Детектор утечки тепла

Высокочувствительный, компактный компаратор температур обнаруживает сквозняки в дверях, окнах, и т. п.

Принципиальная схема:

Перечень компонентов:

R1	Линейный потенциометр 22 кОм (см. Замечания)
R2	NTC термистор 15 кОм при 20°C (см. Замечания)
R3	Резистор 10 кОм ¼ Вт
R4, R5, R7, R9	Резисторы 22 кОм ¼ Вт
R6	Резистор 220 кОм ¼ Вт
R8	Керметный потенциометр 5 кОм ½ Вт
R10	Резистор 680 Ом ¼ Вт
C1	Электролитический конденсатор 47 мкФ 63 В
D1	Светодиод красный 5 мм
D2	Светодиод зеленый 5 мм
IC1	Маломощный BIFET ОУ TL061
IC2	Сдвоенный компаратор напряжения LM393
P1	SPST выключатель
B1	Батарея 9V PP3
	Держатель для батареи PP3

Комментарии:

Чувствительный элемент схемы, фактически, представляет собой компаратор, отслеживающий небольшие изменения окружающей температуры. Основное назначение схемы – отслеживание сквозняков в дверях и окнах, приводящих к потерям тепла, но есть еще множество применений, где необходим высокочувствительный датчик изменения температуры.

Два светодиода показывают, изменяется ли температура вверх (красный светодиод), или вниз (зеленый светодиод) относительно окружающей температуры.

Работа схемы:

Микросхема IC1 выполняет функции мостового детектора и усилителя. Ее выходное напряжение растет с увеличением температуры, и падает с уменьшением. Это происходит потому, что сопротивление NTC термистора уменьшается с повышением температуры, и наоборот, что вызывает разбаланс моста R1, R2, R4, R5.

На микросхемах IC2A и IC2B собран оконный компаратор, чувствительность которого регулируется сопротивлением R8.

До начала измерений схема должна быть сбалансирована подстроечным резистором R1 так, чтобы оба светодиода были выключены. Наибольшая чувствительность схемы, когда она реагирует на очень незначительные изменения температуры, получается при установке подстроечного резистора R8 в ноль. По мере увеличения R8 чувствительность схемы снижается.

Замечания:

• Сопротивление термистора выбирать с из диапазона 10…22 кОм при 20°C.
• Величина R1 должна быть примерно вдвое больше сопротивления термистора при 20°C, т.е., при использовании термистора 22 кОм, R1 должно иметь сопротивление 47 кОм.
• Для уменьшения времени реакции на изменения температуры, следует выбирать термисторы минимальных размеров.
• В том случае, когда направление изменения температуры безразлично, и второй светодиод не нужен, D2 не устанавливать, а вывод 1 микросхемы IC2B соединить с выводом 7 IC2A.