stacja_lutownicza.pdf

Lutownica SOLOMON

Parę dni temu sam zbudowałem sobie stację lutowniczą na grzałce SOLOMONA. Jak narazie widze że spisuje się OK i co najważniesze wszystko wyniosło mnie ok. 150 zł. a więc trochę taniej niż miałbym kupić gotową. Dla chętnych dodaje schemat, który być może już gdzieś widzieliście. Od razu mam pytanko dotyczące funkcji STANDBY w którą chciałbym wyposażyć moją stacje. Mianowicie czy po włączeniu tej funkcji grzałka ma nie być podgrzewana wogule czy ma utrzymywać jakąś temperaturę. np. 100 stopni.Czy ktoś może mi na to odpowiedzieć???


29

3/99

Stacja lutownicza - regulator
temperatury grota lutownicy
grza?kowej
Podstawowym narz?dziem pracy elektronika jest lutownica. Bez
niej nie sposób zmontowaae najprostszego nawet uk?adu. W przesz?ooeci du?? popularnooeci? cieszy?y si? lutownice transformatorowe. Do dzioe s? one ch?tnie stosowane w serwisie. Przy pracach
warsztatowych zaczynaj? zdobywaae popularnooeae lutownice grza?kowe ze stabilizacj? temperatury grota. Przyczyn? tego trendu
jest stosunkowo niska cena samej lutownicy i wygoda pos?ugiwania si? ni?, na co ma wp?yw niska waga. W poni?szym artykule
przedstawiono uk?ad stacji lutowniczej przeznaczonej do wspó?pracy z lutownic? grza?kow? o mocy 50÷60 W, termopar? pe?ni?c? rol? czujnika temperatury. Stacja wyposa?ona jest w p?ynn?
regulacj? temperatury grota od 150°C do 450°C i cyfrowy miernik temperatury.

Lutownice grza?kowe (zwane dalej
lutownicami) znane s? od dawna. Generalnie mo?na podzieliae je na dwa typy
w zale?nooeci od napi?cia zasilania. Pierwszy typ to kolby przystosowane do zasilania bezpooerednio z sieci 220 V, najcz?oeciej
stosowane do lutowania wi?kszych elementów, niekoniecznie elektronicznych.
Drugi typ to stacje lutownicze sk?adaj?ce
si? z lutownicy i zasilacza. Lutownica zasilana jest z regu?y przemiennym napi?ciem bezpiecznym 24 V dostarczanym
przez zewn?trzny transformator. W grupie
tej mo?na wyró?niae dwa rodzaje lutownic: ze stabilizacj? temperatury grota
i bez stabilizacji.
Do monta?u wi?kszooeci drobnych
elementów elektronicznych mo?na stoso-

waae lutownice bez stabilizacji temperatury grota o mocy 17÷20 W. Wad? takiej
lutownicy jest ,,zamarzanie" lutowia przy
próbie przylutowania wi?kszego elementu. Lutowie to stop cyny z o?owiem i domieszk? innych metali (mied?, srebro),
popularnie nazywany cyn?.
Najwygodniejsza jest jednak lutownica posiadaj?ca stabilizacj? temperatury.
Dla wi?kszooeci zastosowa? (99%) wystarczy lutownica o mocy 50÷60 W. W lutownicach ze stabilizacj? temperatury
najcz?oeciej spotyka si? dwa rozwi?zania
techniczne stabilizacji. Pierwsze z nich to
mechaniczna stabilizacja temperatury
w wykorzystuj?ca zjawisko punktu Curie.
Budow? takiej lutownicy przedstawiono
na rysunku 1a.

