Каталог статей и схем


Электромагнитный дачик в устройстве дистанционного управления регулятором мощности паяльника

Что-то давно мы не обращались к вопросам оснащения рабочего места радиолюбителя. Еще в 2008 г. на СМР была опубликована статья «Что у радиолюбителя на рабочем столе?». С тех пор прошло много времени, в продаже появилась масса приборов и приспособлений для пайки, в основном импортного производства, с микропроцессорным управлением регулировки температуры пайки (жала паяльника), индикацией и прочими наворотами. Но, все-таки эти устройства (паяльные станции) не очень доступны по цене для «средне-начинающего» радиолюбителя.

И если нет возможности приобрести навороченную паяльную станцию, то включение в цепь разогреваемого паяльника мощного резистора или диода, выполняющего роль однополупериодного выпрямителя, снижающих мощность «холостой» работы паяльника до 50% - является простейшим альтернативным выходом из положения перекаливания его жала и экономии электроэнергии.

 

В такой схеме управления, когда диод или резистор включаются в цепь питания через контакты механического толкателя (концевой выключатель) при положении паяльника на подставке, есть одна неприятная особенность – перегрев толкателя и его выход из строя (иногда вместе с выключателем - обугливание, разрушение…)

Этого перегрева можно избежать с помощью дистанционного устройства, включающе-выключающего гасящий мощность элемент.

 

Как известно, новое – хорошо забытое старое. На просторах интернета воплощение этой идеи имеет место быть. Судите сами: взамен микропроцессорного управления работой паяльника предлагается применить индикатор переменного магнитного поля в схеме автоматического переключателя мощности паяльника. Для этого на подставке для паяльника напротив нагревателя (на расстоянии 50...60 мм) нужно расположить электромагнитный датчик, работающий через простейшую схему, включающую электромагнитное реле. Нормально замкнутые контакты реле включают последовательно с одним из проводов питания паяльника, а параллельно контактам подключают резистор мощностью 10...20 Вт сопротивлением 200...300 Ом (или диод типа Д226Б, КД10…).

 

Когда паяльник кладут на подставку, реле срабатывает, и его контакты включают последовательно с паяльником гасящий резистор. Напряжение на паяльнике снижается примерно на 50 В, и жало паяльника немного остывает. В случае применения диода мощность разогретого паяльника (и, соответственно, температура) снижается на 50%

Как только паяльник снимают с подставки (удаляют от датчика), реле отпускает, и на паяльник подается полное сетевое напряжение. Жало быстро разогревается до нужной температуры. Благодаря такому режиму работы жало будет служить дольше, а электроэнергии расходоваться меньше.

 

Ниже приведен редактированный материал, взятый из случайно найденного источника в интернете, теоретически обосновывающий и практически позволяющий осуществить приведенную выше идею дистанционного выключателя на датчике переменного магнитного поля.

 

Как известно, вокруг проводника с током образуется магнитное поле. Если включить, скажем, настольную лампу, то такое поле будет вокруг проводов, подводящих к лампе сетевое напряжение. Причем поле будет переменным, изменяющимся с частотой сети (50 Гц). Правда, напряженность поля невелика, и обнаружить его можно лишь чувствительным прибором с электромагнитным датчиком. Об устройстве такого прибора будет рассказано ниже.

Совсем иначе обстоит дело с работающим паяльником. Его нагревательная обмотка (спираль) выполнена в виде катушки, и вокруг нее образуется достаточно мощное магнитное поле, которое можно зафиксировать сравнительно простым устройством, собранным по приведенной на рис.1 схеме.


Рис.1

 

Входная часть устройства: датчиком является катушка индуктивности L1, намотанная на железном сердечнике. Она подключена через конденсатор С1 к усилительному каскаду, выполненному на транзисторе VT1. Режим работы каскада задается резистором R1, сопротивление которого уточняется в процессе настройки прибора.

Далее следует усилитель, собранный на транзисторах VT2 — VT4 и нагруженный на обмотку реле Rel1.

 

Транзисторы применены германиевые, структуры р-n-р, устаревших серий, обычно в изобилии находящихся в «неликвидах» радиолюбителя. Естественно, можно произвести их замену на более современные, в т.ч. и кремнивые, структуры n-p-n.

 

В исходном состоянии транзисторы VT1 и VT2 открыты настолько, что между выводами коллектора и эмиттера транзистора VT2 небольшое напряжение (т.е., транзистор VT2 находится почти в насыщенном состоянии). Поэтому транзисторы VT3 и VT4 открыты незначительно, и реле не срабатывает. Паяльник, включенный в розетку jmp1, питается сниженным напряжением через ограничительный диод или сопротивление большой мощности.

 

Как только к датчику приближают нагревательный элемент паяльника, на выводах катушки датчика появляется сигнал переменного тока. Он усиливается транзисторами VT1, VT2. В результате транзистор VT2 начинает закрываться, и напряжение между его выводами эмиттера и коллектора возрастает. Начинают работать транзисторы VT3, VT4, ток через обмотку реле увеличивается, оно сработает, его контакты замкнуться. Чем меньше расстояние между нагревательным элементом и датчиком, тем четче срабатывает реле.

