Индикатор превышения температуры своими руками

Индикатор+сигнализатор для контроля за превышением или понижением температуры

Принципиальная схема простого индикатора, который предназначен для предупреждения о выходе температуры объекта за предварительно установленные пределы.

При превышении верхнего предела температуры загорается мигающий светодиод красного цвета и раздается прерывающийся звуковой сигнал.

При понижении температуры ниже нижнего предела загорается мигающий светодиод зеленого цвета и раздается прерывающийся звуковой сигнал.

Принципиальная схема

Принципиальная схема индикатора показана на рисунке. В основе схемы двухпороговый компаратор на микросхеме А1, построенный по схеме аналогичной двухпороговому термостату.

Схема на двухпороговом компараторе предназначена для регистрации нормальной температуры в пределах 20-40°С. В этих пределах можно установить верхнюю и нижнюю температуру, то есть, температуру при превышении которой мигает красный светодиод и звучит звуковой сигнал, температуру ниже которой мигает зеленый светодиод и звучит звуковой сигнал,

Рис. 1. Принципиальная схема индикатора превышения или понижения температуры.

Диапазон регистрации нормальной температуры можно и расширить или сдвинуть, изменив сопротивления в цепях регулируемых делителей напряжения, с помощью которых устанавливаются образцовые напряжения (резисторы R3, R4, R5 и R6, R7, R8).

Датчиком температуры служит термистор R1. Это полупроводниковый терморезистор с номинальным сопротивлением 10 кОм при температуре 25°С.

С повышением температуры его сопротивление уменьшается. Он вместе с резистором R2 создает термозависимый делитель напряжения, поступающего на него от стабильного источника напряжением 6,8V (напряжение стабилизировано стабилитроном VD1).

Конденсатор С1 необходим для подавления фоновых наводок на термисторе и проводах, идущих от него к блоку. Если проводка от датчика до электронного блока протяженная, — желательно чтобы провода соединяющие термистор с блоком были экранированы. Это может быть одножильный низкочастотный экранированный провод, оплетку которого можно соединить с источником +6,8V, а жилу с резистором R2.

Напряжение с термозависимого делителя поступает через на положительный вход компаратора на операционном усилителе А1.2 и отрицательный вход компаратора на операционном усилителе А1.1.

Оба операционных усилителей входят в состав микросхемы К157УД2. Диапазон нормальной температуры устанавливается двумя переменными резисторами R4 и R7.

С помощью резистора R4 устанавливают необходимую минимальную температуру диапазона нормальной температуры (вокруг ручки надетой на вал R4 сделана шкала в значениях температуры).

С помощью резистора R7 устанавливают необходимую максимальную температуру диапазона нормальной температуры (вокруг ручки надетой на вал R7 сделана шкала в значениях температуры).

Если температура находится в заданных резисторами R4 и R7 пределах и не выходит за них, на выходе операционного усилителя А1.1 будет низкое напряжение, потому что напряжение на его отрицательном входе будет больше напряжения на его положительном входе.

На выходе операционного усилителя А1.2 будет тоже низкое напряжение, потому что напряжение на его положительном входе будет ниже напряжения на его отрицательном входе. При этом, оба транзистора VT1 и VT2 закрыты. Ток через мигающие светодиоды HL1, HL2 и зуммер F1 не протекает.

Если температура опускается ниже заданного нижнего предела нормальной температуры, то на выходе операционного усилителя А1.1 будет высокое напряжение, потому что напряжение на его отрицательном входе будет меньше напряжения на его положительном входе.

Напряжение с выхода А1.1 поступает на затвор полевого транзистора VT1, он открывается и через его канал поступает ток на последовательно включенные зеленый мигающий светодиод HL1 и зуммер F1.

Светодиод HL1 мигает, обеспечивая световую сигнализацию и одновременно служит прерывателем тока через зуммер F1, чтобы зуммер звучал прерывисто.

Если температура поднимается выше заданного верхнего предела нормальной температуры, то на выходе операционного усилителя А1.2 будет высокое напряжение, потому что напряжение на его положительном входе будет больше напряжения на его отрицательном входе.

Напряжение с выхода А1.2 поступает на затвор полевого транзистора VT2, он открывается и через его канал поступает ток на последовательно включенные красный мигающий светодиод HL2 и зуммер F1.

Светодиод HL2 мигает, обеспечивая световую сигнализацию и одновременно служит прерывателем тока через зуммер F1, чтобы зуммер звучал прерывисто.

Детали

Схема питается от любого источника постоянного тока напряжением 11-15V. Источник тока не обязательно должен быть стабилизированным, потому что напряжение на термисторе и опорные напряжения стабилизированы при помощи параметрического стабилизатора на стабилитроне VD1 и резисторе R9.

Термистор подойдет почти любой с отрицательной зависимостью (чем выше температура, тем ниже сопротивление), важно чтобы его конструкция соответствовала применению и чтобы его номинальное сопротивление (при +25°С) было не менее 3 кОм и не более 100 кОм (пропорционально нужно будет изменить и R2).

При малом номинальном сопротивлении термистора (ниже 3 кОм), во-первых, увеличивается нагрузка на источник +6,8V, а во-вторых, возрастает подогрев термистора за счет протекающего через него тока. При слишком большом номинальном сопротивлении (более 100 кОм) могут возрасти наводки на сам термистор и его соединительные провода, а так же, возрастает влияние влажности.

Сдвоенный операционный усилитель К157УД2 можно заменить любым другие сдвоенным ОУ общего применения, либо двумя одинаковыми одиночными ОУ. Транзисторы КП501 можно заменить на КП505 или зарубежные аналоги.

Если транзисторы не будут полностью закрываться нужно в цепи истоков их включить последовательно по одному — двум диодами типа КД522 или аналогичных, в прямом направлении. Светодиоды HL1 и HL2 — индикаторные мигающие, первый зеленый, второй красный. Можно применить и не мигающие светодиоды, но тогда звук зуммера будет непрерывным.

Зуммер НСМ1212Х можно заменить любым зуммером или звукоизлучателем со встроенным генератором, работающим при напряжении 9-10V (НСМ1212Х рассчитан на 12V, но работает начиная с 4-5V), и ток не более 30 мА.

Номинальный ток через зуммер не должен превышать номинального тока через индикаторные светодиоды. Стабилитрон VD1 — любой маломощный стабилитрон на напряжение 6,8V. То же самое можно сказать и о других деталях.

Источник

Индикатор предельной температуры электродвигателя

Идеи заняться данным устройством не было, а было очень жаркое лето, когда температура в тени составляла плюс тридцать с лишним. Циркулярная пила стояла на улице. После часа работы специфический запах, исходящий из двигателя, заставил прекратить работу. Все было примерно так же, как и со сварочным аппаратом. Корпус двигателя нагрелся до довольно большой температуры, представляю, какую температуру имели статорные обмотки и чем бы все это закончилось?

Основой сигнализатора превышения температуры является микросхема К157УД1. Это операционный усилитель средней мощности с выходным током триста миллиампер.

Это позволило избежать необходимости в применении дополнительного усилителя на транзисторе. Как видно из схемы обмотка реле непосредственно подключена к выходному выводу микросхемы. Параллельно обмотке включен защищающий, демпфирующий диод, гасящий через себя выбросы напряжения противоположной полярности при коммутации обмотки. Резистор положительной обратной связи R4 создает небольшой гистерезис, исключающий дребезг контактов исполнительного реле Р1. Контакты реле управляют индикаторной лампой, выкрашенной в красный цвет цапонлаком. Лампочка взята от подсветки бытовой холодильной камеры и имеет мощность 15Вт. Звуковую сигнализацию в схему вводить не стал, потому как при работе циркулярной пилы, да и фуганка создается столько шума, что вряд ли, что-либо можно услышать. А лампочку, обязательно в защитном плафоне, можно прикрепить на видном месте. Кстати лучше покрасить плафон, а лампочку взять ватт на 40.

Схемка простенькая и работает следующим образом. Когда температура внутри контактной коробки двигателя, а именно внутри ее должен стоять терморезистор, нормальная, уровень напряжения на входе 6 микросхемы DA1 – К157УД1, выставленный резистором R3, должен соответствовать логической единице, т.е. равный примерно напряжению питания данной микросхемы. В этом случае обмотка реле практически обесточена и контакты его К1.1 разомкнуты. Индикаторная лампочка не светится. При повышении температуры обмоток двигателя начнет повышаться и температура внутри контактной коробки, в которую выведены концы статорных обмоток. Величина сопротивления терморезистора, находящегося внутри этой коробки начнет уменьшатся (терморезистор с отрицательным ТКС), уменьшаться будет и напряжение на неинвертирующем входе ОУ, выводе 9. Как только это напряжение будет меньше, чем напряжение на инвертирующем входе, вывод 8 микросхемы DA1, потенциал на выходе этой схемы станет близким к нулю. Т.о. на обмотку реле будет подано напряжение питания и оно сработает, замкнув своими контактами цепь питания сигнальной лампы. В качестве реле можно применить любое импортное с рабочим напряжением 12В и контактами, способными коммутировать переменный ток напряжением 220 вольт.

Питается устройство от безтрансформаторного блока питания, так что будьте ОСТОРОЖНЫ! Резистор R6 гасит большой начальный зарядный ток балластного конденсатора С2, а резистор R5 разряжает этот конденсатор при выключении станка.

Терморезистор соединен с платой витой парой проводов. Сам резистор вместе с припаянными проводами помещен в термоусадочную трубку. Для защиты от грязи и пыли плата помещена в мыльницу, которая стоит всего пятнадцать рублей. Если высота платы получится не большая, то можно использовать только одну часть мыльницы.

Мы раньше все в мыльницах собирали. Дешево и сердито. Успехов. К.В.Ю.

Источник

Простой индикатор температуры

Всё началось с рождения брата, многие у кого есть ребёнок знают, что смесь ребёнку нужно давать с температурой 34-38 градусов. Именно тогда и пришла идея собрать термометр, который будет показывать зелёный, когда температура в норме и красный когда температура не в норме.
После сёрфинга по просторам интернета была найдена схема.

После её сборки выяснилось, что она очень критична к питанию и запитать её от батарейки мобильника не получиться, пришлось разрабатывать свою схему.

Многие внимательные читатели заметили сильное сходство с мультивибратором, это он и есть, только видоизменён.

Цепочка R1 VD1 — собран стабилизатор опорного напряжения, благодаря ему, при разряде батареи прибор не начнёт врать. Резистором R2 регулируется температура срабатывания, а R7 порог открытия VT2.

Работает это так:
— температура сильно высокая и сопротивление резистора R2 больше чем R1, соответственно сила тока через R1 больше и транзистор VT1 открыт, светодиод HL1(красный) светится, на делителе собранном на резисторах R6, R7, R8, напряжение отрицательное и транзистор VT2 закрыт, HL 2 (зелёный) не светится.
— температура ниже температуры срабатывания и сопротивление резистора R1 больше, чем R2, соответственно сила тока через R2 больше и транзистор VT1 закрыт, светодиод HL1(красный) не светится, т.к. светодиод HL1 является полу проводником, то на резисторе R6 делителя присутствует + , а на R8 -, поскольку на движке R7, который направлен движком к R6, напряжение на движке положительное и транзистор VT2 открыт, HL2 (зелёный) светится.
Переход от зелёного к красному и наоборот происходит плавно.

Настройка: собранное устройство прячем в подставку, на верх которой выводим терморезистор (на 10к стоит на материнских платах под процессором ), на который ложится теплопроводящая прокладка (можно взять из старого дисковода )

Т.к. в дне бутылочки есть углубление, он не будет мешать, если всё хорошо подогнать. Когда все собрано, ставим бутылочку и опускаем в него медицинский градусник и наливаем горячую воду, когда градусник покажет 34-37 градусов, резистором R2 выставляем момент включения HL2. Всё устройство питается от батареи мобильника

Источник

Сигнализатор превышения температуры

Самодельный сигнализатор превышения температуры

Устройство, схема которого приведена на рисунке 1, предназначено для сигнализации о превышении заданной температуры радиоэлектронных элементов мощных усилителей, блоков питания, сварочных аппаратов.

В качестве датчика температуры может быть использован любой терморезистор с отрицательным ТКС . При использовании в аппаратуре вентиляторов, терморезистор лучше установить непосредственно на мощном приборе, тем самым уменьшив время реакции на изменение температуры. На операционном усилителе КР140УД608 собран компаратор напряжений. Генератор пачек звуковых импульсов собран на микросхеме КР561ЛА7 по традиционной схеме. VT1 – УНЧ, а VT2 – коммутатор светодиода. Величина допустимой температуры устанавливается резистором R2, R3 – смещение диапазона установки максимальной температуры, R11 – регулировка громкости звуковых посылок.

При увеличении температуры сопротивление терморезистора уменьшается, уменьшается и напряжение на входе 2 микросхемы DA1. В какой-то момент напряжение на входе 3 DA1 превысит уменьшающееся напряжение на входе 2 и тогда на выходе компаратора появится напряжение близкое к напряжению питания т.е. 9В. Это напряжение (логическая единица) поступая на вход 1 DD1 разрешит работу генератора звукового сигнала. С генератора секундных импульсов (вывод 4 DD1.2)сигнал поступает так же на транзистор VT2, нагрузкой которого является светодиод, который начинает мигать. DA1 – в принципе любой операционный усилитель. В качестве звукового излучателя можно применить любой подходящий динамик. Светодиод – любой. Рисунок печатной платы.

Читайте также:  Болты арбалет своими руками

Источник

Индикатор изменения температуры с терморезистором и корпусом из реле

Здравствуйте.
В этой статье я покажу, как изготовить электромеханический индикатор изменения температуры. Эта схема благодаря своей простоте и наглядности может служить для ознакомления детей с основами электроники и привлечения их к изучению физики.

Важно отметить, что устройство является именно индикатором изменения температуры, а не термометром. Как и всякий индикатор, данный прибор не показывает точное значение измеряемой величины (в данном случае температуры), а лишь демонстрирует её изменение.
Почти все детали для изготовления индикатора можно достать из старых неисправных приборов.

Материалы и инструменты:
— два резистора на 51 Ом;
— подстроечный резистор на 150 Ом;
— термистор;
— выключатель;
— двухконтактный разъём (не обязательно);
— стрелочный миллиамперметр;
— аккумулятор с номинальным напряжением 1.2 В типоразмера АА или пальчиковая батарейка;
— провод монтажный диаметром 0.2-0.5 мм.
— макетная плата (не обязательно);
— паяльник;
— флюс и припой;

Индикатор представляет собой измерительный мост Уитстона. Кружок с буквой А обозначает амперметр (в данном случае миллиамперметр), он подключён непосредственно к измерительному мосту состоящему из четырёх резисторов. R1 и R3 это постоянные резисторы номиналом 51 Ом. Резистор R2 является резистором переменного сопротивления и служит для настройки схемы. R изм. – термистор, он служит для преобразования изменения температуры в изменение сопротивления. Мост Уитстона работает следующим образом, R1 и R2 представляют собой одно плечо (ветвь) моста, а R3 и R изм. – второе. Когда сопротивление обоих плеч равно ток не течёт через амперметр, стрелка находится на нулевом значении. Но если сопротивление одного из плеч меняется через амперметр начинает течь ток значение которого тем выше, чем больше разница сопротивлений, соответственно тем сильнее отклоняется стрелка. Важно, что мост Уитстона позволяет определять сравнительно малые изменения значения сопротивления, для построения индикатора это имеет большое значение, поскольку изменение сопротивления термистора составляет несколько десятков Ом.

Важно заметить, что помимо термистора так же существует позистор, и хотя оба элемента часто называют просто терморезистором, следует помнить, что они обладают противоположными характеристиками. Сопротивление термистора при нагревании снижается, а позистора – повышается.

Термистор не обязательно покупать, его можно найти на плате старого неисправного монитора или телевизора. В большинстве случаев деталь имеет вид как на картинке ниже, но может отличаться цветом корпуса.

Поскольку деталь внешне похожа на керамический конденсатор, стоит, достав её из неисправного прибора провести несложную проверку, подключить к выводам детали мультиметр установленный в режим измерения сопротивления, прибор должен показать значения в пределах 15 – 30 Ом. При нагреве корпуса детали сопротивление должно уменьшиться.

Ниже я привёл схему, по которой собран мой образец индикатора.

После припаял разъём для подключения термистора, выключатель, и аккумулятор (в случае использования батарейки, целесообразно припаять специальный держатель, а уже в него установить батарейку). После этого припаял миллиамперметр, который был взят из старого магнитофона, но вы можете воспользоваться любым другим, с номинальным током до 200 мА.

Выводы компонентов стоит тщательно заизолировать, особенно в случае использования металлического корпуса для сборки прибора.
После этого я спаял измерительный кабель, состоящий из термистора отрезка двужильного провода и штекера. Термистор не имеет полярности, поэтому сборка кабеля не должна вызвать затруднений.

Затем я произвёл предварительную настройку. Суть её заключается в следующем: включив прибор, необходимо вращая винт подстроечного резистора установить стрелку миллиамперметра примерно посередине шкалы. После этого необходимо нагреть термистор (например, при помощи паяльника), если стрелка отклонится вправо, всё в порядке, если же стрелка отклоняется влево необходимо изменить полярность подключения миллиамперметра.

После этого я перешел к изготовлению корпуса. Подобрав по размеру корпус реле, в моём случае от РС-13, Просверлил в нём отверстия под разъём и для доступа к подстроечному резистору.

Прибор получился достаточно чувствительным, если установить стрелку на границе зелёной части шкалы, а после, зажать термистор в пальцах, стрелка за несколько секунд подберётся к красной части шкалы. Если же термистор поместить в снег или охлаждённую воду стрелка напротив, сместится влево.

Вот ещё несколько фотографий устройства:

Источник