Приветствую Вас, Гость           Это работает!!!!

Усилитель термо ЭДС термопары для контроля температуры на ОУ AD8551

В этой статье представлена схема для создания устройства для контроля и поддержания температуры на основе операционного усилителя AD8551 и стандартной термопары типа "K" входящей в комплект многих мультиметров.

 Данная схема предназначена для контроля только положительных значений температур в диапазоне ~ от "0" до 600°С. Компенсации холодного спая нет, т.к. схема предположительно будет использоваться при комнатной температуре.

В данной разработке применены операционные усилители AD8551 (AD8551AR) по причине их однополярного питания и уровня выходного напряжения Rail to Rail. Кроме этого данные усилители обладают приемлемой линейностью в диапазоне Ку вход/выход. А поскольку уровень выходного напряжения термопар и данного усилителя являются относительно линейными, то в их сочетании можно получить устройство с приемлемой линейной характеристикой и широким диапазоном измерений температуры.

Диапазон измерения температуры определяется коэффициентом усиления усилителя DA1. А уровень "сработки" устройства определяется компаратором DA2.

Почему в данном устройстве применена именно термопара а не терморезистор, определяется тем, что терморезистор менее надежен чем термопара и обладает значительно большей стоимостью и размерами.

На первом операционном усилителе DA1 собран собственно усилитель напряжения термопары, а на втором операционном усилителе DA2 собран компаратор уровня "сработки" схемы на превышение заданной температуры.
Схема включения исполнительного устройства собрана на транзисторе S8050 и реле SLC-05VDC-SL-A (5 VDC)

Схема усилителя для термопары на AD8551
Принципиальная схема усилителя ЭДС термопары
 
Скачать увеличенную принципиальную схему устройства для контроля температуры

Вид стандартной термопары типа "K"
Вид стандартной термопары типа "К"

На основе данной принципиальной схемы можно создать устройство реагирующее на изменение температуры с большой точностью на любом участке вышеуказанного температурного диапазона (а может быть и выше). Устройство например может срабатывать на поднесение руки к термопаре, при этом не касаясь самой термопары.
Гистерезис сработки схемы отсутствует, однако надо принять все меры по наилучшей теплопередаче между нагревательным элементом и термопарой. В противном случае, за счет тепловой инерции  возможен выбег температуры за пределы установленного порога.
Если нагрузка мощная и при достижении порога сработки наблюдается дребезг реле, в схему следует ввести резистор порядка 1М включив его между 3-м и 6-м выводом микросхемы DA2. Тем самым компаратор получит небольшой гистерезис.

Данную схему можно считать законченным устройством для практического применения в радиолюбительских поделках. 
Выводы термопары можно укоротить до нужной длинны.

К точкам Х1, Х2 можно подключить цифровой вольтметр для контроля выходного напряжения операционного усилителя которое составляет 0,1 - 4,9V. 

Вид собранного устройства с термореле на AD8551
Нагревательный столик с термореле на ОУ AD8551

На фотографии показано готовое устройство с нагревательным столиком до 270°С. Слева видны подходящие к нагревательному столику выводы термопары от обычного мультиметра. Справа - выводы нагревательного элемента.
Подставка под термостолик сделана из подручных материалов.
 

Усовершенствованное термореле на основе AD8551, BRT22F (MOC3063) и симисторе BTA16.

Принципиальная схема термореле на основе AD8551 и симистора

Скачать увеличенную принципиальную схему устройства для контроля температуры на симисторе
 

Печатная плата термореле на основе AD8551 оптотиристора BRT22F и симистора BTA16

Отличительная особенность этой версии термореле является применение вместо обычного электромагнитного реле симистора BTA16. (или других).

Блок питания 220VAC/5VDC применен малогабаритный готовый импульсный, который установлен на плате с помощью переходных шпилек.

При включении питания 220V, сразу идет нагрев. При достижении заданного порога температуры происходит отключение. И так по циклу.

Размеры печатной платы 88х25мм.

Скачать фото одним архивом. Пароль на архив soft_password


 Ссылка на данный материал обязательна!
 
Категория: Тестеры, пробники, измерители | Добавил: smdr (26.11.2022)
Просмотров: 1765 | Рейтинг: 5.0/1
Всего комментариев: 0
Имя *:
Email (скрыт) *:
Код *: