Электронный термометр для лодочного мотора

Для контроля температуры подвесного лодочного мотора (ПЛМ) мною была собрана и испытана схема, предложенная В. Сиволобовым (см. «КиЯ» №106).

Как и предлагалось, в качестве термодатчика был применен диод Д220. В процессе эксплуатации обнаружилось, что при повышении температуры воздуха на 10°С показания прибора при неизменной температуре измерительного элемента увеличивались примерно на 6—9 градусов. Если учесть, что суточные изменения температуры могут достигать 15° и более (например, от 10°С ранним утром до 25—40°С в полдень), становится очевидной необходимость коррекции балансировки измерительного моста, выполняемой в походных условиях «на глаз». Это не позволяет обнаружить износ водопомпы системы охлаждения, который проявляется устойчивым повышением температуры двигателя всего на 5—10°С по сравнению с первоначальным уровнем. Поэтому отказ системы охлаждения может случиться совершенно неожиданно для владельца ПЛМ.

Как удалось установить, при нагреве стабилизатора тока ток питания моста, хоть и незначительно, но возрастает. Изменение питающего тока приводит к «дрейфу» показаний прибора.

Этот недостаток мне удалось устранить, введя компенсирующий диод Д220, обозначенный VD4, в соседнее плечо моста. Для достижения наилучшей компенсации в схему введены еще два подстроенных резистора: R8 («балластный») и R9 (шунтирующий). Увеличивая величину R9, мы усиливаем влияние термокомпенсирующего элемента, и наоборот. Одновременно с уменьшением R9 следует несколько увеличить величину R8, чтобы сохранить достаточный запас балансировки моста переменным резистором R6.

Другие элементы схемы, обведенные штриховой линией, облегчают требования к выбору источника питания. Конденсатор С1, резистор R10 и стабилитрон VD5 образуют дополнительный стабилизатор напряжения. Ограничение напряжения питания величиной 12—14 В позволяет заменить транзистор МП37Б любым другим из этой серии, либо МП35, МП38с любым индексом, а МП40А — транзисторами МП39 — МП42 или аналогичными им.


Если же мотор не имеет выпрямителя, следует добавить выпрямительный мостик VD6—VD9, например на диодах КЦ402А или Д226 и т. п. При установке всех указанных элементов прибор получится «универсальным» в смысле питания.

Настраивают прибор в следующем порядке. Сначала собирают стабилизатор и контролируют его ток, который должен составлять 1,2—1,7 мА (в зависимости от примененных диодов VD1, VD2 и типа транзисторов VT1, VT2). Ток должен оставаться практически постоянным при изменении напряжения на стабилизаторе от 2 до 12 В. Затем монтируют остальные элементы.

Термодатчик VD3 помещают в сосуд с колотым льдом (0°С), включают питание (напряжение 10—12 В или иное, в зависимости от источника, который предполагается использовать) и движком R6 устанавливают стрелку прибора на 0. Движок при этом должен находиться по возможности в среднем положении; в ином случае изменяют величину R5 в пределах ±200 Ом. Величину R7 устанавливают равной нулю, что соответствует максимальной чувствительности прибора. Затем плату с собранной схемой нагревают на 30—40°С по сравнению с первоначальной температурой и выдерживают в течение 20—30 мин, чтобы все элементы схемы нагрелись до одной и той же постоянной температуры. В домашних условиях это можно сделать, например, при помощи фена и т. п.; температуру нагрева контролируют при помощи термометра. Выносной термодатчик VD3 по-прежнему должен оставаться при нулевой температуре.

После окончания прогрева схемы проверяют балансировку. Если показания прибора возросли, следует увеличить R9, вначале на 50—100 Ом, если баланс нарушился существенно, несколько уменьшить R8. Если же показания прибора изменятся в сторону меньших значений («отрицательное зашкаливание»), уменьшают R9 и при необходимости несколько увеличивают R8. Подбор продолжают до тех пор, пока показания не станут практически постоянными, вне зависимости от температуры элементов схемы.

При окончательной настройке прибора сначала производится окончательная балансировка R6 при температуре датчика 0 °С После этого датчик нагревают до температуры +70 ± +85 °С (например, погружением в емкость с горячей водой) . Температуру при этом необходимо контролировать при помощи термометра. Вращая ось подстроенного резистора R7 (не трогая R6!), устанавливают показание прибора соответствующим показанию термометра. На этом настройку можно считать законченной.


В заключение можно еще раз проконтролировать величину дрейфа прибора: она не должна превышать ±3—5°С при изменении температуры окружающего воздуха на 35—50°С и условии, что температура датчика не меняется.

При монтаже схемы компенсирующий диод VD4 должен быть расположен по возможности ближе к стабилизатору тока, в идеальном варианте — между транзисторами VT1 и VT2. В качестве индикатора применяется прибор М2003 или аналогичный ему микроамперметр с током полного отклонения стрелки 100 мкА. Резисторы — любые, R10 должен быть рассчитан на мощность рассеяния не менее 0,5 Вт. При отсутствии диодов Д104, Д10З для VD1 и VD2 могут быть использованы любые другие, с прямым падением напряжения не менее 0,6—0,8 В при токе порядка 0,5—1 мА. В крайнем случае можно собрать стабилизатор с теми диодами, которые есть в наличии, и проверить его работоспособность.

При номиналах, указанных на схеме, прибор сохраняет работоспособность даже при напряжении питания 4,5 В.