Питание первого варианта устройства необходимо осуществлять через понижающий трансформатор со стабилизатором напряжения. Микросхема К561ЛЕ5 работоспособна в диапазоне напряжений 5-15 В, микросхема К176 серии – в диапазоне 8,4-12,5 В.

Схема начинает работать сразу при использовании исправных элементов и отсутствии ошибок в монтаже. Из-за малого количества компонентов печатная плата не разрабатывалась.

Микросхему DD1 и элементы обвески можно монтировать на плату из одностороннего фольгированного гетинакса (текстолита), выполненную методом прорезания в проводящем слое скальпелем (или другим острым предметом) изолирующих дорожек. Выводы элементов припаиваются к проводящим секторам платы, разделенным изолирующими дорожками.

Грубую настройку устройства (установку уровня срабатывания, соответствующего +20 °C) осуществляют так: при первой подаче питания нагрузку не подключают, опускают датчик (термистор) в аквариум (предварительно выдержанный при комнатной температуре +20 °C – о чем должен свидетельствовать плавающий в аквариуме ртутный термометр). Плавным вращением регулятора R2 устанавливают критическое положение, при котором нагрузка еще не включается, но вот-вот включится. О состоянии питания нагрузки судят по свечению индикатора-светодиода HL1. Когда индикатор светится – потенциальная нагрузка включена. Продержав в воде с комнатной температурой датчик 10–15 мин, его вынимают и, не обесточивая схему, помещают в любую емкость с холодной водопроводной водой (контролируемая термометром температура +19 °C) – в течение нескольких мин датчик охладится, и устройство включит нагрузку (светодиод).

Если реле срабатывает нечетко (поет), уменьшают до 2–2,5 кОм сопротивление резистора RЗ.

По завершении этого этапа настройку можно считать законченной.

Для контроля температуры в водной среде аквариума удобно применять чувствительный преобразователь температуры в напряжение, схема которого представлена на рисунке 4.20.

Рис. 4.20. Вариант схемы чувствительного аквариумного термометра

Интегральный таймер КР1006ВИ1 в режиме самовозбуждающегося мультивибратора применяют для генерации прямоугольного напряжения. Частота генератора пропорционально изменяется соответственно измеряемой температуре. В зарядной цепи таймера при этом используется терморезистор с отрицательным температурным коэффициентом сопротивления. При изменении температуры от +3 до +46 °C частота на выходе схемы меняется почти по линейному закону в пределах 38-114 Гц. Во всем этом интервале температур нет ни одной точки, где бы частота отклонялась от идеальной зависимости больше чем на ±1 Гц. Благодаря малому числу используемых деталей, низкой себестоимости и невысоким требованиям к источнику питания (ток потребления 9,3 мА при напряжении 10 В постоянного тока) этот преобразователь температура-частота удобен для применения в телеметрических системах. Обычно при включении таймера КР1006ВИ1 по схеме самовозбуждающегося мультивибратора нужны два постоянных резистора.

В схеме преобразователя вместо одного из них последовательно включены терморезистор и постоянный резистор, а вместо другого – транзистор VT1, который насыщается в период заряда времязадающего конденсатора С1 и выключается в период его разряда.

Сопротивление перехода коллектор-эмиттер транзистора VT1, когда он открыт, близко к нулю, а когда он закрыт – более 1 МОм. Регулировку чувствительности производят переменным многооборотным резистором R2 (типа СПЗ-1ВБ). Перед эксплуатацией прибора его нужно откалибровать. Настройка заключается в установке резистором R2 порога включения прибора тогда, когда термодатчик R1 регистрирует комнатную температуру (+20 °C), при этом индикатор HL1 мигает с частотой 1 Гц. Это показание необходимо принять за исходное.

Перед погружением в воду терморезистор R1 «прячется» в поливинилхлоридную изолирующую трубку. Его выводы и сам корпус покрываются слоем эпоксидной смолы. После высыхания следует нанести второй слой.

Когда и он высохнет, по прошествии 24 час датчик готов к работе. При увеличении температуры, воздействующей на терморезистор, частота вспышек светодиода HL1 увеличивается. При уменьшении температуры – уменьшается. Контроль за температурой воды (среды) производят визуально.

Макетная плата «прячется» в любой подходящий корпус. Питание подается через разъем. Внешний вид готового устройства в корпусе представлен на рисунке 4.21.

Рис. 4.21. Внешний вид готового устройства чувствительного аквариумного термометра

Без ошибок в монтаже устройство начинает работать сразу. Источник питания для прибора – стабилизированный, с понижающим трансформатором. Постоянное напряжение может быть в пределах 10–15 В. Все постоянные резисторы типа МЛТ-0,5. Оксидный конденсатор С2 (К50-12, К50-20 или аналогичный) сглаживает помехи по питанию. Другие оксидные конденсаторы должны быть с малым током утечки, например, марки К52-18 или К53-4. Светодиод НЬ1 может быть любым с током 3—10 мА. Времязадающий конденсатор С1 типа К73-3. Можно применить два оксидных конденсатора емкостью 2 мкФ каждый, соединив их последовательно, положительными обкладками друг к другу.

С помощью промышленных электронных устройств можно автоматизировать работу светильника для аквариума, насоса-фильтра-помпы, кормушки и даже нагревательного элемента. Важно только, чтобы все эти исполнительные устройства питались от напряжения осветительной сети 220 В. Поскольку большинство промышленных устройств именно такие, проблем в этой части не предвидится.

На рисунках 4.22-4.24 изображены таймеры (два механических) и один на рис. 4.24 – электронный, которые в соответствии с заданной программой обеспечивают включение устройств нагрузки.

Устройства нагрузки (светильник, фильтр-помпа и др.) подключаются непосредственно к выходной розетке, установленной на корпусе таймеров.

Рис. 4.22. Промышленный программируемый таймер для автоматизации работы светильника и устройства аэрации (вариант 1)

В первых двух случаях программирование осуществляется «флажками», в третьем – с электронным таймером – с помощью кнопок на передней панели и в соответствии с показаниями цифрового индикатора.

Запрограммированные таким образом таймеры будут циклически включать/отключать свет и аэрацию в аквариуме в заданное время, например, время включения 11.00, выключения – 20.30. Такая работа будет осуществляться ежесуточно, пока в сети 220 В есть напряжение.

В авторской практике такие устройства работают годами без сбоев.

Рис. 4.23. Промышленный программируемый таймер для автоматизации работы светильника и устройства аэрации (вариант 2)

Применение данных устройств в практике аквариумиста позволяет увеличить степень комфорта от декоративного аквариума, сэкономить время на его обслуживание (поручив его электронике), а также сэкономить (без ущерба) на покупке данных устройств. Поскольку, если обратиться в магазин аквариумных аксессуаров, подобный таймер (иной фирмы, но аналогичной конструкции и предназначения) обойдется на несколько (!) порядков дороже, чем его «собрат», приобретенный в обычном магазине электротоваров, где его стоимость в диапазоне 120–350 руб. Выводы делайте сами.

Рис. 4.24. Промышленный программируемый таймер для автоматизации работы светильника и устройства аэрации (вариант 3)