TADEUSZ BILIŃSKI
UKŁAD UTRZYMYWANIA STAŁEJ TEMPERATURY NA ZADANYM POZIOMIE
Problem utrzymania w akwarium temperatury na stałym poziomie był już podejmowany w kilku numerach „Akwarium”. Przedstawione tam konstrukcje były jednak albo zbyt drogie (nr 6/77), albo też o bardzo dużym stopniu zawodności (nr 6/75) i zbyt małej czułości na wahania temperatury. Chciałbym akwarystom przedstawić konstrukcję mojego układu, który poza tym, że jest bezpieczny jest również bardzo tani.
W publikowanych konstrukcjach elementem sterującym (czujnikiem), a więc tym który powodował poprzez przekaźnik włączanie i wyłączanie grzałki elektrycznej, był stosunkowo duży i poza tym dość drogi, termometr kontaktowy (cena 450,- zł). Zainstalowanie w zbiorniku urządzenia o długości 30 cm i średnicy 2 cm obok filtrów, termometru, przewietrzaczy i grzałek nie dodaje mu uroku, W mojej konstrukcji elementem sterującym jest termistor, którego zaletą jest niska cena (8 zł), ale i również bardzo mała wielkość (rozmiar ziarenka grochu).
Rys. 1. Schemat ideowy układu termoregulatora
R1 – potencjometr liniowy 100 kΩ,R2 – opornik masowy 1 kΩ/0,25 W, R3 – opornik masowy 1,8 kΩ/0,25 W, R4 ,R5 – opornik masowy 220Ω/0,25 W, R6 – termistor 15 kΩ, R7 – opornik masowy 560Ω/0,25 W, R8 – opornik masowy 1,8 kΩ/0,25 W, R9 – opornik masowy 2 kΩ/0,25 W, UB – źródło prądu stałego o napięciu 6 lub 12 V w zależności od posiadanego typu przekaźnika. Najlepiej zastosować transformator obniżający napięcie z 220 V do 6 lub 12 V oraz prostownik prądu stałego, C – kondensator elektrolityczny 500µF/l5 V, D – dioda germanowa AA 120 lub AA-155, T1 – tranzystor n-p-n BC 211, T2 – tranzystor p-n-p BC 313, P- przekaźnik MT-6 (punkty A i B) połączony do styków czynnych lub inny o R > 100Ω na napięcie 6 V lub 12 V, termistor R6—-> R = f (temperatury)
Rys. 2. Ogólny schemat układu regulacji temperatury 1 – termistor w obudowie, 2 – termometr kontrolny, 3 – grzałka elektryczna, piaskowa
Idea działania układu oparta jest na wykorzystaniu ujemnego współczynnika temperaturowego termistora, czyli zmian jego oporności pod wpływem temperatury. Schemat ideowy układu przedstawiłem na rys. 1. Nastawienia zadanego poziomu temperatury dokonujemy za pomocą potencjometru R1 . Przy obniżaniu się temperatury poniżej zadanej, oporność termistora R6 wzrasta powodując wzrost napięcia na tranzystorach T1 i T2 , które stając . się nasyconymi włączają styki czynne przekaźnika MT-6, w wyniku czego grzałka zostaje włączona do sieci i zaczyna pracować. Przy wzroście temperatury oporność termistora maleje powodując blokowanie tranzystorów T1,T2 co następuje bardzo szybko dzięki sprzężeniu zwrotnemu na wejściu tranzystora T1 poprzez opornik R9. Po zablokowaniu T2 kotwica przekaźnika rozłączając styki czynne wyłącza zasilanie grzałki elektrycznej w wyniku czego temperatura wody obniża się itd.
Rys. 3. Schemat ideowy przekaźnika 1-1 – styki czynne, 2-2 – styki bierne, 3 – sprężyna, 4 – cewka elektromagnesu przekaźnika, 5 – kotwica przekaźnika
Rys. 3a,b, Ogólny widok przekaźnika MT-6 wraz z podaniem par styków Styki 4-1 – zasilanie cewki elektromagnesu, zatem do styków 4-1 podłączamy punkty A i B z rys. 3,a do punktów 1-1 z rys. 3 podłączamy parę styków 10-9 lub 7-6
Potencjometrem R2 ustalmy (przy nastawieniu zadanej temperatury) pewien stan równowagi ((prądowo-napięciowy) układu. Odchylenia temperatury powodują zmianę oporności termistora, a więc tym samym odchylają układ od stanu równowagi. Poprzez włączanie i wyłączanie grzałki układ dąży do zachowania owej równowagi, oscylując wokół zadanej temperatury w granicach – 0,1°C – bo takaż jest dokładność regulacji. Wszystkie części składowe układu z rys. 1 można bez trudu (z wyjątkiem przekaźnika) nabyć w sklepach radiotechnicznych, za kwotę około 220,- zł.
Przekaźnik telefoniczny MT-6 posiada dwie pary styków czynnych oraz dwie pary styków biernych. Należy zwrócić uwagę na podłączenie układu do przekaźnika. Niewtajemniczonych informuję, że styki czynne po przyłożeniu napięcia (do punktów A i B wg rys. 1 i 3) włączają grzałkę do sieci (zwierają się), natomiast styki bierne po przyłożeniu napięcia rozwierają się, wyłączając zasilanie grzałki (normalnie są zwarte). Praktycznie można to sprawdzić po zdjęciu plastikowej obudowy przekaźnika i przyłożeniu do styków cewki elektromagnesu napięcia z płaskiej baterii 4,5 V.
Rys. 4. Sposoby umieszczenia termistora w akwarium
|