Терморегулятор для погреба на компараторе К544СА3

Звуковые генераторы, фильтры и другие аналоговые устройства (кроме радиотехники и УНЧ)
Аватара пользователя
АлександрЛ
Друг Кота
Сообщения: 43868
Зарегистрирован: Пн ноя 30, 2009 03:00:01
Откуда: Нерезиновая

Re: Терморегулятор для погреба на компараторе К544СА3

Сообщение АлександрЛ »

Buster333 , где вы эти схемы берёте? Вы, находя их, просто их повторяете, не вникая в суть её работы? :dont_know: :dont_know:
Чтобы схема работала "наоборот", можно эмиттер транзистора VT1 подключить к "земле", резистор R7 поместить между коллектором транзистора VT1 и +5 вольт, а резистор R8 подключить к коллектору VT1
Термостат.JPG
(36.63 КБ) 1084 скачивания
Резисторы R1 и R5, судя по описанию, можно не ставить вообще- напряжение питания этой (микросхемы) может быть лт 4-х до 20 вольт. Я не знаю, вы меряли напряжение на выходе микросхемы, допустим, при нуле градусов?

Зы.. Собственно, уже прочитал- при обычной схеме включения- при нуле- НОЛЬ вольт..
Дело в том. что все компараторы НЕ ЛЮБЯТ работать при напряжениях на входах, близких к нулю или к напряжению питания.
А я бы попробовал вот так:
Термостат1.JPG
(36.57 КБ) 1125 скачиваний
сделать - тогда минимальное напряжение на входе компаратора будет примерно 0,6 вольта при одном диоде, или 1,2~1,4 вольта при двух диодах (ещё лучше поставить TL431, она точнее будет держать 1,25 вольта), но 7805 лучше заменить на микросхему с бОльшим напряжением стабилизации (7808 или 7809) :dont_know: :dont_know:

зы.. Но это всего лишь МОЁ мнение..

В качестве аналогового датчика температуры (в режимах, близких к нулю градусов), хорошо использовать датчик TMP36 -
http://lib.chipdip.ru/150/DOC000150672.pdf
у него при нуле выходное напряжение 0,5 вольта, а чувствительность та же- 10 мВ/градус..
А ещё лучше- AD22100-
http://lib.chipdip.ru/076/DOC000076336.pdf
у него при нуле выход- 1,375 вольта, и чувствительность 22,5 мв/градус..
Реклама
Buster333
Родился
Сообщения: 17
Зарегистрирован: Вс сен 20, 2015 06:29:32

Re: Терморегулятор для погреба на компараторе К544СА3

Сообщение Buster333 »

[quote="АлександрЛ"]Buster333 , где вы эти схемы берёте? Вы, находя их, просто их повторяете, не вникая в суть её работы? :dont_know: :dont_know:
Пытаюсь вникать в суть работы. Не всегда получается. Я не специалист в этом. Это хобби, все премудрости познаются не сразу. Я уже говорил об этом и просил понимания. Я в другом профессионал, думаю там бы вы тоже не сразу постигли суть вещей и вряд ли обошлись без помощи.
Но спасибо вам большое. Искренне спасибо. Сейчас как раз переделываю печатку. Обязательно учту все ваши рекомендации. Надеюсь все же получится приемлемый результат.
Извините, если что не так. И еще раз спасибо.
Реклама
Buster333
Родился
Сообщения: 17
Зарегистрирован: Вс сен 20, 2015 06:29:32

Re: Терморегулятор для погреба на компараторе К544СА3

Сообщение Buster333 »

А для чего нужен диод между 3 выводом датчика и землей?
Аватара пользователя
АлександрЛ
Друг Кота
Сообщения: 43868
Зарегистрирован: Пн ноя 30, 2009 03:00:01
Откуда: Нерезиновая

Re: Терморегулятор для погреба на компараторе К544СА3

Сообщение АлександрЛ »

Buster333 писал(а):для чего нужен диод между 3 выводом датчика и землей
Для того, чтобы входы компаратора (или ОУ) работали в "зоне нормальной работы" (простите за тавтологию) :)) - то есть, на входе должно быть не меньше, чем на 0,6~0,8 вольта больше, чем напряжение отрицательного источника питания (в данном случае- "земля"- 0 вольт) и не больше, чем на 0,6~0,8 вольта меньше, чем напряжение положительного источника питания, иначе компаратор НОРМАЛЬНО НЕ РАБОТАЕТ. И я про это писал-
АлександрЛ писал(а): Дело в том. что все компараторы НЕ ЛЮБЯТ работать при напряжениях на входах, близких к нулю или к напряжению питания.
Собственно, прямое падение напряжения на диоде позволяет "оторвать" напряжение на выходе датчика от "земли"..


