Схема на рисунке предназначена для управления нагревателем небольшого аквариума или для поддержания стабильной температуры в инкубаторе. Применено типовое включение компаратора с небольшим гистерезисом для уменьшения "дребезга" на пороге срабатывания. Данная схема публиковалась во многих источниках и отличается простотой и повторяемостью благодаря применению интегрального компаратора. Для повышения точности регулятора питание моста и компаратора стабилизировано с помощью микросхемы 7818 (на 18 вольт). Можно применить любой интегральный стабилизатор с фиксированным напряжением от 15 до 24 вольт на ток более 100 мА. При этом может потребоваться подбор резисторов R2 и R7 - R2 подбирается также в зависимости от сопротивления датчика R4. Резистор R7 влияет на глубину гистерезиса (разницы между температурой включения и выключения). Поскольку я применяю этот терморегулятор в комплекте с маломощным нагревателем (не более 30 ватт), то реле поставил РЭС-9. Если надо управлять более мощной нагрузкой, то реле следует заменить более мощным, например, РЭС-22.
Рис. 1
На рисунке 2 приведён вариант печатной платы (вид со стороны фольги, элементы показаны "на просвет"). Печатная плата рассчитана на применение реле РЭС-9 и подстроечного резистора R2var типа СП5-14.
Рис. 2
Файл расположения элементов по слоям в натуральную величину (в формате Фотошопа 4.0) -
PS: В качестве терморезистора я использовал выносной датчик от материнских плат Abit, который имеет сопротивление в заданном диапазоне температур 6...12 кОм и достаточную крутизну характеристики. Поскольку регулятор рассчитывается на пороговое срабатывание при определённой температуре, нелинейность датчика никакой роли не играет (потребуется только подобрать значение R2 или поставить R2var на больший номинал.
Дополнение 1: Необходимо учитывать ток срабатывания реле, от которого зависит рабочее напряжение на реле. Я использовал реле с рабочим напряжением 18 вольт, такое реле надо подключать после стабилизатора (верхний по схеме вывод реле и катод диода). При выборе реле надо также учитывать, что чем меньше его рабочее напряжение, тем выше ток срабатывания. Это избыточно нагружает выходной каскад компаратора.
Дополнение 2: Изготовить герметичный датчик можно из спиртометра (продаётся в любом хозяйственном магазине, стоит копейки). Внутренний диаметр тонкой части его трубки соответствует ширине Abit'овского датчика. У спиртометра срезается конец толстой части трубки. Это можно сделать, обмотав её ниткой, пропитанной бензином. Нитка поджигается, через пару секунд трубка обдаётся холодной водой. Изуродовав пару спиртометров, вы научитесь делать это с полпинка. Я просто отламывал верхушку, надпилив её надфилем. Но есть риск получить трещины, так как стекло очень тонкое. После отламывания верхушки трубка оплавляется на газовой плите, чтобы срез был гладким. Кроме того, утолщённый край предохранит от появления трещин. Для "сглаживания" достаточно подержать трубку пару минут в пламени, поворачивая для образования равномерного оплыва. Предварительно трубка должна быть медленно прогрета, иначе треснет. При помощи шприца с длинной толстой иглой в тонкую часть трубки вгоняется некоторое количество пасты КПТ-8 (продаётся в любом радиомагазе), так, чтобы она заполнила почти всю тонкую часть трубки. Теперь в трубку вставляется подготовленный датчик (в смысле, его родной провод укорочен и к нему припаян потребный кабель, иначе будете его прикручивать снаружи, это не столь изящно). Место спайки должно находиться посередине толстой части спиртометра. Ах, да, чуть не забыл - перед впихиванием датчика в трубку наденьте на него резиновую шайбочку диаметром, чуть большим внутреннего диаметра толстой части трубки. Когда вставите датчик до упора в спиртометр, сдвиньте это колечко до сужения, чтобы вся КПТ-шка осталась в тонкой части трубки, а толстая часть очистилась (почти) от неё. Кусочком поролона, смоченным в ацетоне, тщательно вытрите внутренность трубки спиртометра от остатков КПТ и следов жира, также протрите её наружную часть и провод на сантиметр-другой. Теперь шприцом без иглы (или с толстой иглой) загоните герметик, чтобы он заполнил всю широкую часть трубки и захватил её края и провод на некоторой длине. Оформить аккуратный "отливчик" можно просто мокрыми пальцами. Получится круче, чем у Эхейма! Абсолютно герметичный погружаемый на любую глубину датчик. При условии, что использовали аквариумный герметик. Я клеил первым попавшимся и полностью его не погружаю. Благодаря плотному заполнению пастой и тонкостенной трубке датчик получается очень чувствительный и практически безинерционный. При наладке терморегулятора я проводил такой эксперимент - регулятор настраивался на выключение при комнатной температуре. Достаточно было просто слегка подуть в сторону датчика, терморегулятор тут же включался (т.к. датчик охлаждался потоком воздуха на доли градуса).
Дополнение 3: Если длина провода от датчика превышает 15-20 сантиметров или вы используете длинные провода, идущие к электронному балласту, для предотвращения дребезга реле в результате срабатывания компаратора от помех на пороге выставленной температуры, надо параллельно датчику включить конденсатор (0,01 мкФ более чем достаточно). Также желательно применять экранированный провод до датчика или свитый с малым шагом. Я использовал провод от обычной COM-портовой мышки - очень удобно и разъём универсальный заделан (см. рис. 3).
Рис. 3
Дополнение 4: На днях я сломал термометр в аквариуме (раздавил пальцами верхушку наружного стекла). Ура! Теперь я знаю, из чего сделаю корпус для очередного терморегулятора. К тому же он будет совмещён с термометром! Заливаем пасту КПТ-8 в нижнюю часть термометра. Засовываем туда датчик с изнанки шкалы термометра. Всё делаем максимально аккуратно, чтобы не испоганить шкалу. Резиновой пробочкой из мягкой пенорезины уплотняем это всё ниже уровня наиболее употребимого диапазона температур (чтобы не мешало снимать показания). Фиксируем резинку парой капель эпоксидки. Вытираем ацетоном подлежащие герметизации поверхности и заливаем герметиком, следя за тем, чтобы он не испоганил нам термометр. Общие рекомендации такие же, как и при использовании спиртометра, но всё делаем аккуратнее, чтобы трубка термометра осталась прозрачной и юзабельной.
Дополнение 5: При указанном на схеме номинале переменного резистора регулятор имеет достаточно малый диапазон регулировки (а мне больше и не надо:). Для его расширения просто измените соотношение резисторов R2 и R2var в пользу последнего. При сопротивлении резистора R7, равном 1 МОм, регулятор имеет разницу между температурами включения-выключения около 1,5 градуса. Если это покажется вам слишком грубым, увеличьте номинал резистора до 1,5...1,6 МОм - гистерезис сократится до 1,0...0,8 градуса. При дальнейшем сужении гистерезиса регулятор будет слишком часто включаться-выключаться, что вряд ли полезно для его здоровья.
| 