 

При отлаженном индикаторе реле срабатывает уже на расстоянии примерно 100 мм от датчика до паяльника мощностью 35...40 Вт. Это расстояние определяется чувствительностью прибора. Оно будет еще больше, если используется паяльник мощностью 50 или 100 Вт.

 

В качестве датчика лучше всего использовать катушку с сердечником от электромагнитных реле РСМ, РЭС6, РЗС9 или других, сопротивлением обмотки не менее 200 Ом. Учтите, чем больше сопротивление обмотки, тем более чувствительным будет индикатор.

Неплохие результаты получаются с самодельным датчиком (рис.2). Для него берут отрезок стержня диаметром 8 и длиной 25 мм из феррита 600НН (от магнитной антенны карманных приемников).


Рис.2

 

На длине примерно 16 мм на стержень наматывают внавал 300 витков провода ПЭВ-1 0,25...0,3 мм, размещая их равномерно по всей поверхности. Сопротивление обмотки такого датчика примерно 5 Ом. Чувствительность датчика, необходимая для работы прибора, обеспечивается благодаря высокой магнитной проницаемости сердечника.

 

Чувствительность зависит также от статического коэффициента передачи тока транзисторов. Желательно использовать транзисторы с таким значением этого параметра: первые два транзистора могут быть серий МП39 — МП42 со статическим коэффициентом передачи тока 15...25, VT3 — того же типа, но с коэффициентом передачи 50...60. С таким же коэффициентом передачи следует подобрать и транзистор VT4 (он может быть серий МП25, МП26. Постоянные резисторы — МЛТ-0,25, R4 (если применен вариант схемы с гасящим сопротивлением) - типа ПЭВ, мощностью 10 - 20 Вт, диод VD1 - Д226Б или Д229Б, -Е, -Л, КД105Б, -В, -Г, подстроечный — СПЗ-16 или другой малогабаритный. Реле – любое, с током срабатывания 20...40 мА при напряжении 3,5...4 В. Батарея питания — 3336 (а лучше от встроенного БП, как указывается в упоминаемой по ссылке статье, схема на рис.3), выключатель — любой конструкции. Конденсатор С1 — любой, подойдет даже МБМ.

 

Часть деталей монтируется на плате из любого изоляционного материала (гетинакс, текстолит, оргалит). Монтаж навесной, но лучше нарисовать и изготовить печатную плату из одностороннего фольгированного текстолита.

 

После монтажа деталей к плате подпаивают проводниками в изоляции датчик, переменный резистор, выключатель и источник питания. Включив питание, устанавливают движок переменного резистора в такое положение, чтобы реле не срабатывало (около порога срабатывания). Если же реле срабатывает даже при верхнем по схеме положении движка, следует заменить резистор R2 другим, с большим сопротивлением.

 

По своему выбору можно изготовить (или приспособить имеющийся) корпус, установив на его верхней панели розетку и выключатель питания, а внутри расположив плату с батареей 3336. Датчик размещают либо на верхней панели, либо на боковой стенке. Прибор располагают рядом с подставкой для паяльника  так, чтобы датчик был поближе к нагревательному элементу паяльника, но стенка корпуса не нагревалась (на удалении 6 - 10 см).

 

Перед налаживанием прибора движок подстроечного резистора R2 устанавливают в верхнее по схеме положение, а вывод коллектора транзистора VT2 отключают от вывода базы VT3 и резистора R3. Подав выключателем S1 питание, устанавливают движок подстроечного резистора в такое положение, чтобы реле не срабатывало. При этом на выводах коллектора и эмиттера транзистора VT4 должно быть падение напряжения около 1,5 В.

 

Затем включают в цепь эмиттера транзистора VT2 миллиамперметр на 5...10 мА, подсоединяют вывод коллектора к резистору R3 и выводу базы транзистора VT3, подают питание и измеряют ток эмиттера транзистора VT2. Подбором резистора R1 устанавливают его равным 1,5...2,5 мА в зависимости от установленного общего сопротивления резисторов R2 и R3. Когда же к датчику подносят нагревательный элемент паяльника, ток должен падать до 1 ...0,5 мА, а реле срабатывать.

 

В процессе работы прибора напряжение батареи питания будет снижаться, вплоть до отсутствия срабатывания реле. Поэтому, оптимально применить самодельный блок питания, например такой, как в статье на рис.3. Он же пригодится для питания налаживаемых на рабочем столе собранных радиолюбителем различных поделок и устройств.

 

При подготовке статьи использованы материалы с сайта, внесенного на СМР в Каталог сайтов Техник.ru


Категория: Все остальное | Добавил: Author (25.10.2012) | Автор: . E
Просмотров: 3083 | Теги: электромагнитный датчик | Рейтинг: 5.0/1
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]