Рис. 5.38. Электрическая схема устройства управления

Стабилизатор DA1 (микросхема 142ЕН2А) обеспечивает схему стабилизированным напряжением 20 В. Датчик температуры, подключаемый к контактам 9 и 5 разъема Х2, является плечом уравновешенного моста постоянного тока, содержаш,его резисторы R3, R4, R8. Переменным резистором R8 устанавливается уровень температуры статирования. С выхода моста сигнал рассогласования подается на входной усилитель DA3 (микросхема 140УД14). Отрицательная обратная связь осуществляется при помощи компонентов С5, R13. Емкость С7 является корректирующей.

С усилителя ВАЗ сигнал подается на вход 2 компаратора DD2 (микросхема 521САЗ). На другой вход компаратора поступает пилообразное напряжение. Компоненты R17, С9, R23 служат для повышения помехоустойчивости микросхемы DD2. Генератор пилообразного напряжения DA2 выполнен на микросхеме 140УД20А. На выходе компаратора DD2 формируется широтно-модулированный сигнал, пропорциональный разности температур. Этот сигнал поступает на усилитель мощности, содержащий транзисторы УТЗ (2Т830А) и VT4 (2Т709Б). Выходное широтно-модулированное напряжение поступает на регулирующий нагреватель.

Канал управления тремя нагревателями для форсирования нагрева содержит компаратор DDI (521САЗ) и усилитель мощности. На вход компаратора DDI включен мост постоянного тока, в одно плечо которого включен датчик температуры (контакты 9 и 5 разъема Х2). В другое плечо моста включен резистор R7, задающий температуру в термокамере, при которой отключаются 3 нагревателя для форси-

рования нагрева. С выхода компаратора DDI сигнал поступает на усилитель мощности, содержащий транзисторы VT1 (2Т830А) и VT2 (2Т825А). Компоненты R12, С4, R15 служат для повышения помехоустойчивости микросхемы DDI.

Узел формирования сигнала аварии содержит входной мост с резистором R22, задающим уровень аварийной температуры, и компаратор DD3 (микросхема 521САЗ). Сигнал о превышении температурой термокамеры допустимого значения выдается светодиодом VH1 ( Авария ). Электрические связи устройства управления с термокамерой и источником напряжения 27 В осуществляются с помощью разъемов XI (2РМД18Б4Ш5В2) и Х2 (РП15-91ВФ) соответственно.

Расчет термокамеры

Определяется мощность нагревателя, необходимая для достижения и статирования заданной температуры. Расчет проводится для температур:

температура окружающей среды от минус 10 до 60 °С;

температура статирования 80 °С.

Тепловые потери Qi через стенки камеры определяются по формуле:

Qi = k-F-At,

где к - коэффициент теплопередачи, Вт/(м град); F - поверхность теплопередачи, м; At - температурный напор между окружающей средой и объектом статирования, град;

к =---

1/а + X (8i/i)

а - коэффициент теплоотдачи; а = 2,4 ВтДм град);

] (5i / .i) - термическое сопротивление стенок камеры с толщинами 5i, (м град)/Вт;

к =------- = 2,2 Вт / (м. град).

1 6 10 0,3 10 4 10

2,4 200 0,307 0,116 Qi = 2,2 [ 4(140x110) + (110x110) ] 10 ®-91,5 = 17,27 Вт.