зы.. За "резкость" не обижайтесь, у меня иногда бывает. :beer: .. Всё- таки почти 40 лет радиолюбительства сказываются- то, что я понимаю "не раздумывая" у других может вызывать вопросы- например, при замене деталей или при подборе аналогов. :))
Реклама
Эиком - электронные компоненты и радиодетали
Аватара пользователя
Hand-Maker
Поставщик валерьянки для Кота
Сообщения: 2142
Зарегистрирован: Чт дек 12, 2013 11:18:14
Откуда: Украина, Черновцы

Re: Терморегулятор для погреба на компараторе К544СА3

Сообщение Hand-Maker »

Я думаю, что основная трабла в этом:
То есть порядок действий следующий. Выношу датчик на улицу одновременно и в паре с датчиком цифрового термометра.
Т.е. настраиваем одно устройство, основываясь на показания другого, да еще и в динамике. Не учитывая, что скорость реакции на изменение температуры у датчиков разная. Один уже "принял" температуру и выдал сигнал, а другой еще только подползает.
Правильнее будет так: сначала провести градуировку датчика устройства в статическом режиме. Получить зависимость напряжения на входе компаратора от температуры, но выдерживая датчик в каждой стабильной температурной точке хотя бы минуту. После этого настроить компаратор с гистерезисом, подавая на вход конкретные соответствующие напряжения.

Температурные измерения, знаете ли, оччень занятная вещь... особенно в динамике... :tea:
Реклама
Buster333
Родился
Сообщения: 17
Зарегистрирован: Вс сен 20, 2015 06:29:32

Re: Терморегулятор для погреба на компараторе К544СА3

Сообщение Buster333 »

АлександрЛ писал(а): Дело в том. что все компараторы НЕ ЛЮБЯТ работать при напряжениях на входах, близких к нулю или к напряжению питания.
Собственно, прямое падение напряжения на диоде позволяет "оторвать" напряжение на выходе датчика от "земли".[/quote]
А правильно ли будет работать датчик LM35D, который имеет диапазон выходных напряжений от 0 до 1000мв (от 0 градусов до 100 градусов диапазон измеряемой температуры, каждый градус прироста температуры - +10мв), если мы сдвинем 0 "земли" к 600 -800 мв? Или при этом также сдвинется диапазон значений его выходных напряжений? То есть 0 градусов будет соответствовать 0,6в, а 100 градусам соответственно 1,6в?
И еще вопрос. Резистор R1 с вывода питания 1 датчика перешел на вывод 3, общий. То есть "земля" и "+" питания датчика теперь зашунтированы резистором 1,2ком? Или это ошибка и он должен находиться там, где был раньше?
Реклама
Buster333
Родился
Сообщения: 17
Зарегистрирован: Вс сен 20, 2015 06:29:32

Re: Терморегулятор для погреба на компараторе К544СА3

Сообщение Buster333 »

Hand-Maker писал(а):Я думаю, что основная трабла в этом:
То есть порядок действий следующий. Выношу датчик на улицу одновременно и в паре с датчиком цифрового термометра.
Т.е. настраиваем одно устройство, основываясь на показания другого, да еще и в динамике. Не учитывая, что скорость реакции на изменение температуры у датчиков разная. Один уже "принял" температуру и выдал сигнал, а другой еще только подползает.
Правильнее будет так: сначала провести градуировку датчика устройства в статическом режиме. Получить зависимость напряжения на входе компаратора от температуры, но выдерживая датчик в каждой стабильной температурной точке хотя бы минуту. После этого настроить компаратор с гистерезисом, подавая на вход конкретные соответствующие напряжения.

