Автоматика для инкубатора
Каждый всерьез «заболевший» селекционной работой с домашней
птицей не сможет обойтись без домашнего инкубатора. В основе этого устройства
лежит терморегулятор, обеспечивающий поддержание в яйце необходимой для развития
зародыша температуры. Наши читатели предлагают свои, испытанные в работе,
схемные решения этого электронного узла.
Предлагаем схему терморегулятора, которое с точностью до
±0,5 °С поддерживает температуру в инкубаторе и автоматически вентилирует кладка яиц.
Схема проста и доступна для повторения (рис. 1).
Рис. 1. Схема этого терморегулятора
позволяет поддерживать температуру в инкубаторе и
вентилировать кладку яиц.
Датчиком температуры служат терморезисторы R4 типа КМТ1 или КМТ2 номиналом 3,3
кОм. Три таких резистора расположены в разных точках, что сделано для
отслеживания усредненной по объему инкубатора температуры. Соединенные
последовательно, они включены в плечо электрического моста на резисторах R1 —
R4.
Балансировать мост можно резистором R2 в достаточно широком диапазоне
температур. При отклонении температуры вниз от точки балансировки компаратор ДА1
на микросхеме К554САЗ обнаруживает изменение напряжения в диагонали моста (входы
3,4) и включает реле К1 (РЭС10. PC 4524301).
Контакты реле К1 включают более мощное реле переменного тока К2, которое, в свою
очередь, одним из своих контактов (К2.1) замыкает цепь нагревательного элемента
ЕК, а другим (К2.2) включает электровентилятор ЭЛ. При достижении температуры
балансировки моста нагреватель и вентилятор отключатся.
Детали электрической схемы не дефицитны. Трансформатор Т1 понижает сетевое
напряжение 220 В до 27 В при нагрузке 15 Вт. Электродвигатель вентилятора
потребляет 0,1 А постоянного тока напряжением 27 В.
Второй вариант терморегулятора, отличающийся высокой точностью (до ± 0,1 °С)
поддержания температуры в пределах диапазона 38-41 °С. Этот терморегулятор также
надежен в работе, прост и доступен для повторения. Электрическая схема
устройства изображена на рис. 2.
Рис.2. Схема бесконтактного
терморегулятора с управляющим резистором.
В этом терморегуляторе датчиком температуры служит терморезистор R11 типа КМТ-4.
Он размещен в объеме инкубатора на отдельной плате из стеклотекстолита без
соприкосновения со стенками ящика. Этот терморезистор также включен в мостовую
схему с компаратором. В качестве компаратора автор применил микросхему ДА1
КР140УД1А.
При срабатывании ДА1 (при пониженной температуре в инкубаторе происходит
разбалансировка моста и появляется ток в его диагонали) положительным
напряжением с ее выхода через фильтр К13, СЗ запускается автогенератор на
элементах ДД1-3 и ДД1-4. Прямоугольные импульсы с частотой около 20 кГц
воздействуют на базу транзистора VТЗ. Усиленные транзистором эти импульсы через
трансформатор Т2 открывают тиристор VS1. При открытом тиристоре выпрямленный ток
из сети питания проходит по цепи нагревательных элементов R1-R6. При повышении
температуры в инкубаторе до точки балансировки измерительного моста компаратор
скачком переходит в закрытое состояние, что приводит к прекращению работы
автогенератора.
При отсутствии этих импульсов на управляющем электроде тиристора он в момент
перехода пульсирующего тока (после диодов VD1-VD4) через 0 закрывается.
Начинается процесс медленного понижения температуры в объеме инкубатора. Циклы
включения и выключения нагревателей повторяются периодически. При наличии
импульсов частотой 20 кГц включается также транзистор ?Т2, а светодиод HL2
сигнализирует о нагреве.
Установка заданной температуры возможна подбором величины резистора R10. При
настойке следует следить за тем, чтобы дифференциальное напряжение на входе DA1
не превышало 1,2-1,5 В. В противном случае следует точнее подобрать резисторы
моста. Частота автогенератора регулируется подбором сопротивления резистора R15.
Ток транзистора ?ТЗ ограничивается резистором R20 на уровне около 50 мА.
При повторении предлагаемого устройства следует обращать внимание на то, чтобы:
- напряжение +9 В было стабилизировано: от этого зависит точность установки и
поддержания заданной температуры;
- частота импульсов автогенератора не должна быть более 20 кГц из-за того, что
для надежного запуска тиристора требуется длительность импульсов не менее 10
мкс;
- изоляция обмоток трансформатора Т2 должна выдерживать напряжение не менее 600
В, а полярность их включения соответствовала бы указанной на схеме.
— резистор R9- СП1, остальные — МЛТ;
— емкости С1 и С2 - К52-1 С4-КМ; —транзисторы VT1 — КТ603А или
КТ608, VT2-VT3-KT315B:
— микросхемы ДА1 — КР140УД1А или 140УД1А, ДД1 - К176ЛА7 илиК561ЛА7;
— диоды VD5 сборка КЦ407 или др. на напряжение не менее 25 В, VD6—Д818Е, VD7 -
КД522 или КД 521, VD1-VD4 -КД105В, КД202Р или сборка КЦ405А;
— тиристор VS1 — КУ202Н при мощности до 2 кВт или КУ201Н - до 300 Вт.
— светодиод HL2— АЛ307Б, лампа HL1 — 25В, 0.1А;
— трансформатор Т1 — 220В/12В, Т2 — импульсный на ферритовом кольце К18x12x4,
2000 НМ, две обмотки по 50 витков провода ПЭЛШО 0,17.
Нагреватели могут быть любыми самодельными. Это и проволочные резисторы (R1-R6)
на 25 Вт рассеиваемой мощности, и 6 электроламп по 25 Вт на 220 В. Выбор
нагревателей прост: на обогрев каждых 0,03 м3 объема инкубатора необходимо
примерно 70-100 Вт мощности.
По материалам сайта СПбГЭТУ "ЛЭТИ"
|
Идёт загрузка...