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라디오 전자 및 전기 공학의 백과사전 온실의 자동 온도 제어. 무선 전자 및 전기 공학 백과사전
무선 전자 및 전기 공학 백과사전 / 전력 조절기, 온도계, 열 안정기 온실에서 식물의 편안한 성장을 위해서는 특정 주변 온도가 필요합니다. 지정된 한계 내에서 유지하기 위해 제안된 기계가 개발되었습니다.
이 장치의 기본은 온도 조절 장치에 사용하도록 설계된 특수 통합 온도 센서 LM56[1, 2]입니다. 작업의 특징을 설명하는 기능 다이어그램과 그래프가 각각 그림에 나와 있습니다. 1 및 2. 마이크로 회로에는 1개의 비교기(A2, A1,25), 기준 전압원 Uref = 3V(A4), 온도 센서 A1 및 오픈 컬렉터가 있는 트랜지스터 VT2, VT1의 3개의 출력단이 포함되어 있습니다. 외부 저항 R3-R3과 단자 2 및 1의 내장 기준 전압원 A2을 사용하여 지정된 온도 값에 해당하는 비교기 UT1 및 UT7의 스위칭 전압 임계 값이 설정됩니다. 결과적으로 온도가 T1 값을 초과하면 OUT1 출력(핀 5)에 낮은 수준의 전압이 나타나고 따라서 T2 -Thyst 값 아래로 떨어지면 높은 수준의 전압이 나타납니다(온도 히스테리시스는 약 2 ° C). 마찬가지로 온도 T6와 관련하여 출력 OUT5(핀 6,2)에서 신호가 생성됩니다. 마이크로 회로(핀 395) 출력의 전압 UTEMP는 계수 k = XNUMXmV/оС로 섭씨 온도에 비례하며 +XNUMXmV 오프셋됩니다. -40...+125 °С 범위의 온도 측정 오류는 수정 LM3BIM의 경우 ±56 °С, LM4CIM의 경우 ±56 °С를 초과하지 않습니다. 개발자가 권장하는 분압기 저항 R1-R3의 총 저항 R은 27kOhm입니다. 각각의 저항은 다음 비율에 따라 개별적으로 계산됩니다. UT1 = Uref R3/(R1+R2+R3) = Uref R3/R; UT2 = Uref(R3+R2)/(R1 +R2+R3) = = Uref(R3+R2)/R. 동시에 UT1(T2) = kT + 395mV, 여기서 k = 6,2mV/°C이고 T는 지정된 간격의 하한(T1) 또는 상한(T2)에 해당하는 온도 값입니다. UT1과 UT2에 대한 표현의 올바른 부분을 동일시하면 다음을 얻습니다. R3 = RUT1 /Uref = R(kT1 + 395)/Uref; R2 = RUT2/Uref - R3 = R(kT2 + 395)/Uref-- R3; R1 \u2d R-(R3 + RXNUMX).