Температурные измерения, знаете ли, оччень занятная вещь... особенно в динамике... :tea:
Конечно вы правы. Но у меня пока нет другой возможности контролировать температуру срабатывания компаратора. Да и датчик LM35 выдает строго фиксированные напряжения на каждый градус температуры. Поэтому для черновой проверки работоспособности схемы думаю этого пока достаточно. Если все заработает, буду калибровать уже в "термостате" ( автомобильном компрессорном холодильнике) с выставлением граничных значений нужной температуры, ее стабилизацией в течение времени по показаниям ртутного термометра. А пока хотелось бы вчерне прогнать схему и убедиться, что все работает.
И еще. Может кто подскажет, чем можно регулировать гистерезис этого устройства?
Buster333
Родился
Сообщения: 17
Зарегистрирован: Вс сен 20, 2015 06:29:32

Re: Терморегулятор для погреба на компараторе К544СА3

Сообщение Buster333 »

АлександрЛ, смотрю на вашу схему и возник еще вопрос.
В изначальном варианте, как я понимаю, компаратор своим состоянием лог.1 открывал транзистор VT1, который в свою очередь открывал более мощный транзистор VT2, работающий на нагрузку в виде обмотки реле. То есть при "0" на выходе 6 компаратора VT1 закрыт и VT2 закрыт, и при "1" оба открыты. В вашем варианте база VT2 соединена с коллектором VT1 через резистор R8, а через цепочку R7, R8 с плюсом питания. То есть он закрывается при высоком уровне на выходе 6 компаратора и открывается при нуле? То есть тем самым инвертируется работа реле. Я правильно понял? Извините за вопросы, но пытаюсь вникнуть а суть процессов.
Аватара пользователя
АлександрЛ
Друг Кота
Сообщения: 43868
Зарегистрирован: Пн ноя 30, 2009 03:00:01
Откуда: Нерезиновая

Re: Терморегулятор для погреба на компараторе К544СА3

Сообщение АлександрЛ »

Buster333 писал(а):АлександрЛ, смотрю на вашу схему и возник еще вопрос.
В изначальном варианте, как я понимаю, компаратор своим состоянием лог.1 открывал транзистор VT1, который в свою очередь закрывал более мощный транзистор VT2, работающий на нагрузку в виде обмотки реле.
В ИЗНАЧАЛЬНОМ варианте:
http://img.radiokot.ru/files/109061/med ... h20m6p.gif
если напряжение на 3-м выводе компаратора больше, чем на 2-м на выходе компаратора (температура с датчика больше, чем установленная) будет напряжение, близкое к напряжению питания (VT1- это эмиттерный повторитель)- и будет открыт транзистор VT2, и сработает реле.
Buster333 писал(а):В вашем варианте база VT2 соединена с коллектором VT1 через резистор R8, а через цепочку R7, R8 с плюсом питания. То есть он открывается при высоком уровне на выходе 6 компаратора и закрывается при нуле? То есть тем самым инвертируется работа реле.
в моём варианте: http://radiokot.ru/forum/download/file.php?id=238228
при тех же условиях- V(3) (напряжение на третьем выводе) > V(2) - напряжение на выходе компаратора высокое, токроется транзистор VT1, и закроется транзистор VT2- реле ОТКЛЮЧИТСЯ.
Если V(3) < V(2), то напряжение с выхода компаратора НИЗКОЕ, транзистор VT1 закрыт, и, током через резистор R7 и R8 откроется транзистор VT2 - реле сработает.

А ПОС делается так же- с выхода на вход+ резистор большого номинала- тогда при прохождении порога срабатывания "снизу вверх" (при повышении температуры) высокое напряжение на выходе немного "поднимет" напряжение на входе- дребезга не будет, при снижении температуры - при прохождении порога срабатывания- снизившееся напряжение на выходе снизит и напряжение на входе- и дребезга опять не будет.
Лучше всего такая схема "антидребезга" будет работать при условии напряжений на входах близких к половине напряжения питания- так как опять- на выходе не может быть "нуля"- там всё равно будет напряжение на открытом транзистре- примерно 0,5~0,7 вольта, так же, как и не будет напряжения питания- оно всегда немного меньше. Есть специальные ОУ- "rail-to-rail"
Спойлер
так называемые "rail-to-rail" операционные усилители, допускающие изменение входного синфазного сигнала от нуля до напряжения источника питания при однополярном питании или от отрицательного до положительного источника при двуполярном и обеспечивающие выходное напряжение в том же диапазоне.
- у них этот недостаток значительно уменьшен.

