елементите, а на фиг. 4 – от страната на спойките.
 |
Към лявата страна на платката се свързва изходът на термометъра с ИС
СМ757 (възможни са и други варианти на аналогови схемни решения).
Използваният на печатната платка трансформатор TV 2 х 9 V/0,33A не е
отбелязан на принципната схема на пропорционалния термотегулатор. Едната
вторична намотка се използва за синхронизация на работата му с
напрежението от мрежата и за захранване на ИС типове SN7400 и SN74123
след предварителното му изправяне (VD6 – VD9) и стабилизиране с ИС DA4
тип 7805. Напрежението на втората вторична намотка от ~ 9 V е изведено
извън платката като помощно захранване при управление на силовата част,
реализирана с тиристори или със симисторен елемент. Изводите +12 V и
минус 12 V заедно с общия проводник се свързват към съответните изводи
на платката на аналоговата част на цифровия термометър. Предложената на
принципната схема защита от прегряване (RK, DA3, VT1, VT4 и др.) не е
реализирана на платката на терморегулатора поради това, че той се
използва за поддържане на температури и до няколкостотин градуса, а
самата защита е подходяща ориентировъчно до около 100 С в този си вид.
При необходимост тя се изпълнява на отделна платка и се използва при
споменатите температури.
При свързване на термозащита за няколкостотин градуса се използва същият
принцип, както и до около 100 С. Към долната, дясна страна на печатната
платка (последният извод) се свързва термозависим контакт, единият
проводник на който е съединен с общия проводник.
Радиаторът на ИС DA4 е с широчина 35 mm – колкото е височината на
трансформатора TV. Той е реализиран от алуминий с дебелина около 1,5 mm
и има повърхност около 15 cm кв. Подразбира се, че само за захранването
на 1 бр. ИС SN7400 и SN74123, радиаторът е излишен, но от друга страна е
възможно използването на напрежение +5V и за осъществяване на
управлението на силовата част на терморегулатора, реализирането на
термозащита, таймер за изключване на нагрявания обект след изтичане на
предварително зададеното време и др. Трансформаторът TV е с възможност
за стягане и спояване на печатната платка. Както беше отбелязано,
точността на поддържане на температурата на топлоносителя е висока (по –
добра от +/-0,2 С), но поради това, че става дума за няколко кубически
метра въздух, температурата в различните точки на обекта е различна.
Тази разлика в температурите (не в точността на поддържането и) трябва
да се оцени с няколко предварително приети за „образцови” термометри и
да се направи преценка дали е подходяща за конкретния технологичен
процес, за който се използва терморегулаторът. Както показват
резултатите, получени при експлоатацията на камери с посочения обем
въздух, разликата в температурите може да достигне и до +/- 2 С. Тази
разлика може да се намали по различни начини според типа на
технологичния процес: 1) двойни стени на камерата; 2) „обличане” на
стените с топлоизолационен материал; 3) увеличаване на количеството на
използваните вентилатори за размесване на въздуха и др.
ЛИТЕРАТУРА
1. Парашкевов, И., М. Мачев. Цифров термометър с ИС СМ757. – Радио,
телевизия, електроника, 1996, N 11,12.
2. Мачев, М., И. Парашкевов. Цифров термометър с ИС СМ757.- Радио,
телевизия, електроника, 1993, N12.
3. Парашкевов, И. Електронен термометър с цифрова индикация. – Радио,
телевизия, електроника, 1996, N 4.
4. Димитров, Й. Цифров програматор за температура. – Радио, телевизия,
електроника, 1996, N 8.
5. Парашкевов, И. Вариант на силова част на терморегулатор. – Радио,
телевизия, електроника, 1996, N 5.
6. Парашкевов, И. Цифров термометър с ИС СМ757. – Радио, телевизия,
електроника, 1997, N 9.
7. Банишки, Е. Синхронно управление на електронагреватели. – Радио,
телевизия, електроника, 1985, N 10.
Устройство за управление на процеса на охлаждане на
течности инж. Румен Минголов
Радио телевизия електроника 1988/12/стр. 13,14
Хладилната техника намира широко приложение в търговската ни мрежа.
