Ну а сейчас посмотрим, что еще интересного есть на шарике и слегка грузанем теорией. Измерить температуру горячего предмета (комнатная 18-500С) можно двумя способами: термопарой, это сваренные две проволочки, например, стойка лампы накаливания и кусок спирали фена/утюга/паяльника/электроплитки (измерить появляющееся напряжение порядка +/-15-50мв) или измерить изменение сопротивления проволочки нагревателя при разной температуре. Есть еще, правда, пирометр, но он здоровенный, сложный и к регулировке мало пригодный.
Термостабилизация без термопарыМожет ли датчиком температуры быть нагревательный элемент паяльника? Ведь он меняет сопротивление во время нагрева, измеряя сопротивление, можно построить термостабилизатор. Например, в
Ersa RDS80,
Ersa PTC 70 такой принцип - нагреватель используется в качестве датчика температуры. Но там керамика с большим ТКС. Впрочем, возможно и нет, могу соврать. Возможно, нихром в керамической оболочке. Аналогичная система и в станциях
Goot PX-501/Goot PX-601, тут точно "керамика", в смысле пленочный нагреватель.
В нихромовых нагревателях ситуация немного иная. Сопротивление нагревателя ЭПСН-25 (нихром): холодная спираль = 1350 Ом, нагретая = 1380 Ом, разница 2%. Но она есть. У нихрома при нагреве на 300С сопротивление увеличится на 4% - вроде как про термостабилизацию можно забыть. С другой стороны, изменения сопротивления около 5% вполне достаточно для регулировки.
Пример. Есть паяльник "Колибри", производства нпо "Старт". Там нет термопар. Стабилизатор температуры без термодатчика, на основе слежения за сопротивлением обмотки нагревателя. Погрешность около 11 градусов. Хотя температура выставляется положением переменного резистора, так что погрешность может быть и больше (
).
Двухпроводая схема подключения нагревателя применяется серьезными брендами, у ERSA часть инструментов подключается двумя проводами, часть тремя. Три провода - это термодатчик, термопара или резистивный. Два провода - температура определяется путем измерения сопротивления нагревателя, он выступает в роли термосопротивления.
Двухпроводная схема проще (проще конструкция нагревателя и жала), дешевле, кабель в полтора раза тоньше, но не дает точности управления как схема с отдельным датчиком. То есть кол##ания температуры при пайке будут больше, а работа ждущего режима может быть неустойчивой. Как правило, двухпроводная схема применяется в случае, если точный температурный контроль не так уж и сильно нужен, а вот максимально тонкий и гибкий кабель важен.
Для инструментов с хорошей теплоотдачей применяется трехпроводная, датчик ставится как можно ближе к кончику жала, стараются измерять температуру жала, а не нагревателя. Впрочем, точность до градуса не нужна (2-3 градуса вполне допустимая погрешность). Китайцы в станциях не применяют двухпроводную схему, хоть она и проще. Скорее всего потому, что она требует точного соблюдения параметров при изготовлении нагревателей, поскольку нагреватель служит датчиком. А может быть просто потому что копируют более распространенную схему например, фирмы Хакко.
Терморегулятор - в вилке. "Терморегулятор для паяльника собран по схеме моста, отслеживающего температуру жала паяльника (по сопротивлению нагревателя) и поддерживает ее на заданном уровне. Его достоинство - малые габариты позволили "вписать" его в вилку. Для измерения температуры жала паяльника испольуется мост, образованный резисторами R2-R6. Резистор R3 - нагреватель паяльника. При включении температура нагревателя невысока, сопротивление мало, мост разбалансирован и симистор открыт. По мере нагрева сопротивление увеличивается, пока не достигнет заданной с помощью R6 величины. Мост становится сбалансированным, симистор закрывается". © Александр Черномырдин.
Радиолюбитель 2005 №1 (
)
Радиолюбитель 2006 №1 (
)
Терморегулятор - сопротивление нагревателя. "Схема задумана ограничивать температуру нагревателя. Безразлично, какое напряжение прикладывается к нагревателю. Перегрелся - отключился. Остыл - включился. Тиристор должен работать на чистом пульсирующем напряжении.
В этих вариантах используется сбалансированная мостовая схема с компаратором либо на транзисторах, либо на микросхеме. Паяльник включен в одно плечо моста, а в другом плече - резистор с номиналом в соответствии с требуемой температурой.
В каждом полупериоде, пока выпрямленное напряжение не достигло постоянного за счет того, что мост запитан от вторичного источника, происходит измерение. Если нагреватель "холодный", через оптрон течет ток, тиристор открывается, пропускает полупериод выпрямленного напряжения сети.
Если нагреватель "перегрет", ничего не происходит, ожидается следующий полупериод. Диод VD4 защищает вход компаратора от высокого напряжения при открытом симисторе. Диод VD5 служит для сохранения симметрии моста. С оптосимистором получается красивее.
Вместо неонки для индикации можно использовать светодиод, но тогда резистор R3 придется уменьшить в 10 раз, на нем будет рассеиваться около 1 ватта, горячо. Можно применить косвенную индикацию - поставить светодиод последовательно со светодиодом оптрона, но мпульсы короткие - не наглядно.
Поскольку в форсированном режиме ("F") напряжение с моста вторичного источника суммируется с основным и должно оставаться пульсирующим, необходим диод VD3 (предотвращает разряд С1). Если не использовать режим "F", он не нужен.
Температура поддерживается равной заданному значению переменным резистором R6 (R8 во втором варианте). Можно его откалибровать для конкретного паяльника и ориентироваться по положению ручки.
Если регулировку температуры производить с помощью R10 (уменьшив номинал раз в 10), то балансировку опрерационного усилителя (R7) можно исключить. Для повышения точности работы схемы напряжение питания моста и компаратора можно поднять - поставить стабилитрон на большее напряжение (два последовательно) и увеличить емкости С1, С2.
При питании измерительного моста напряжением 12-15В, разница 0,1% составит 12-15 милливольт, что для операционников не проблема (для температурного диапазона 20гр., точность разбаланса моста может быть 0,3 милливольта).
Измерение балансировки моста происходит в короткие промежутки времени вблизи перехода через 0 каждого полупериода сетевого напряжения, а после открывания тиристора (симистора) происходит полный разбаланс моста.
Принципиальный недостаток: при пробое тиристора, сразу сдохнет оптрон. Обычно более "стабильная" схемаимеет опторазвязку или же тиристорм управляют при помощи трансформатора, что бы ремонт обходился только заменой тиристора, а не платы.
Практика показала, что для конкретного нагревателя его сопротивление с точностью соответствует температуре. Подобная схема могла бы использоваться с фенами для стабилизации температуры. Это может оказаться даже более эффективным, чем для паяльников, так как инерционность работы очень низкая". © you_go
"Сделать сложно - очень просто,
сделать просто - очень сложно"
© Шпагин
: 2 Далее» Все Вниз