온실에서 주어진 온도를 유지하는 장치의 개략도가 Fig. 3. 통합 온도 센서 DA1 외에도 전계 효과 트랜지스터 VT1 - VT3에 옵토트리악 U1, U2, 온실의 난방 및 환기 시스템을 제어하는 1개의 강력한 트라이악(VS2, VS2)에 5개의 전자 키가 포함되어 있습니다. 및 DA05 PPM3-A-5ELF [1]의 전원 공급 장치는 교류 전원 전압을 안정된 상수 50V로 변환합니다. 전계 효과 트랜지스터를 키로 사용하는 것은 출력의 부하 용량이 낮기 때문입니다. 충분히 높은 저항 부하가 필요한 DAXNUMX 마이크로 회로 (출력 트랜지스터의 최대 콜렉터 전류는 XNUMXμA에 불과함). 전압 분배기 R1-R3의 저항 값은 약 1 (T18) 및 1 ° C (T26)의 온도에 해당하는 DA2 칩의 비교기 작동 임계 값을 설정합니다. 장치 동작 알고리즘은 다음과 같습니다. 온실의 온도가 18 °C 미만인 경우 전원이 켜진 후 일체형 센서 DA1의 두 출력에 높은 로직 레벨이 나타납니다. 그러면 트랜지스터 VT1 및 VT2가 열립니다. 그 중 첫 번째는 트랜지스터 VT3의 게이트 소스 섹션을 션트하고 닫히고 두 번째는 전류 제한 저항 R7을 통해 광 커플러 U1의 방출 다이오드를 전원에 연결합니다. 결과적으로 옵토 커플러의 트라이 액이 열리고 저항 R9 양단에 전압 강하가 발생하여 온실 난방 시스템의 히터가 부하 인 강력한 트라이 액 VS1을 열기에 충분합니다. 온실의 온도가 18 ° C 이상으로 상승하면 출력 OUT1 (핀 7)의 하이 레벨이 로우로 변경되고 트랜지스터 VT2가 닫히고 난방 시스템이 꺼집니다. 그러나 일반적으로 가열 요소는 관성입니다. 즉, 네트워크에서 분리된 후에도 얼마 동안 열을 유지합니다. 따라서 온실의 공기는 계속 가열되며 온도가 26 ° C를 초과하면 OUT2 출력 (DA6의 핀 1)에 낮은 논리 레벨이 나타나고 트랜지스터 VT1이 닫히고 VT3이 열립니다. Optotriac DA4와 강력한 Triac VS2를 켜면 환기 시스템이 온실을 켭니다. 팬은 온실 온도가 21°C로 떨어질 때까지 작동합니다(약 5°C의 히스테리시스 고려). 이런 일이 발생하면 OUT2가 다시 높아지며 환기가 꺼집니다. 온도가 13 °C로 떨어지면(히스테리시스 고려) 히터가 다시 켜집니다. 온도 간격은 다를 수 있으며 온실에서 자랄 식물의 유형에 따라 다릅니다. 또한 여러 개의 전환 가능한 분배기를 사용하거나 가변 저항을 사용하여 온실에서 다양한 온도 범위를 설정할 수 있습니다. 수리 가능한 부품이 있고 설치 오류가 없으므로 해당 장치를 조정할 필요가 없습니다. 공칭 값에서 허용되는 저항 편차가 ±1%인 저항 R3-R1을 사용하면 충분합니다. 그러나 대부분의 재배 식물에 대한 온실의 정상 온도 범위는 15 ~ 30 ° C이므로 비교기 임계 값을 그렇게 정확하게 설정하지 못할 수 있으므로이 요구 사항을 준수 할 필요는 없습니다. 이 장치는 최대 드레인 전류가 20mA 이상인 절연 게이트 및 n 채널이 있는 모든 저전력 전계 효과 트랜지스터를 사용할 수 있습니다. Optotriac MOC3063M(U1, U2)은 작동 전압이 400V 이상인 다른 유사한 제품으로 교체할 수 있습니다. 강력한 트라이악 BTA12-600(VS1, VS2)은 켜는 액추에이터(히터, 흡기)의 총 전력을 기준으로 교체됩니다. 및 배기 팬 및 팬 라이트 오프너.
LM56(DA1) 미세 회로가 없으면 널리 사용되는 미세 회로(LM35 아날로그 온도 센서 및 LM393 이중 비교기)를 기반으로 아날로그를 조립할 수 있습니다(그림 4). 비교기 임계값을 결정하는 분배기 저항 R1-R3은 위의 공식을 사용하여 계산되지만 LM35의 경우 변환 계수 k = 10mV/°C이고 오프셋은 0입니다. 공급 전압 +5V는 참조(Uref). PPM5-A-05ELF 전압 변환기를 5...50mA의 부하 전류에서 +100V의 안정화된 출력 전압을 제공하는 이산 소자 기반의 모든 전원으로 교체할 수 있습니다. 문학
저자: A. Kornev
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