Termostato
N.B. Di seguito riportiamo lo schema del circuito elettronico per realizzare un termostato proporzionale. Naturalmente quanto riportato è a titolo di esempio e gli autori non si assumono responsabilità per danni a persone, animali o cose derivanti dall'utilizzo delle informazioni che seguono. Tenete comunque presente che le apparecchiature elettriche devono essere realizzate da personale competente e devono rispondere di tutti i requisiti di sicurezza prescritti dalla normativa.
Alimentatore
L'alimentatore proposto segue il classico schema per ottenere una tensione stabilizzata a 12 V con il minimo numero di componenti. La tensione stabilizzata a 12 V viene prelevata all'uscita del LM7812, mentre nel punto indicato con A viene prelevata la doppia semionda necessaria per la sincronizzazione con la tensione alternata della rete elettrica domestica.
Schema elettrico del circuito
Il funzionamento del dispositivo si basa sul confronto, effettuato dal comparatore U2 (un semplice 741), tra la temperatura impostata mediante il potenziometro P2 e quella rilevata nell'incubatrice dalla resistenza NTC.
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La sezione costituita da R1, R2, R3, Q1, R4, C5, P1, R5 serve per generare la tensione a dente di sega sincronizzata con la tensione di rete. La sezione costituita da C7, NTC, R10, R11, P2, R9, Q2, R8 e R6 effettua la lettura della temperatura interna dell'incubatrice e stabilisce la soglia di tensione alla quale il comparatore commuta l'uscita; in pratica determina quanto tempo deve trascorrere dal passaggio per lo zero della tensione di rete prima di commutare l'uscita del comparatore. La sezione costituita da C9, R12 e D2 permette di generare un impulso ad ogni commutazione da 0 a 12 V del comparatore. Questi impulsi vengono amplificati in corrente ed applicati al fotoaccoppiatore U3 che permette l'isolamento galvanico del lato del circuito a bassa tensione dalla rete elettrica domestica. La sezione costituita da C9, C10 e L1, pur non essendo strettamente necessaria, è utile per eliminare i disturbi provocati dal funzionamento del Triac Q4.
Consigli per la realizzazione
La sonda costituita dall'NTC dovrà essere collegata al circuito mediante uno spezzone di cavo schermato a due fili per non portare nel circuito elettronico i disturbi captati dai collegamenti. L'NTC non ha polarità, pertanto collegate i due terminali ai due conduttori interni del cavo schermato e lasciate libera la calza esterna nel lato sonda. Nel lato dello stampato collegate invece il conduttore esterno a massa. Poiché la sonda lavora in un ambiente piuttosto umido è bene isolarne i conduttori. La sonda va installata in prossimità delle uova in modo da rilevare la temperatura effettiva a cui sono soggette. Consigliamo di utilizzare il potenziometro P2 del tipo multigiri in modo da permettere una regolazione fine della temperatura impostata.
Regolazioni
Effettuate la prova del termostato mettendo come carico una lampadina in modo da vedere che, variando il potenziometro P2, varia l'intensità luminosa della lampadina. Riscaldando l'NTC la luminosità deve diminuire. La taratura andrebbe effettuata con un oscilloscopio in modo da poter visualizzare le forme d'onda in gioco, tuttavia è possibile collegare come carico sia l'elemento riscaldante che una normale lampadina. Quest'ultima infatti, attraverso la sua luminosità, ci da l'indicazione dell'energia dissipata attraverso il radiatore. Il potenziometro P1 regola la linearità della rampa del dente di sega e permette quindi di stabilire la proporzionalità tra la temperatura rilevata e l'energia dissipata dall'elemento riscaldante. Per l'impostazione di P2 invece è possibile portare a metà corsa il potenziometro ed attendere che che l'NTC si riscaldi fino a far diminuire al luminosità della lampadina. Dopo aver letto la temperatura con un termometro si può agire su P2 in modo da abbassare o alzare la temperatura impostata. Ovviamente tutte queste operazioni richiedono un poco di pazienza in quanto è necessario attendere che il sistema si sia stabilizzato.