4.10. Чувствительный аквариумный термометр

Для контроля температуры в водной среде аквариума удобно применять чувствительный преобразователь температуры в напряжение, схема которого представлена на рисунке 4.20.

Рис. 4.20. Вариант схемы чувствительного аквариумного термометра

Интегральный таймер КР1006ВИ1 в режиме самовозбуждающегося мультивибратора применяют для генерации прямоугольного напряжения. Частота генератора пропорционально изменяется соответственно измеряемой температуре. В зарядной цепи таймера при этом используется терморезистор с отрицательным температурным коэффициентом сопротивления. При изменении температуры от +3 до +46 °C частота на выходе схемы меняется почти по линейному закону в пределах 38-114 Гц. Во всем этом интервале температур нет ни одной точки, где бы частота отклонялась от идеальной зависимости больше чем на ±1 Гц. Благодаря малому числу используемых деталей, низкой себестоимости и невысоким требованиям к источнику питания (ток потребления 9,3 мА при напряжении 10 В постоянного тока) этот преобразователь температура-частота удобен для применения в телеметрических системах. Обычно при включении таймера КР1006ВИ1 по схеме самовозбуждающегося мультивибратора нужны два постоянных резистора.

В схеме преобразователя вместо одного из них последовательно включены терморезистор и постоянный резистор, а вместо другого – транзистор VT1, который насыщается в период заряда времязадающего конденсатора С1 и выключается в период его разряда.

Сопротивление перехода коллектор-эмиттер транзистора VT1, когда он открыт, близко к нулю, а когда он закрыт – более 1 МОм. Регулировку чувствительности производят переменным многооборотным резистором R2 (типа СПЗ-1ВБ). Перед эксплуатацией прибора его нужно откалибровать. Настройка заключается в установке резистором R2 порога включения прибора тогда, когда термодатчик R1 регистрирует комнатную температуру (+20 °C), при этом индикатор HL1 мигает с частотой 1 Гц. Это показание необходимо принять за исходное.

Перед погружением в воду терморезистор R1 «прячется» в поливинилхлоридную изолирующую трубку. Его выводы и сам корпус покрываются слоем эпоксидной смолы. После высыхания следует нанести второй слой.

Когда и он высохнет, по прошествии 24 час датчик готов к работе. При увеличении температуры, воздействующей на терморезистор, частота вспышек светодиода HL1 увеличивается. При уменьшении температуры – уменьшается. Контроль за температурой воды (среды) производят визуально.

Макетная плата «прячется» в любой подходящий корпус. Питание подается через разъем. Внешний вид готового устройства в корпусе представлен на рисунке 4.21.

Рис. 4.21. Внешний вид готового устройства чувствительного аквариумного термометра

Без ошибок в монтаже устройство начинает работать сразу. Источник питания для прибора – стабилизированный, с понижающим трансформатором. Постоянное напряжение может быть в пределах 10–15 В. Все постоянные резисторы типа МЛТ-0,5. Оксидный конденсатор С2 (К50-12, К50-20 или аналогичный) сглаживает помехи по питанию. Другие оксидные конденсаторы должны быть с малым током утечки, например, марки К52-18 или К53-4. Светодиод НЬ1 может быть любым с током 3—10 мА. Времязадающий конденсатор С1 типа К73-3. Можно применить два оксидных конденсатора емкостью 2 мкФ каждый, соединив их последовательно, положительными обкладками друг к другу.