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ENCYCLOPÉDIE DE LA RADIOÉLECTRONIQUE ET DU GÉNIE ÉLECTRIQUE thermostat stable. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique
Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Régulateurs de puissance, thermomètres, stabilisateurs thermiques Une grande variété de capteurs est utilisée dans les dispositifs de contrôle automatique de la température : des plus simples contacteurs thermiques au mercure TK et TPK aux microcircuits spécialisés. Mais s'il est nécessaire de maintenir une température donnée avec une grande précision pendant des intervalles de temps allant de quelques jours à des dizaines d'années, seuls les appareils basés sur des résonateurs à quartz sensibles à la température avec conversion ultérieure d'une fréquence dépendant de la température en un signal de commande pour les appareils de chauffage ou les refroidisseurs d'une chambre thermique assurent la stabilité nécessaire. Un schéma d'un convertisseur température-fréquence auto-oscillant à quartz (CAPTCH) est illustré à la fig. 1.
Un résonateur à quartz à coupure thermosensible série PY à une fréquence de 5 MHz avec une caractéristique température-fréquence linéaire et un coefficient de température de 185 Hz/°C est utilisé [1]. Il peut être remplacé par un résonateur sensible à la température RK-112 fabriqué par une usine de la ville de Volzhsky, région de Volgograd, contenant une plaque piézoélectrique coupée yхbI/10° 54'/9° 45'51''. Le CAPTC est exécuté comme une unité indépendante située à l'intérieur de la chambre de chaleur, reliée à l'unité principale du thermostat par un câble coaxial. La tension d'alimentation est appliquée au générateur via un câble et un signal est obtenu en fonction de la température du résonateur à quartz ZQ1 de fréquence f(T) = 5000000 + 185T, où f est la fréquence, Hz ; T - température, °C. Le bloc principal du thermostat est construit selon le schéma illustré à la fig. 2.
La résistance R2 sert de charge pour CAPTCH. De plus, le signal de la fréquence dépendant de la température à travers l'amplificateur-formeur sur le transistor VT2 et l'élément DD1.3 est envoyé à l'entrée C du deuxième déclencheur du microcircuit DD2. Une entrée similaire de sa première gâchette reçoit un signal de fréquence de référence d'un oscillateur à base d'éléments DD1.1, DD1.2 à résonateur à quartz thermostable ZQ1 coupe AT. Le détecteur fréquence-phase [2] se compose de deux déclencheurs puce DD2, élément DD1.4, résistances R9, R11, diodes VD2, VD3 et condensateur C5. Sa tension de sortie est logiquement basse si la fréquence dépendante de la température est supérieure à la fréquence de référence, et élevée si elle est inférieure. Un niveau de tension intermédiaire n'est possible que si les fréquences sont exactement égales, ce qui n'arrive pas en pratique puisque les oscillations des générateurs ne sont pas synchrones. A un niveau haut à la sortie du détecteur de fréquence, les transistors VT4 et VT5 s'ouvrent, appliquant une tension au réchauffeur installé dans la chambre thermique. En même temps, la LED HL1 s'allume. Grâce à un émetteur suiveur sur un transistor VT3, un signal de fréquence dépendant de la température peut être envoyé à un fréquencemètre électronique. La diode Zener VD1 avec le transistor VT1 forme un régulateur de tension pour l'alimentation des microcircuits. Lors de la configuration du thermostat, tout d'abord, la résistance R3 est sélectionnée, obtenant une forme d'impulsion symétrique à la sortie de l'élément DD1.3. La capacité du condensateur C3 est choisie pour qu'à une température donnée la fréquence de référence soit égale à la fréquence dépendante de la température générée par le CAPTC. Le stabilisateur thermique est utilisé sur le stand de certification des thermomètres numériques électroniques médicaux. La chambre thermique du stand a un volume de 60 cm3, ses parois sont en mousse plastique de 30 mm d'épaisseur. Le réchauffeur se compose de deux résistances MLT-2 de 56 ohms connectées en parallèle. 45 minutes après la mise en marche, la température de 40 °C est réglée et maintenue dans la chambre. Des tests ont montré que la dérive de température de stabilisation ne dépasse pas 0,005 °С par changement d'un degré de la température de l'exemple de résonateur (ZQ1 sur la figure 2) et 0,02 °С par an. Ainsi, dans les cinq ans, lorsque l'appareil est utilisé dans des conditions ambiantes, l'erreur de maintien de la température dans la chambre ne dépassera pas 0,1 °C. littérature
Auteur : V.Solodovnik, M.Cheban
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