Особено разпространени са машините за охлаждане на течности (сиропи,
айрян, наливно пиво, , кока-кола). Основният им принцип на работа се
основава на пряк допир на течността за консумация със съд, пълен с вода,
в който се намира серпентината на хладилния агрегат. Последната охлажда
водата, тя – съда, а той намиращата се около него течност за пиене,
която се раздвижва с бъркалка за равномерно разпределение на
температурата. За да се охлади тази течност (за пиво температурата е +12
С), серпентината трябва да отделя достатъчно енергия (студ), която
преодолява топлинното съпротивление на водата, съда и течността. Ниската
температура на серпентината предизвиква кондензиране на влагата около
нея и образуване на леден слой. С течение на времето дебелината му
нараства (фиг. 1б) и това влошава процеса на топлообмен между
серпентината и водата, агрегатът се товари и ефектът намалява. Поради
това дебелината на ледения слой не трябва да надвишава определена стой
 |
 |
Някои приложения на програмируемите памети н.с. инж. Стефан Калоянов Радио телевизия електроника 1989/9/стр. 29,30
 |
 |
Еноплатков микрокомпютър с 6502 и 6522 (принципна схема и някои данни)
Радио телевизия електроника 1988/12/стр.28
 |
 |
СМ650 - Български 8 - разреден едночипов микрокомпютър к.т.н. С. Начев, инж. Р.Петров, инж. К.Кръстев Радио телевизия електроника 1985/12/стр.23-25
 |
 |
 |
Монолитен 12 – разреден аналого – цифров
преобразувател СМ757
Славейко Нейчев, Радослав Христов, Румен Пеев, Николай Гишин
Радио телевизия електроника 1990/6/стр. 6-8
В статията е описан разработеният и внедрен в редовно производство в
Института по микроелектроника (1990 г) 12 – разреден аналогово – цифров
преобразувател (АЦП) СМ757. Този АЦП е резултат от натрупания опит и
знания при разработването и внедряването на редица 8 – и 10 – разредни
модулни, хибридни и хибридни със специализиран MOS – чип ЦАП и АЦП, а
така също и някои схемотехнични и технологични експерименти, изследвания
и патенти [1,2]. В момента на внедряването на СМ757 в редовно
производство в края на 1986 г. според [3] монолитни 12 – и повече
разредни АЦП се произвеждаха от осем фирми в САЩ, като се използват
специални технологии, съчетаващи технологични процеси от MOS, биполярни
и хибридни ИС (за отлагане на прецизни резистивни слоеве) и функционална
лазерна настройка. Въпреки голямата автоматизация, цените на прецизните
монолитни АЦП са твърде високи.
Монолитният АЦП СМ757 има изходи с три състояния и входове за управление,
позволяващи директното му свързване към 8 – и 16 – разредни
микропроцесори и персонални компютри (фиг. 1 и фиг. 2), и се
характеризира със следните параметри и възможности:
- висока точност: от 0,012% до 0,2% (в пет категории);
- време за преобразуване 100 мкS (допуска до 25 мкS);
- преобразува отношение на напрежения;
- вграден източник на опорно напрежение;
- еднополярно захранване (допуска работа само с +5 V);
- ниска консумирана мощност – типично 30 mW;
- байтово организирани паралелни изходи с три състояния;
- последователен изход;
- генерира сигнал при входно напрежение извън обхвата;
- старт – стопен или непрекъснат режим на преобразуване;
- стандартен корпус DIP с 24 извода;
- работен температурен обхват -40 до +85 С (за керамичен корпус) и -25
до +85 С (за пластмасов корпус).
АЦП СМ757 има типична консумация 30 mW и максимална 70 mW или типично 5
mA и максимално 11 mA при +5 V и съответно -0,5 и 1,2 mA при +12 V. За
сравнение може да се посочи, че 12-разредният монолитен АЦП AD7578 на
фирмата Аnalog Devices консумира 1 mA при +5 V, 1 mA при -5 V и 7,5 mA
при +15 V или сумарно 125 mW. CMOS АЦП ADC1205 и ADC1225 на фирмата
National Semiconductor изискват захранване +5V при преобразуване на
еднополярни напрежения и още едно захранване -5 V при двуполярни сигнали,
като консумират по 6 mA или съответно 30 mW и 60 mW.
В брой 3/1988 г. на списанието РТЕ бяха публикувани длоковата
схема и времедиаграмата на работа на АЦП СМ757 и беше обяснен принципът
на действие на модула.
Приложенията на СМ757 в микрокомпютърни системи са известни. Ето защо
тук публикуваме само свързването на СМ757 към слота на 8 – разреден
микрокомпютър, аналог на APLE II (фиг. 1), илюстриращи простотата на
интерфейса.
Когато микропроцесорната система е твърде отдалечена от източника на
аналогов сигнал, в много случаи е целесъобразно АЦП да се изнесе при
него.
 |
Ето защо пренасянето на данните от преобразуването се
улеснява от последователния изход, който осигурява и големи улеснения
при галваничното изолиране.
 |
Пълната схема на обхвата се регулира посредством P1, а остатъчното входно напрежение се компенсира при нужда с Р2 и Р3. Използваният ОУ трябва да работи с едно захранване +5 V. Чрез промяна на делителя R1, RP1, R2 може да се получат различни обхвати на входното напрежение.
 |
Наред с разработването на АЦП СМ757 в Института по
микроелектроника са създадени необходимата методика, както и
специализиран аналогово – цифров блок, позволяващ бързото тестване на
СМ757 при серийното и производство да се извършва на стандартни тестови
системи за цифрови големи ИС.
Монолитният 12 – разреден АЦП СМ757 създава възможност за по – широка
компютъризация и автоматизация на производствените процеси, научните
изследвания, обучението и други области.
ЛИТЕРАТУРА
1. Нейчев, Сл., Р.Христов. Авторско свидетелство: Цифрово – аналогов
преобразувател, рег. N 43044/1979 г.
2. Нейчев, Сл. И др. Авторско свидетелство: Цифрово – аналогов
преобразувател, рег. N77065/1986 г.
