Нерідко двигуни мотоциклів перегріваються (особливо в жаркий літній час). Уникнути цього і не дати двигуну «застукали» від перегріву допоможе пристрій для контролю за температурою. Зрозуміло, виконується воно не на основі побутового градусника. Температурними датчиками в техніці служать в більшості випадків спеціальні напівпровідникові прилади - терморезистори.
Вони мають форму стрижнів, пластинок, дисків, шайб, бусинок (табл. 1), виготовлених із сумішей оксидів металів або титанату барію зі спеціальними «добавками». Випускаються такі прилади з негативним температурним коефіцієнтом опору (скорочено ТКС).
Що ж характеризує цей параметр? ТКС показує, на скільки змінюється в процентах опір терморезистора при відхиленні температури на 1 ° С, віднесене до величини його опору при 20 ° С, і виражається в% / ° С, тобто:
де AR - абсолютна зміна опору (Ом) терморезистора в інтервалі температур At (° С), Rо - опір (Ом) терморезистора при 20 градусів С. Терморезистори, виготовлені на основі оксидів металів, мають негативний ТКС.
Ці напівпровідникові прилади (звані ще в побуті і «мінус-термісторами») використовують для температурної стабілізації електричних ланцюгів і контурів, режимів транзисторних каскадів для термокомпенсации приладів, як датчики в пристроях вимірювання і регулювання температури, в системах пожежної сигналізації та іншої автоматиці.
Необхідні довідкові дані по найбільш поширеним приладів такого роду зведені в таблицю 1, яка наводиться нижче. Виготовлені на основі титанату барію терморезистори мають позитивний ТКС. Їх також називають позисторами.
Вони призначені для роботи в термостатах кварцових резонаторів в якості регуляторів температури нагрівальних елементів, можуть також здійснювати термостабілізації режимів роботи транзисторів (спільно з терморезисторами з негативним ТКС і резисторами), захищати елементи електронних апаратів від перевантаження по струму.
На корпусах терморезисторов з негативним ТКС цифрами позначають величину номінального опору при строго певній температурі навколишнього середовища. Для більшості з них ця температура встановлена 20 ° С. (У терморезисторов, призначених для вимірювання високих температур, величина номінального опору вказана при t = 150 ° С.)
Опору позисторов строго не нормують, оскільки різні екземпляри одного і того ж типу можуть значно відрізнятися своїми значеннями. Важливий параметр цих приладів - кратність зміни опору в області температур, при яких ТКС має позитивні значення, тобто відносини максимального опору до його мінімального значення в даній області (табл. 2).
Серед інших параметрів терморезисторів, що зустрічаються в довідковій літературі - максимальна потужність розсіювання, при якій терморезистор, що знаходиться в спокійному повітрі при t = 20 ° С. розігрівається струмом, що протікає до максимальної робочої температури, допустимої для даного типу, і постійна В, що залежить від фізичних властивостей напівпровідникового термочутливого матеріалу.
Теплова постійна часу характеризує теплову інерційність терморезистора, тобто наскільки швидко він набуває навколишнє температуру при її змінах. Цей параметр вимірюють наступним чином. Після тривалої витримки терморезистора в повітряному середовищі з t = 0 ° С його швидко переносять в атмосферу, де підтримується 100 ° С.
Час, протягом якого температура напівпровідника зросте в е раз (підстава натуральних логарифмів е = 2,718), або на 63 відсотки і приймають за величину постійної часу терморезистора. Вона тим більше, чим масивніше напівпровідниковий прилад.
На принципових схемах терморезистори позначаються символом постійного опору, який перетинає похила лінія зі зламом внизу - знак нелінійного саморегулювання. Для вказівки зовнішнього фактора використовують загальноприйняте буквене позначення t ° (температура). Знак температурного коефіцієнта опору вказують тільки в тому випадку, якщо він негативний. Літерне позначення терморезистора - RK.
Але, як то кажуть, повернемося до наших справ: пристрою «градусника» для мотоцикла. Шкала саморобного термометра нелінійна, так як він розрахований на вимір «межі», тобто максимальної температури двигуна (100. 120 ° С). Схема пристрою з терморезистором показана на малюнку 1а. Вимірювальна головка РА1 може бути будь-хто.
Можна, наприклад, використовувати в якості РА1 мікроамперметр М1131. Він має невеликі розміри і до того ж вібростійкий. Ну а якщо під руками термистора не виявилося, то на роль термодатчика цілком підійде. діод Д2В. Правда, принципову електричну схему доведеться дещо підкоригувати (рис. 1 б). А сам діодний термодатчик слід обмотати фторопластовой стрічкою і помістити між ребрами радіатора охолодження циліндра (найкраще в головку циліндра).
Підлаштування резистором R1 встановлюються максимальні показання РА1 при температурі датчика 110. 120 градусів С. Тепер про подробиці. Почнемо з термометра. Схема його проста, тому немає ніякого сенсу робити друковану плату. Описувати конструкцію «в обсязі» теж немає потреби: будь-який початківець радіоаматор може зібрати її за 5 хвилин.
Правильно зібраний «градусник з термодіод» для мотоцикла запрацює одразу, необхідно тільки подстроечніком R1 (див. Схему) встановити стрілку РА1 на 100. 120 ° С при t про двиг = 120 ° С. При використанні великогабаритного микроамперметра схему можна розташувати всередині його і вивести три дроти: 1 - «маса», 2 - «+», 3 - «датчик» Д2В (рис. 2).
Якщо в мотоциклі (мотоблоки) напруга стабілізується за допомогою реле-регуляторів або інших електронних (механічних) стабілізаторів, то схема спрощується. Шкалу мікроамперметра можна отградуировать і приблизно оцінювати температуру двигуна, який часто перегрівається (особливо в спеку). Контролюючи за допомогою «напівпровідникового термометра» температуру двигуна на моєму «двоколісному агрегаті», я ні разу не дозволив мотору заклинити.
Мал. 1. Схема «градусника» для мотоцикла, виконана на базі стандартного термистора (а) і напівпровідникового діода Д2В в якості датчика температури (б).
Мал. 2. Конструкція приладу, «електроніка» якого майже вся вміщується в корпусі микроамперметра.
