Терморегулятор для поддержания температуры в теплицах

Схема самодельного прибора для поддержания температуры в теплицах, выполнен на транзисторах. Температура в теплицах должна изменяться зависимости от освещенности (днем температура выше, ночью — ниже). Регулятор температуры, работая от двух датчиков (освещенности и температуры), отвечает всем требованиям тепличного регулятора температуры.

Основные параметры:

• Диапазон регулируемых температур, °С    15...    50;
• Точность регулировки, °С             0,4;
• Установка порога освещенности в    пределах, лк     500...2600;
• Перепад температуры при переходе порога освещенности, °С         12;
• Допустимые отклонения напряжения    питания, %    ±20.

Принципиальная схема

Устройство состоит из блока регулирования температуры (РТ), собранного на транзисторах V6, V8, V10, и блока коррекции температуры (КТ) в зависимости от уровня освещенности (транзисторы V2, V4).

Блоки связаны согласующим устройством, выполненным на транзисторе V5. В зависимости от положения переключателя S1 установленное значение температуры при изменении условий освещенности сместится в ту или иную сторону.

Выходное реле К1, являющееся нагрузкой усилителя мощности V10, своими контактами (на схеме не показаны) управляет работой нагревательного устройства. 

Датчики — фоторезистор R1 и терморезистор R14 — реагируют на изменение освещенности и температуры соответственно. Параметры среды, поддерживаемые комбинированным регулятором, устанавливают по освещенности переменным резистором R2, а по температуре — переменным резистором R15 и регулятором смещения температуры — переменным резистором R12.

Рис. 1. Схема термостата для поддержания температуры в теплицах.

Блоки РТ и КТ выполнены на основе триггеров Шмитта. Для уменьшения зоны нечувствительности триггеров (гистерезиса) в их эмиттерные цепи включены диоды VЗ и V7.

Детали

Выходное реле К1, управляющее мощным контактором включения обогревателя РПУ-2 с напряжением срабатывания 24 В. Можно использовать также герконовое реле серии РПГ на такое же напряжение. Если коммутируемая мощность относительно невелика (десятки ватт), можно применить реле РЭС-22 (паспорт РФ4.500.163 или РФ4.50Р.131).

Трансформатор питания выполнен на магнитопроводе ШЛ20 X 16. Первичная обмотка содержит 3300 витков провода ПЭВ-2 — 0,1, обмотка II — 350 витков провода ПЭВ-2 — 0,47, обмотка III — 100 витков провода ПЭВ-2 — 0,21. Переключатели S1 и S2 — П2К с фиксацией в нажатом положении.

Налаживание

Налаживание устройства начинают с градуирования шкалы резистора R15 блока РТ. Движок резистора R12 устанавливают в нижнее (по схеме) положение. Датчик температуры и образцовый термометр помещают в сосуд с водой и подогревают ее.

Шкалу градуируют по образцовому термометру, следя за срабатыванием реле К1 при различных последовательных положениях резистора R15.

Затем градуируют шкалу переменного резистора R2 блока КТ. Параллельно резистору R7 включают вольтметр, а переключатель S1 от этого резистора временно отключают. Если стрелка прибора не отклоняется, это свидетельствует о том, что триггер уже переключился, т. е. освещенность выше заданной.

Освещенность контролируют по люксметру (например, Ю-16). Следует иметь в виду, что фоторезисторы обладают ярко выраженной спектральной зависимостью сопротивления, поэтому градуировать прибор следует при тех источниках света, с которыми он будет эксплуатироваться.

Шкалу резистора R12 регулировки смещения температуры градуируют по шкале резистора R15 (или по шкале образцового термометра).

Устанавливают переключатель S1 в положение «—» и, вращая движок резистора R15, подходят возможно ближе к положению, при котором срабатывает триггер V6 V8.

Установив некоторое положение движка резистора R12 и увеличив освещенность фоторезистора R1 (например, приоткрывая закрытое окно фоторезистора), вращают движок резистора R15 в сторону уменьшения температуры до срабатывания реле К1.

Разность показаний по шкале резистора R15 и есть искомая температура смещения при этом положении движка резистора R12. Аналогично определяют и другие отметки шкалы резистора R12.

Устанавливают переключатель S1 в положение «+», подбирают резистор R11* (в пределах 200...300 Ом), добиваясь возможно. более точного совпадения отметок смещения температуры с уже отградуированной шкалой.

Источник: Борноволоков Э. П., Фролов В. В. - Радиолюбительские схемы.