Блок управления кинематикой инкубатора

А. ГРИГОРЬЕВ, г. Балашов Саратовской обл.

Один из недостатков аналогичного устройства, описанного в "Радио" (см. статью О. Глаголева "Электронная автоматика малогабаритного инкубатора" в № 3 за 1997 г., с. 45, 46), — сложность регулировки узла коммутации концевых выключателей, которые срабатывают за счет инерционности электродвигателя. На практике добиться этого весьма трудно, особенно при малой частоте вращения исполнительного механизма. Описываемый ниже блок свободен от этого недостатка. Элементная база и простота изготовления доступны даже для не очень квалифицированных радиолюбителей.



Блок управления (см. схему на рис. 1) содержит генератор секундных импульсов на элементах DD1.1-DD1.3, делитель частоты на микросхемах DD2-DD5 с общим коэффициентом деления 3600, D-триггер (DD6.1), электронный выключатель (транзистор VT1), исполнительный механизм (реле К1, электродвигатель М1, концевые выключатели SF1 и SF2). В устройстве отсутствует цепь предварительной установки счетчиков в нулевое состояние, так как момент включения исполнительного механизма в первом цикле не имеет значения, все же последующие повторяются с интервалом 60 мин ±15 с.



Секундные импульсы с выхода элемента DD1.3 поступают на делитель частоты. В зависимости от положения переключателя SA1 минутные или часовые импульсы поступают на вход D-триггера (элемент DD6.1) и переключают его. Напряжение высокого уровня, возникающее на прямом выходе триггера, открывает транзистор VT1, который включает реле К1 и удерживает его в таком состоянии до следующего импульса. Контакты реле К1.1 через один из концевых выключателей, который в этот момент замкнут (на схеме - SF2), подключают электродвигатель к цепи питания. По достижении исполнительным механизмом концевого выключателя SF2 последний размыкается, отключая цепь питания электродвигателя. Замкнувшийся в начале движения исполнительного механизма концевой выключатель SF1 подготавливает цепь питания электродвигателя к новому циклу.
В следующем цикле на выходе D-триггера - напряжение низкого уровня: транзистор закрывается, реле обесточивается, контакты К1.1 и К1.2 возвращаются в исходное состояние и вновь подключают электродвигатель к цепи питания, но в противоположной полярности относительно предыдущего цикла.
Режим "1 мин" необходим для установки подстроечным резистором R1 частоты генератора, равной 1 Гц, а во время эксплуатации — для установки лотков в горизонтальное положение. Отключение электродвигателя в этом случае производят выключателем SA2. Конденсаторы С7 и С8 подавляют помехи в цепи питания работающего двигателя.
Все детали блока, за исключением диодов VD3, VD4, конденсаторов С7, С8, концевых выключателей и выключателей SA1, SA2, смонтированы на печатной плате из фольгированного стеклотекстолита размерами 65x80 мм (рис. 2). На плате предусмотрены отверстия "а" и "б" для крепления конденсатора С2.



В устройстве применимы реле РЭС-48 (паспорт РС4.590.204 или РС4.590.216), РЭС-9 (РС4.529.029-03, РС4.529.029-10, РС4.529.029-12, РС4.529.029-15, РС4.529.029-16 или РС4.529.029-19) с рабочим напряжением 5 В. Допустимо использовать реле на рабочее напряжение 12 В. В этом случае питание его обмотки осуществляют от того же источника, что и питание электродвигателя. Конденсаторы С1, С2 - К50-35, С7, С8 - К50-6, остальные - керамические. Подстроечный резистор R1 -СП5-2. Концевые выключатели SF1 и SF2 - микропереключатели МП 1-1. Выключатели SA1 и SA2 - тумблеры МТ1. Электродвигатель - ДПМ-25-НЗ-0,1 А.



Возможно применение электродвигателя переменного тока на напряжение 220 В с редуктором, например, ДСМ2У42-П-220 50 Гц мощностью 4 В-А. При этом в устройстве следует заменить реле на симистор и использовать оба выхода триггера DD6.1 (рис. 3). Кинематическая схема исполнительного механизма для этого варианта приведена на рис. 4. Ведущий диск А же стко соединен с валом редуктора электродвигателя и вращается только в одном направлении. Повороту диска А на 180 градусов соответствует поворот ведомого диска Б на угол 90 градусов. Дальнейшее вращение ведущего диска вызывает поворот ведомого в противоположном направлении. Приведенные размеры определены экспериментально. При любом типе двигателя необходимо, чтобы время поворота исполнительного механизма на 90 градусов (т. е. интервал времени между переключением концевых выключателей) не превышало 1 мин.
Для питания блока подойдет любой источник на два напряжения: стабилизированное 5 В и нестабилизированное 12В. При замене реле на РЭС-9 нужно частично видоизменить рисунок печатной платы.

Источник: