キッチンの自動換気制御。スキーム、説明

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キッチンの自動換気制御。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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私たちが読者に提供するマシンは、ファンをオン/オフすることでキッチンの快適な温度を維持します。ただし、これは通常の意味での熱安定剤ではありません。彼の作品は少し異なる原理に基づいています...

この機械を作成する出発点は、キッチンのコンロが作動しているときに、熱風が部屋全体に均一に行き渡らないという事実でした。温められたものは上に上がり、外から入ってくる冷たいものは下に残ります。そのため、部屋の床と天井の近くに設置された温度計の測定値の差は、電気ストーブが 8 分の 16 の出力で動作している場合でも 32°C に達します。平均気温は季節や時間帯にもよりますが、XNUMX～XNUMX℃の範囲でした。

空気の層の境界が非常に鮮明に表現されており、人間の目にもはっきりと感じられます。このような状況では、キッチンに空気を混合する扇風機を設置すると効果的です。オンにすると、下の温度が上昇し、上の温度が下がります。このようなファンには、一定時間が経過すると自動的にオフになるタイマーを装備することをお勧めします。これにより、物忘れによる影響からあなたを守ることができます。さらに良いのは、不均一な温度分布に反応して、本当に必要な場合にのみファンをオンにするデバイスを作成することです。

図にその図が示されている機械は、両方の機能を組み合わせています。タイマーの主なコンポーネントは、RS トリガー DD4.1、DD1 チップ上のクロックパルスジェネレーター、およびバイナリカウンタ DD3 です。 SB1 ボタンを押して設定されるタイマーの初期状態では、トリガー DD4.1 (ピン 2) の出力とそれに接続されている DD1 要素の入力 1.1 に Low 論理レベルがあります。その結果、要素 DD1.1 および DD1.2 でのクロック発生器の動作は禁止されます。ログは、DD3 カウンタの R 入力ですべてのビットがハイレベルに設定されます。 0. トランジスタ VT2 と VT3 は閉じられ (スイッチ SA2 が開いていると仮定します)、LED HL2 は点灯せず、ファンモーター M1 はリレー K1 の開いた接点によってネットワークから切り離されます。

（クリックして拡大）

SB2ボタンを押すとファンがオンになり、タイマーがスタートします。トリガDD4.1の状態の変化の結果として、その出力からの高論理レベル電圧がトランジスタVT2およびVT3のベース回路に供給される。 LED HL2 が点灯し、作動したリレー K1 がファンに主電源電圧を供給します。同時にクロックジェネレータ DD1.1、DD1.2、カウンタ DD3 の動作が許可されます。クロック発生器の一定数の発振周期の後、スイッチ SA1 の位置に応じて、要素 DD9 の入力 2.2 の低論理レベルが高論理レベルに変化し、トリガー DD4.1 が戻り、タイマー全体が元の状態に戻り、ファンがオフになります。

シャッタースピードが切れる前にSB1ボタンでファンを停止し、SB2ボタンで再度ファンをオンにすると、最初からカウントダウンが始まります。 SB2 ボタンを押すだけで、ファンの動作が延長されます。

温度差センサーはコンパレータDA1に組み込まれています。その敏感な要素は 1 つのサーミスターです。それらの最初のもの（RK2,2）は、高さ0,8 m、ストーブから水平に2 m以下の距離に配置されます。 0,6 番目のサーミスタ (RKXNUMX) は、XNUMX 番目のサーミスタの下、約 XNUMX m の高さに設置されます。

サーミスタの温度が同じであれば、抵抗値も等しくなります。ただし、抵抗 R2 のおかげで、コンパレータ DA4 の反転入力 (ピン 1) の電圧は非反転入力 (ピン 3) よりも高くなります。その結果、その出力 (ピン 9) には Low 論理が生じます。レベル。トランジスタ VT1 が閉じ、LED HL1 がオフになります。 SA2 ボタンを使用してファンをオンにしないと、ファンは動作しません。

両方のサーミスターの温度が同じように上昇または下降したとします。それとともに、それらの抵抗も変化し、同等のままになります。したがって、コンパレータの状態は変わりません。ただし、サーミスタ RK1 が RK2 よりも加熱されると、コンパレータ DA1 の反転入力の電圧が非反転入力よりも低くなり、コンパレータがスイッチングします。その出力からの高論理レベル電圧はトランジスタ VT1 を開き、スイッチ SA2 が閉じている場合は VT3 も開きます。 LED HL1 が点灯し、リレー K1 が動作し、タイマーの状態に関係なくファンがオンになります。サーミスタの温度が均一になると、コンパレータ DA1 は元の状態に戻り、ファンがオフになります。

コンデンサ C2 ～ C4 は、サーミスタをデバイスに接続する長いワイヤの干渉や干渉を抑制するために使用されます。コンデンサ C4 の値は、C3 よりも低くなるように意図的に選択されています。これにより、機械電源投入時の短時間のファン作動を解消することができました。

マシンに電力を供給する 12 V 電圧は、安定化された電源から取得されます。消費電流 (リレー K1 を除く) は 30 mA を超えません。著者はKUTS-1リレー(パスポートRA3629000)を使用しました。 RES22 (RF パスポート 4.523.023-05.01) など、他のものも適しています。

あらゆるタイプの固定抵抗器をデバイスに取り付けることができます。コンデンサC1はK73シリーズのフィルムコンデンサ、C6はセラミック、残りは酸化物K50-6またはK50-35です。 LED HL1 および HL2 - 対応する発光色 (例: KIPD05A (赤) および KIPD05B (緑))。両方を共通のカソードを備えた 117 つの 1 色 (たとえば、Kingbright の L-3EOW) に置き換えることができます。トランジスタ VTXNUMX ～ VTXNUMX - 任意の文字インデックス付き。

ピン番号の違いを考慮して、K554SAZ コンパレータは 521SAZ に置き換えられました。 K561TP2 マイクロ回路がない場合、RS トリガー (DD4.1) は、K561LE5 マイクロ回路の 9 つの要素または他の OR-NOT からよく知られたスキームに従って組み立てられます。供給電圧を 561 V に下げることで、K176 シリーズのマイクロ回路の代わりに、KXNUMX シリーズの機能的類似物をインストールできます。

サーミスター RK1 および RK2 - MMT-4。サーミスタの定格 (+25 °C の温度での抵抗) は重要ではなく、82 kΩ に達する場合もありますが、サーミスタは同じである必要があり、できれば「同じボックスから」のものである必要があります。サーミスタの特性の同一性に疑問がある場合は、異なる温度での抵抗が等しいかどうかを確認すると便利です。機械に取り付ける場合、金属ケースに接続されたサーミスタのリード線は共通のワイヤに接続されます。

マシンの電源をオンにし、SA2 スイッチを開いて SB1 の「スタート」ボタンを押すと、エレメント DD1.1、DD1.2 のクロックジェネレーターが動作し、HL2 LED がオンになっていることを確認する必要があります。 K1 リレーが作動し、ファンが始動します。それ以外の場合は、正しい設置、マイクロ回路、トランジスタ、その他の要素の保守性を確認する必要があります。スイッチ SA1 が図に示されている位置にある場合、15 ～ 20 分後にファンが自動的にオフになり、HL2 LED が消灯します。スイッチ SA1 を別の位置に移動すると、今度は 1 倍になります。この場合、ファンの動作時間を高精度に設定する必要はありませんが、必要に応じて、コンデンサC5と抵抗RXNUMXの値を選択することで「調整」できます。

タイマーが動作していることを確認したら、温度差センサーの取り付けを開始します。サーミスタ RK1 と RK2 は同じ温度に温まるようにあらかじめ配置されています。この状態では、コンパレータ DA9 のピン 1 の論理レベルが Low になり、HL1 LED が点灯しないことが保証されます。サーミスタ RK1 に熱い物体を近づけて数度加熱すると、LED が点灯し、物体を取り除くとしばらくして消灯します。センサーの必要な感度は、抵抗 R2 の値を選択することによって達成されます。

はんだ付け中、機械の要素は高温に加熱され、その特性が変化することを考慮する必要があります。したがって、はんだごてを使用してデバイスに介入するたびに、要素を冷却する機会を与えて数分間待つ必要があります。

結論として、サーミスタ RK1 および RK2 の最適な位置は実験的に選択されます。

著者：N。Latchenkov、モスクワ

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