02-Analogni diferencijalni termostat

Pogledajte šemu diferencijalnog temperaturnog prekidača. Operacioni pjačavač sa dva KTY81-210, zatim jedan tranzistor i rele. Ako uzmemo ono nekoliko otpornika, to je cela šema. Diferencijalni temperaturni regulator ili prekidač prati kretanje temperature na jednom senzoru ali ne u odnosu na ambijent nego u odnosu na drugi senzor spojen na operacioni pojačavač. Tačnije rečeno senzori su spojeni na ulaze u operacioni pojačavač. Najčešća upotreba diferencijalnog temperaturnog prekidača je u solarnoj tehnici odnosno u tehnici zagrevanja ili hlađenja. Kod solarnog grejanja vode, tek pri dovoljno velikoj temperaturnoj razlici između cevi za vruću vodu i povratne cevi sa hladnom vodom aktivira se cirkulaciona pumpa. Cela stvar je u tome da se cirkulaciona pumpa automatski uključuje, da ne mora niko to ručno da radi, razmišlja, greši ili zaboravlja.
Naravno da se mogu zamisliti i drugi primeri primene, kod kojih se radi o reakciji na preveliki pad temperature, na primer kod uključenja hlađenja odnosno grejanja. Kao što je već nagovešteno, u ovom slučaju se radi o realizaciji sa što je moguće manjim izdatkom, ali to ne treba ni u kojem slučaju pobrkati sa time da ova ekonomičnost ide na račun preciznosti, naprotiv korišćeni temperaturni senzori rade veoma pouzdano i imaju izvanrednu tačnost koja iznosi 1%. Pod tim se podrazumeva da se oni prilikom zagrevanja i potom hlađenja ponašaju isto tako kao i pre izmene temperature. Za senzore koristimo Philips-ove hladne provodnike ( termo otpornike sa pozitivnim temperaturnim koeficijentom – PTC) sa oznakom KTY81-210. Oznake “hladni provodnici ” znači da ovi elementi bolje provode u hladnom nego u toplom stanju. Drugačije izrečeno : sa rastućom temperaturom povećava se i otpor ( čime slabi provodljivost ). Ovako ponašanje pozitivnog temperaturnog koeficijenta ja dalo njihovu skraćenu oznaku PTC. Kao što znate, postoje i poluprovodnici sa suprotnim tokom karakteristike. Oni se označavaju shodno tome sa NTC ( Negative Temperature Coeficient ), koji između ostalog služe za stabilizaciju temperature poluprovodnika odnosno na dovođenje istih u odgovarajuće karakteristike, odnosno radne tačke.
Promenljivi otpornik senzora je uvek u nizu sa dva stalna otpornika. U levom ogranku sa senzorom F1 su R1+P1, dok se u desnom ogranku sa F2 radi o otpornicima R2+R3 ( vidi električnu šemu veze ). Kada potenciometar P1 ima istu vrednost kao R3, a oba senzora F1 i F2 su jednako topli, obema OpAmp-ulazima se nudi isti napon; onda je slučajno kuda se iskreće OpAmp izlaz. Ali kada se jednom “odlučio”, onda se tek učvršćuje u dotični položaj. Za to se brine paralelna veza, koja se uvodi sa otpornikom R4. Ukoliko je na primer izlaz na plusu, onda R4 povlači “plus ulaz” još malo “na gore” i tako sprečava da u trenutku preklapanja dođe do divljeg oscilovanja tamo-amo. To isto važi naravno i u obrnutom slučaju, dakle pri LOW na izlaznoj strani. Ako se potenciometar podesi na manju vrednost od R3, onda F1-otpor mora prvo da se poveća, pre nego što se dostigne preklopna tačka. U tom slučaju bi u okruženju F1 moralo da bude toplije. Isto tako se može urediti da se radi preklapanja F1 mora rashladiti ( ili F2 zagrejati, što se u krajnjem efektu svodi na isto ); zato bi potenciometar morao da ima samo veći otpornik od R3.

Šema diferencijalnog termostata

Fizički izgled uredjaja