Кстати, во всех этих схемах можно использовать практически любые ОУ или компараторы- надо только помнить, что у компараторов частенько бывает выход с "открытым коллектором"- там нужен резистор с выхода компаратора на плюс питания. Как я заметил- компараторы срабатывают при меньшей разнице входных напряжений, чем ОУ- в схеме с компаратором (LM393) у меня разница получилась в 5 милливольт, а в варианте схемы, когда компаратор был сделан на ОУ- (TL072) получилось где- то 15 милливольт.

В даташите на LM393 резистор ПОС для создания гистерезиса указан- 10 мегаом.. :shock:
Buster333
Родился
Сообщения: 17
Зарегистрирован: Вс сен 20, 2015 06:29:32

Re: Терморегулятор для погреба на компараторе К544СА3

Сообщение Buster333 »

Спасибо большое за подробный ответ. Теперь кое-что ясно. Остались только два моих вопроса для меня не совсем понятных:
"А правильно ли будет работать датчик LM35D, который имеет диапазон выходных напряжений от 0 до 1000мв (от 0 градусов до 100 градусов диапазон измеряемой температуры, каждый градус прироста температуры - +10мв), если мы сдвинем 0 "земли" к 600 -800 мв? Или при этом также сдвинется диапазон значений его выходных напряжений? То есть 0 градусов будет соответствовать 0,6в, а 100 градусам соответственно 1,6в?
И еще вопрос. Резистор R1 с вывода питания 1 датчика перешел на вывод 3, общий. То есть "земля" и "+" питания датчика теперь зашунтированы резистором 1,2ком? Или это ошибка и он должен находиться там, где был раньше?"
Пожалуйста ответьте, и тогда думаю у меня вопросов не останется. Еще раз прошу прощения за настырность.
Аватара пользователя
АлександрЛ
Друг Кота
Сообщения: 43868
Зарегистрирован: Пн ноя 30, 2009 03:00:01
Откуда: Нерезиновая

Re: Терморегулятор для погреба на компараторе К544СА3

Сообщение АлександрЛ »

Buster333 писал(а):А правильно ли будет работать датчик LM35D, который имеет диапазон выходных напряжений от 0 до 1000мв (от 0 градусов до 100 градусов диапазон измеряемой температуры, каждый градус прироста температуры - +10мв), если мы сдвинем 0 "земли" к 600 -800 мв? Или при этом также сдвинется диапазон значений его выходных напряжений? То есть 0 градусов будет соответствовать 0,6в, а 100 градусам соответственно 1,6в?
ДА!
Buster333 писал(а):Резистор R1 с вывода питания 1 датчика перешел на вывод 3, общий. То есть "земля" и "+" питания датчика теперь зашунтированы резистором 1,2ком? Или это ошибка и он должен находиться там, где был раньше?
Резистор R1 в моём варианте схемы нужен для создания постоянного тока через диод, (хотя я бы поставил туда TL431 Оказывается TL431 стабилизирует не 1,25 вольта, как я считал, а 2,5.. Не пойдёт.. ) - чтобы у него не плавало "прямое напряжение"
Вообще, LM35 не очень годится для того, чтобы регулировать температуру, близкую к нулю- это, без дополнительных ухищрений,- её минимальный предел.

Вообще- что именно вы применили в качестве DA1?

Можно 3 вывод LM35 повесить и на "землю", только тогда надо будет питание ОУ сделать двухполярным, а нижний вывод R4 отключить от "земли", и подключить к минусу двухполярного питания. К тому же- я бы поменял номиналы резисторов R3 - поставил бы 20 (22) кОм, и R4 - заменил бы на 2 кОм- это опять же связано с тем, что вы регулируете температуру в пределах 0~5 градусов- чтобы "растянуть" шкалу резистора-
У вас, в моей схеме- предположительно напряжение с датчика будет изменяться в пределах 0,6~0,7 вольт- при изменении измеряемой температуры от нуля до 10 градусов, а при существующих номиналах 10кОм и 10 кОм- напряжение на втором выводе комаратора будет меняться от нуля до 2,5 вольт- то есть- 250!!!! (двести пятьдесят) градусов! на полное премещение движка резистора. А вам надо "ловить" единицы градусов! Поэтому эту цепочку я бы подобрал так, чтобы не надо было "ловить блох"- чтобы пределы регулировки были- примерно, допустим, 15 градусов "на всю шкалу". Вот при этих номиналах:
Изображение
пределы установки напряжения будут от 0,52 до 0,75 вольта- то есть, от -10 градусов (только такого значения с датчика не получится) до +15 градусов-, что, согласитесь, удобнее, чем от нуля до +250 градусов..
Настраивать (проверять) работу компаратора можно, подключив один щуп мультиметра к выводу 3 DA1, а второй- к выводу 2 DA1, в режиме измерения 200 милливольт- тогда разница напряжений сразу будет видна.
Buster333
Родился
Сообщения: 17
Зарегистрирован: Вс сен 20, 2015 06:29:32

Re: Терморегулятор для погреба на компараторе К544СА3

Сообщение Buster333 »

Огромное вам спасибо. Все понятно. Завтра может соберу схему и отпишусь по результату. А номиналы резисторов я уже думал поменять, чтобы "растянуть" регулировку.
Относительно R1. Может быть его подключить "ниже" вывода 3 датчика, непосредственно после него перед диодом? А то он создаст падение напряжения на выводе питания датчика. Или не так?
Конечно не так. Не на ту схему смотрю. Извините. И спасибо.
P.S. В качестве DA1 - СА3130, как на схеме.
Аватара пользователя
АлександрЛ
Друг Кота
Сообщения: 43868
Зарегистрирован: Пн ноя 30, 2009 03:00:01
Откуда: Нерезиновая

Re: Терморегулятор для погреба на компараторе К544СА3

Сообщение АлександрЛ »

Сейчас посмотрел- прямое падение падение напряжения при токе 1~2 мА на кремниевом диоде- типа 1N4003- 0,57~0,58 вольта (у разных экземпляров) , у 1N4148 (КД522)- 0,65~0,68 вольта, при чём оно уменьшается с ростом температуры, примерно на 0,001 вольта при нагреве на 10 градусов- в принципе, при вашей точности этим можно пренебречь (падение напряжения на диоде можно измерить мультиметром в режиме "прозвонки диодов" - там мультиметр меряет в милливольтах при токе в 1 мА. Ещё Можно в схеме, вместо постоянного резистора 2,2 кОм поставить диод, только подобрать диоды так, чтобы на том, который подключён к датчику, падало бОльшее напряжение, чем у диода "вместо резистора" - тогда эта пара диодов создадут дополнительную температурную стабилизацию.. (ну, это так- "мысли вслух" :))) :))) )
Последний раз редактировалось АлександрЛ Ср янв 13, 2016 20:34:38, всего редактировалось 1 раз.
Buster333
Родился
Сообщения: 17
Зарегистрирован: Вс сен 20, 2015 06:29:32

Re: Терморегулятор для погреба на компараторе К544СА3

Сообщение Buster333 »

Большое спасибо за помощь и то, что уделили мне время. Я достаточно много узнал. Спасибо.
IRMADE
Держит паяльник хвостом
Сообщения: 958
Зарегистрирован: Вс июл 13, 2014 09:42:26

Re: Терморегулятор для погреба на компараторе К544СА3

Сообщение IRMADE »

Buster333 писал(а):Большое спасибо за помощь и то, что уделили мне время. Я достаточно много узнал. Спасибо.
Посмотрите журнал Радиолюбитель, 2000г., №10, стр.28. Градиентные реле на К554СА3.
Ответить

Вернуться в «Аналоговая техника»