3. ADC Chips Lead Ahead Both in Speed and Accuracy. Electronic Design,
20/1986, p.90.
Цифров термометър с ИС СМ757, Милчо Мачев, Иван Парашкевов, Радио,
телевизия, електроника, 93/12/стр.4,5
Произвежданият у нас аналогово-цифров преобразувател (АЦП) СМ757 е
предназначен основно за използване в микропроцесорни системи. В статията
е показан вариант на приложение на АЦП СМ757 за измерване на температура
с възможност за непосредствената и индикация в обхват от минус 63 до 63
С, без да е необходимо използване на микропроцесорна конфигурация.
Получената точност на измерване е по – голяма от +/- 1 С и е достатъчна
за измерване температурата на въздуха. В изхода на схемата информацията
се получава в двоичнодесетичен код, който позволява включването и към
различни видове индикации. Възможно е комбиниране с електронен часовник,
който през определени интервали от време да показва и температурата.
 |
Блоковата схема е показана на фиг.1, а принципната – на фиг. 2. Като термодатчик 1 може да се използва стандартен, платинен (Pt100) или (Cu100) терморезистор. Той се свързва по трипроводна линия към мостова схема 2 за компенсация на дължината на съединителните проводници.
 |
Мостът е съставен от резисторите R01, R02, R03 и R04. През термодатчика
е необходимо да се пропусне ток с големина до 1 mA [1]. За тази цел
мостът се захранва от отделен стабилизатор на напрежение 3, който
осигурява напрежение 9 V с точност до втория знак след запетаята. Той е
реализиран чрез интегралната схема (ИС) DA4 1РН723. Напрежението от
измервателния диагонал на моста се подава към измервателния усилвател 4.
Като такъв е използвана диференциална схема, реализирана с първия
операционен усилвател (ОУ) на ИС DA1 – 1УО747. Вторият ОУ е включен като
компаратор 6 и управлява знака „-„ в индикацията. Преобразувателят на
ниво 5 е осъществен с два ОУ – DA2.1 и DA2.2, реализирани с ИС 1УО747.
Неговият принцип на работа е описан подробно в [2].
АЦП 7 (ИС DA3 – CM757) преобразува напрежението, съответстващо на
измерената температура в двоичен осемразреден код. На входовете MS/LS и
CS е подаден сигнал с ниво лог. 0 – схемата е постоянно избрана и се
четат само старшите разреди на АЦП. Четенето се извършва, като на входа
WR се подава сигнал с ниско ниво.
Източникът 8 на опорно напрежение 5,12 V за АЦП е реализиран с ИС DA5
MBA356.
Полученият от АЦП двоичен код се преобразува от ИС ДД1 (преобразувател 9
в десетичен код) и се подава към изхода на схемата за включване на
индикация.
Настройка. Чрез тример-потенциометъра RP23 се регулира опорното
напрежение на АЦП (ИС DA3, извод 18) да бъде равно на 5,12 V. С
тример-потенциометъра RP19 се настройва напрежението в изхода на
стабилизатора, реализиран с ИС DA4, да бъде равно на (9,00 +/- 0,03)V.
На мястото на термосъпротивлението R01 се включва по трипроводна схема
магазинно съпротивление. С него се задава съпротивление 100 Оm,
съответстващо на температура 0 С. Чрез тример-потенциометъра RP10
напрежението в изхода на ИС DA1.1 (извод 10) се настройва да влезе в
границите от 0,0000 до 0,0099 V.
С магазинното съпротивление се задава стойност 126,8 Om, съответстваща
на температура 63 С. Чрез тример-потенциометъра RP08 изходното
напрежение на ИС DA1.1 се регулира в границите от 5,10 до 5,12 V.
Регулировките се повтарят минимум два пъти до получаване на повтаряемост
на изходните напрежения, съответно при зададени температури 0 С и 63 С.
Проверява се наличието на повтаряемост на споменатите напрежения на
средния извод на тример-потенциометъра RP11 и при необходимост се
регулират с него. С магазинното съпротивление се задава съпротивление
83,2 Om, съответстващо на температура минус 63 С. Чрез тример
потенциометъра RP15 се настройва напрежението на извод 1 на ИС DA2.1 да
влезе в границите от 5,10 до 5,12 V.
Окончателната проверка на предложената на фиг. 2 схема се извършва след
свързването и с подходяща индикация по таблицата, предложена в [1].
Резисторите от R02 до R09 и R19, R21 са от типа ТR161 или подобни.
Тример – потенциометрите са тип ДЖ-3 или СП5-2.
ЛИТЕРАТУРА
1. БДС 16713-87 (СТ на СИВ 1057-85).
2. Георгиев, Ж., Н. Гълъбов. Електронен термометър – приставка към
цифров електронен часовник. – Радио, телевизия, електроника, 1981, N 7.
3. Ангелов, А., П. Петров. Микропроцесори в радиотехническите системи,
С., Техника, 1982.
Материалите подготви за сайта:
Иван Парашкевов
e-mail: ivanparst@dir.bg