温室内的自动温度控制。方案、说明

免费技术库

无线电电子与电气工程百科全书
免费图书馆 / 无线电电子和电气设备方案

自动维持温室内的设定温度。无线电电子电气工程百科全书

免费技术库

无线电电子与电气工程百科全书 / 功率调节器、温度计、热稳定器

文章评论

为了使植物在温室中舒适生长，需要一定的环境温度。为了将其保持在指定的范围内，开发了拟议的机器。

温室内自动温度控制
图。 1

温室内自动温度控制
图。 2

该器件的基础是专用集成温度传感器 LM56 [1, 2]，设计用于恒温器。功能图和解释其工作特点的图表分别如图 1 所示。如图2和图1所示。该微电路包含两个比较器（A2、A1,25）、参考电压源Uref=3V（A4）、温度传感器A1以及集电极开路晶体管VT2、VT1上的两个输出级。使用外部电阻R3-R3和引脚3和2上的内置参考电压源A1，设置比较器UT2和UT1的开关电压阈值，该阈值对应于指定的温度值。因此，如果温度超过 T7 值，则在输出 OUT1（引脚 1）处出现低电平电压；相应地，如果温度低于 T5 -Tgist 值，则在输出 OUT2（引脚 2）处出现高电平电压（温度滞后大约等于6℃）。类似地，与温度 T5 相关的信号在输出 OUT6,2（引脚 395）处生成。微电路（引脚 XNUMX）输出端的电压 UTEMP 与摄氏度温度成正比，系数 k = XNUMX mV/oC，偏移量为 +XNUMX mV。

对于改进型 LM40BIM，温度测量误差在 -125...+3 °С 范围内不超过 ±56 °С；对于 LM4CIM，温度测量误差不超过 ±56 °С。

开发人员推荐的分压电阻R1-R3的总阻值R为27 kOhm。它们各自的电阻根据以下比率计算：

UT1 = Uref R3/(R1+R2+R3) = Uref R3/R；

UT2 = Uref (R3+R2)/(R1 +R2+R3) = = Uref (R3+R2)/R。

同时，UT1(T2) = kT + 395 mV，其中 k = 6,2 mV/°C，T 为指定区间下限 (T1) 或上限 (T2) 对应的温度值。使 UT1 和 UT2 表达式的右侧相等，我们得到

R3 = RUT1 /Uref = R(kT1 + 395)/Uref；

R2 = RUT2/Uref - R3 = R(kT2 + 395)/Uref-- R3；

R1 \u2d R - (R3 + RXNUMX)。

米。 3（点击放大）

维持温室给定温度的装置示意图如图3所示。 1. 除集成温度传感器DA1外，还包含场效应晶体管VT3-VT1上的三个电子开关，加载光敏电阻U2、U1、两个强大的双向可控硅（VS2、VS2），控制温室的加热和通风系统，以及 DA5 PPM05- 芯片 A-3ELF [5] 上的电源，它是交流电源电压到稳定直流 1 V 的转换器。使用场效应晶体管作为开关是由于场效应晶体管的负载能力较低。 DA50微电路的输出（其输出晶体管的最大集电极电流仅为XNUMXμA），需要相当高的电阻负载。

分压电阻R1-R3的值设置DA1芯片的比较器的工作阈值，对应于大约18（T1）和26°C（T2）的温度值。该装置的操作算法如下。如果温室内的温度低于18℃，那么打开电源后，集成传感器DA1的两个输出端都会出现高逻辑电平。在这种情况下，晶体管VT1和VT2打开。第一个旁路晶体管VT3的栅极源极部分并使其截止，第二个通过限流电阻R7将光耦合器U1的发光二极管连接到电源。结果，光耦合器三端双向可控硅开关打开，电阻器 R9 两端产生压降，足以打开强大的三端双向可控硅开关 VS1，其负载是温室加热系统的加热器。

