Подготовил Е.Л. Яковлев, г. Ужгород PA2'2010
В чешском радиолюбительском журнале [1] было приведено описание простой конструкции универсального термостата с резистивным датчиком Pt 1000 на входе и возможностью регулировки гистерезиса схемы. К сожалению, об этом было сравнительно мало публикаций в массовой радиолюбительской печати, поэтому статья должна заинтересовать читателей не только с практической точки зрения, но и с теоретической.
Схема устройства приведена на рис.1.
 
 Она предназначалась автором [1] для отработки сигналов «платинового» датчика температуры типа Pt 1000. Регулировкой подстроечных элементов схемы можно было задать срабатывание реле в диапазонах от -40 ... +80 °С до 0 ... +250 °С. Естественно, датчик температуры может быть и другого типа. Все зависит от возможностей радиолюбителей.
Из описания [1] следует, что сопротивление датчика Pt 1000 при номинальной калибрационной температуре равно 1000 Ом. Вероятно, этот факт и отражен в названии типа датчика - «Pt 1000». Резистор R9 задает ток через датчик на уровне примерно 4 мА при температуре датчика нуль градусов Цельсия.
Резистивный датчик температуры является в схеме рис.1 одним из плеч делителя напряжения Uc. Потенциал с него подается через резистор R4 на инвертирующий вход микросхемы операционного усилителя IC1-A типа LM1458. Потенциал неинвертирующего входа этого ОУ задается делителем напряжения Как видно из схемы, операционный усилитель используется как компаратор напряжения с регулируемой подстроечным сопротивлением R12 гистерезисом. Резистор R2 является ограничительным.
Компаратор сравнивает напряжение на датчике температуры с эталонным напряжением. При нагревании датчика температуры его сопротивление увеличивается. Как только напряжение на датчике превысит напряжение на R10 и на неинвертирующем входе компаратора, соответственно, компаратор переключится во второе устойчивое состояние, транзистор Т1 и реле К1 переключатся. Состояние реле К1 индицирует светодиод LD2.
Регулировкой сопротивления цепочки R12, R2 можно задавать гистерезис схемы сравнения, т.е. «зону нечувствительности» компаратора к изменениям температуры датчика на входе схемы. Чем меньше сопротивление обратной связи ОУ DA1-A, тем шире эта зона. С увеличением сопротивления режим ОУ все ближе приближается к «чисто» компараторному, а зона, соответственно, - уменьшается.
Потенциометр R12 можно дополнить шкалой температур. Для облегчения ее калибровки лучше всего использовать в качестве R12 переменное сопротивление с линейной зависимостью сопротивления от угла поворота движка (подвижного контакта). Известно, что температура замерзшей воды составляет ноль градусов Цельсия, а температура кипящей воды - +100 °С. Сделав эти отметки на градуируемой шкале R12, разбивают всю зону регулировки на 100 частей.
Автор [1] обращает внимание читателей на погрешность калибровки термостата, обусловленную влиянием длинных проводников к датчику температуры.
Микросхема LM1458 - сдвоенный операционный усилитель В данной схеме используется только ОУ, поэтому эту микросхему в случае необходимости можно заменить и отечественными КР140УД608, КР140УД8, КР140УД1208 и многими другими.
Литература
I.Jan Mares, Termostat Pt 1000 // Prakticka elektronika A Radio. - 2009. - №5. - S.22 - 23.