Двухпороговый компаратор-индикатор температуры.
Описание работы схемы. Данное устройство (рис. 8.11) может найти применение в фотолабораториях при работе с химикатами, температура которых должна находиться в заданных пределах.
Микросхема IC1 представляет собой сдвоенный операционный усилитель, используемый в качестве компараторов А и В для сравнения двух опорных напряжений с напряжением на общем для них тер.мисторе R9. Опорное напряжение компаратора формируется делителем на резисторах R2 и R3 и поступает на вход (вывод 5) IC1. Управляющее напряжение формируется делителем R6, R7 и R9 и поступает на вход (вывод 6) ICl. В исходном состоянии напряжение на выводе 5 установлено ниже, чем на выводе 6. С повышением температуры сопротивление термистора R9 падает и соответственно падает управляющее напряжение на выводе 6. Когда оно становится ниже, чем опорное на выводе 5, включается светодиод D1 (желтого цвета). В исходном состоянии напряжение на управляющем выводе 6 компаратора А устанавливается равным 2,0 В, опорное напряжение на выводе 5 равно 1,6 В.
Для компаратора В в исходном состоянии опорное напряжение на выводе 3 составляет 3,8 В, а на управляющем выводе 2 оно равно 4,2 В. При дальнейшем повышении температуры сопротивление термистора R9 продолжает падать и соответственно уменьшается управляющее напряжение на выводе 2 микросхемы IC1. Когда оно становится ниже опорного напряжения на выводе 3, загорается красный светодиод (желтый светодиод при этом продолжает светиться).
Различие моментов включения светодиодов D1 и D2 определяется настройкой резисторов R2 и R7. Из схемы рис. 8.11 видно, что опорное напряжение на выводе 5 настраивается переменным резистором R2, в то время как на выводе 3 (часть В) оно фиксировано делителем напряжения на резисторах R5 и R4. По управляющим входам-наоборот: для компаратора А порог срабатывания по выводу 6 фиксирован, а для В настраивается по
Сторона А Сторона В
Рис. 8.11. Двухпороговый компаратор-индикатор температуры:
IC1-сдвоенный операционный усилитель тенциометры; R3-1 кОм; R4, R5-10 кОм; LF353; D1 -светодиод с высокой интенсивностью- R6-2.2 кОм; Р9-термистор 10 кОм (с точностью свечения, желтый; □2-светодиод с рицательным ТК); S1-однополюсный высокой интенсивностью свечения, крас- лючатель; VR-регулируемый стабилизаторный; R1, R8-390OM; R2, R7-25кOм, по- 7808.
I выводу 2 потенциометром R7. Настраивая R2 и R7, можно регулировать [зону срабатывания компараторов.
При наладке схемы целесообразно вначале измерить напряжение на выводе 6, затем при помощи резистора R2 установить требуемое напряжение на выводе 5. То же самое следует проделать по входам (выводы 2 и 3) компаратора В, производя необходимую настройку резистором R7. Проверку работоспособности схемы можно осуществить, например, приблизив нагретую на батарее бумажную салфетку к термистору.
Стробируемый компаратор (индикатор температуры).
Описание работы схемы. Компараторы со стробируемым выходом ценны тем, что позволяют следить за выполнением определенных условий, например за достижением некоторого температурного предела. При достижении этого предела прекращается действие стробируемого выхода. К такому типу компараторов, обеспечивающих помимо функций сравнения стробирование выхода, относится микросхема LM311 (рис. 8.13).
На вывод 3 IC1 типа LM311 подано опорное напряжение с делителя на резисторах R1 и R2, равных по номиналу. Таким образом, при напряжении питания 8 В опорное напряжение на выводе 3 равно 4 В. Изменяющееся напряжение на выводе 2 IC1 формируется делителем напряжения, состоящим из термистора ТН и потенциометра R3. Когда это напряжение выше опорного, на выходе (вывод 7) IC1 устанавливается низкий уровень напряжения, и светодиод D1 горит. При нагреве термистора его сопротивление падает, напряжение на выводе 2 становится ниже опорного, на выходе (вывод 7) IC1 устанавливается высокий уровень напряжения и светодиод D1 гаснет. Используемый в схеме светодиод зеленого цвета при заданных номиналах элементов включается при температуре 64°F (18°С) и выключается при 75 ? (24С), индицируя нижний и верхний пределы рабочего диапазона температур.
Рис. 8.13. Стробируемый компаратор (индикатор температуры):
IC1-компаратор с высокой разрешающей способностью LM311; IC2-таймер LM555; 01-прп-транзистор TIS92, SK3854, GE 20; D1 -светодиод с высокой интенсивностью свечения; VR-регулируемый стабилизатор7808; ТН-термистор 10 кОм (с отрицательным ТК); R1, R2- 10кОм; R3 -потенциометр 25 кОм; R4-390 Ом; R5 -1 кОм; R6- 4,7 кОм; R7-68 кОм; R8- 47 кОм; С1 -10 мкФ, 12 В.
IC2-низкочастотный мультивибратор, вырабатывающий импульсы частотой 1 Гц. Выход (вывод 3) IC2 соединен с базой рп-транзистора Q1, формирующего стробирующие импульсы, подаваемые на вывод 6 IC1. Таким образом, при температурах ниже порогового значения зеленый светодиод D1 мигает с частотой 1 Гц. Если температура превышает пороговое значение, как было сказано выше, светодиод выключается. Зона срабатывания устройства регулируется резистором R3.