当温室内温度升至18℃以上时，输出OUT1（7脚）处高电平变为低电平，晶体管VT2截止，加热系统关闭。然而，通常，加热元件是惯性的，也就是说，在与网络断开后，它们会保持热量一段时间。因此，温室内的空气会持续升温，如果温度超过26℃，则OUT2输出端（DA6的1脚）会出现低逻辑电平，三极管VT1截止，VT3截止，打开光电双向可控硅DA4和强大的双向可控硅VS2，通风系统将通过它们打开温室。

风扇将一直运行，直到温室内的气温降至 21°C（考虑到大约 5°C 的滞后）。发生这种情况时，OUT2 输出将再次变高，通风将关闭。当温度降至 13 °C（考虑迟滞）时，加热器将再次打开。温度范围可能会有所不同，这取决于您要在温室中种植的植物类型。您还可以使用多个可切换分压器或使用可变电阻器来设置温室中的不同温度范围。

由于零件可维修且安装无错误，因此相关设备无需调整。使用电阻器 R1-R3 就足够了，其允许的电阻值与标称值的偏差为 ±1%。然而，遵守这一要求并不是必须的，因为温室中大多数生长植物的正常温度范围是 15 至 30°C，这使得可以不那么准确地设置比较器阈值。

该器件可以使用任何具有绝缘栅极和n沟道的低功率场效应晶体管，其中最大漏极电流大于20mA。 Optotriacs MOC3063M（U1、U2）可替换为工作电压至少为 400 V 的其他类似器件。功能强大的三端双向可控硅开关 BTA12-600（VS1、VS2）可根据其打开的执行器（加热器、进气口）的总功率进行替换以及排气扇和扇形灯开启器。

温室内自动温度控制
图。 4

在没有 LM56 (DA1) 微电路的情况下，您可以根据广泛使用的微电路组装其模拟器件 - LM35 模拟温度传感器和 LM393 双比较器（图 4）。分压电阻 R1-R3 决定比较器的响应阈值，可使用上述公式计算，但对于 LM35，转换系数 k = 10 mV/°C，偏移为 0。电源电压 +5 V 可以为用作参考（Uref）。

我们可以将 PPM5-A-05ELF 电压转换器替换为任何基于分立元件的电源，该电源可在 5...50 mA 的负载电流下提供 +100 V 的稳定输出电压。

文学

Ivanov E. 集成温度传感器美国国家半导体。 -《电子新闻》，2007 年，第 10 期，第 13 页XNUMX.
LM56 - 双输出低功耗恒温器 - National Semiconductor。 - alldatasheet.com/datasheet-pdf/pdf/8981/NSC/LM56.html。
PPMxx-x-xxELF。 5-25W AC/DC 转换器单路输出。 -peak- electronics.de/DATA/acdc/PPMxx-x-ELF-Sep09.pdf。

作者：A. Kornev

查看其他文章 部分功率调节器、温度计、热稳定器.

读和写 有帮助对这篇文章的评论.

<< 返回

科技、新电子最新动态：

花园疏花机 02.05.2024

在现代农业中，技术进步的目的是提高植物护理过程的效率。创新的 Florix 疏花机在意大利推出，旨在优化采收阶段。该工具配备了移动臂，可以轻松适应花园的需求。操作员可以通过使用操纵杆从拖拉机驾驶室控制细线来调节细线的速度。这种方法显着提高了疏花过程的效率，提供了根据花园的具体条件以及花园中生长的水果的品种和类型进行个性化调整的可能性。经过两年对 Florix 机器在各种水果上的测试，结果非常令人鼓舞。 Filiberto Montanari 等农民使用 Florix 机器多年，他们表示疏花所需的时间和劳动力显着减少。 ... >>

先进的红外显微镜 02.05.2024

显微镜在科学研究中发挥着重要作用，使科学家能够深入研究肉眼看不见的结构和过程。然而，各种显微镜方法都有其局限性，其中之一是使用红外范围时分辨率的限制。但日本东京大学研究人员的最新成果为研究微观世界开辟了新的前景。东京大学的科学家推出了一种新型显微镜，它将彻底改变红外显微镜的功能。这种先进的仪器可以让您在纳米尺度上以惊人的清晰度观察活细菌的内部结构。通常，中红外显微镜受到分辨率低的限制，但日本研究人员的最新进展克服了这些限制。据科学家称，所开发的显微镜可以创建分辨率高达120纳米的图像，比传统显微镜的分辨率高30倍。 ... >>

昆虫空气捕捉器 01.05.2024

农业是经济的关键部门之一，害虫防治是这一过程中不可或缺的一部分。来自西姆拉印度农业研究委员会中央马铃薯研究所 (ICAR-CPRI) 的科学家团队针对这一问题提出了一种创新解决方案——风力昆虫空气捕捉器。该设备通过提供实时昆虫种群数据来解决传统害虫防治方法的缺点。该捕集器完全由风能提供动力，使其成为一种无需电力的环保解决方案。其独特的设计使您能够监测有害和有益昆虫，从而全面了解任何农业地区的昆虫数量。卡皮尔说：“通过在正确的时间评估目标害虫，我们可以采取必要的措施来控制害虫和疾病。” ... >>

来自档案馆的随机新闻

硝酸甘油可能导致偏头痛和异常心血管反应 18.12.2019

除了公认的硝酸甘油引发偏头痛的作用外，一项研究报告了这种化合物对偏头痛患者的心血管调节异常。

硝酸甘油是一种有效的血管扩张剂，已知会引起偏头痛患者的偏头痛发作。由于其血管舒张特性，硝酸甘油被用于心血管研究，以测试继发于静脉汇集的血压测量中的心血管变化。例如，硝酸甘油用于测试血管迷走性晕厥患者的压力反射功能，这在偏头痛患者中很常见。

莱顿大学医学中心的科学家们使用光容积描记法（血压、心率、每搏输出量、心输出量、外周阻力）在硝酸甘油静脉注射前（-10 分钟）、硝酸甘油静脉注射期间（20 分钟）和硝酸甘油注射后（10 分钟）评估心血管参数.) 他们比较了硝酸甘油诱发的偏头痛患者和健康对照组之间的差异。还考虑了血管迷走性晕厥的存在。

该研究包括16名健康参与者和16名偏头痛患者。 81,3 名患者中有 270 名（270%）在输注硝酸甘油后出现偏头痛发作，而对照组则没有。没有诱发血管迷走神经性晕厥。偏头痛患者在输注硝酸甘油时表现出更高的心率。在将偏头痛患者分为早期发作（NTG 输注后<XNUMX 分钟发作）或晚期发作（>XNUMX 分钟）患者的亚组分析中，与偏头痛组相比，偏头痛组的每搏输出量和心输出量均降低与健康对照组相比，早发性偏头痛组的减少更为明显。

作者谨慎解释这些数据，因为该研究的样本量较小。 van Oosterhout 博士说：“偏头痛患者对硝酸甘油的全身循环反应增加表明全身血管系统更容易受到其（血管扩张）作用的影响。” 并补充说：“对一氧化氮 (NO) 的敏感性可能会增加，这可能是由于血管周围的 NO 合酶浓度较高。” 最后，虽然没有参与者患有血管迷走性晕厥，但作者不排除偏头痛发作和血管迷走性晕厥的常见易感性，因为本研究中的一些患者在生活中也经历过血管迷走性晕厥。

其他有趣的新闻：

▪ Intel Loihi 自学习神经形态处理器

▪ 记忆使颜色难以区分

▪ 用于与动态标签 ST25DV04 配合使用的 NFC 模块

免费技术图书馆的有趣材料：

▪ 文章热压机上的木制品压制机。劳动保护标准说明

▪ 文章电子非接触式千分尺。无线电电子电气工程百科全书

▪ 关于房子、建筑物、家具的谜语

留下您对本文的评论：

本页所有语言

主页 | 图书馆 | 用品 | 网站地图 | 网站评论