Grza?ka lutownicy mieoeci si? w cienkiej dwuoeciennej rurce, do której wprowadzony jest grot lutownicy. W tylnej
cz?oeci grota umieszczony jest czujnik temperatury wykonany ze specjalnego stopu,
który poni?ej oecioele okreoelonej temperatury, zwanej punktem Curie, posiada w?aoeciwooeci ferromagnetyczne. Stop ten po
przekroczeniu temperatury punktu Curie
staje si? paramagnetykiem. Bezpooerednio
za czujnikiem umieszczony jest rdze? wykonany z materia?u magnetycznie mi?kkiego, a za nim silny magnes sta?y. Rdze?
po??czony jest ci?gnem z kotwic?, która
zmieniaj?c po?o?enie mo?e zwieraae styki
elektryczne w??czone szeregowo z grza?k?
lutownicy. Kotwica odci?gana jest w praw? stron? przez delikatn? spr??ynk? powrotn?.
W chwili w??czenia lutownicy czujnik
temperatury znajduje si? poni?ej punktu
Curie i rdze? z magnesem pokonuj?c
opór spr??yny przyci?gane s? w kierunku
grota (w lew? stron?) zwieraj?c styki. Tak
wi?c grza?ka lutownicy jest zasilana. Gdy
grot osi?gnie temperatur? punktu Curie
czujnik traci w?aoeciwooeci magnetyczne
i spr??ynka powrotna cofnie rdze?
(w praw? stron?) rozwieraj?c styki. Zasilanie grza?ki zostanie wy??czone. Kiedy
temperatura grota opadnie poni?ej punktu Curie czujnik ponownie przejdzie do
stanu ferromagnetyka i przyci?gnie rdze?
zwieraj?c styki. Temperatura grota lutownicy b?dzie wi?c oscylowaae w pobli?u
temperatury punktu Curie czujnika temperatury umieszczonego w grocie.
Histereza zwi?zana ze zmianami w?aoeciwooeci czujnika temperatury wynosi ok.
?10°C, natomiast wahania temperatury
na czubku grota wynosz? ok. ?15°C.
Wi?ksze zmiany temperatury na czubku
grota wynikaj? z bezw?adnooeci cieplnej
grza?ki i samego grota. Mimo wy??czenia
zasilania przez czujnik, ciep?o z grza?ki
jest jeszcze przez pewien czas doprowadzane do grota powoduj?c jego nagrzewanie. Tak samo w chwili w??czenia zasilania grot stygnie dalej, gdy? musi up?yn?ae pewien czas gdy grza?ka i obudowa
rozgrzej? si?. Wahania rz?du 30°C s?
w sumie niewielkie i wynosz? ok. 8%
w stosunku do temperatury nominalnej.
Chc?c zmieniae temperatur? grota nale?y go wymieniae na inny, posiadaj?cy
czujnik z punktem Curie przy innej temperaturze. Zalet? lutownic z regulacj?
mechaniczn? jest prosta i niezawodna
konstrukcja, oraz ni?sza cena. Natomiast
wad? jest k?opotliwe zmienianie tempe-

30

3/99

a)
grot

grza?ka

rdze?

magnes
sta?y

styki

kotwica

24V/50W

czujnik temperatury

b)
grza?ka

termopara
(czujnik temperatury)

Uk?ad regulacji
temperatury

~
~

~
~

~
~

grot

~
~

~220V

STACJA LUTOWNICZA

Rys. 1 Budowa lutownicy grza?kowej ze stabilizacj? temperatury:
a) mechaniczn?, b) elektroniczn?

ratury grota, polegaj?ce na jego wymianie, co wymaga czasu niezb?dnego na
ostygni?cie lutownicy. Kolejn? wad? lutownic tego typu jest wy?sza cena grotów
które musz? posiadaae czujnik temperatury wykonany ze specjalnego stopu.
Drugi rodzaj lutownic pozbawiony
jest powy?szych wad. Niestety nie ma nic
za darmo, lutownice te ze wzgl?du na
elektroniczny uk?ad regulacji temperatury
s? dro?sze. Budow? takiej lutownicy
przedstawiono na rysunku 1b. Jest ona
w zasadzie podobna do poprzedniej, z t?
tylko ró?nic?, ?e grot nie posiada czujnika
temperatury. Do pomiaru temperatury
grota przeznaczona jest termopara, umieszczona przy jego ko?cu. Sygna? z termopary doprowadzany jest do stacji lutowniczej, która steruje w??czaniem i wy??czaniem grza?ki. Uk?ad taki umo?liwia
tak?e pomiar temperatury grota.
Pojawia si? pytanie dlaczego jako
czujnik temperatury stosuje si? termopar?. Odpowied? jest bardzo prosta. Lutownica pracuje w stosunkowo wysokich temperaturach ok. 300÷400°C,
w których pó?przewodniki niestety ju? nie
dzia?aj?. Poza tym termopara jest czujnikiem bardzo tanim.
Czym zatem jest termopara? Termopara jest czujnikiem temperatury sk?adaj?cym si? z dwóch ró?nych, po??czonych
ze sob? metali. Dzia?anie termopary opiera si? na zjawisku termoelektrycznym Seebecka, polegaj?cym na powstawaniu
napi?cia elektrycznego w obwodzie zawieraj?cym ró?ne metale, których z??cza

znajduj? si? w niejednakowych temperaturach. W obwodzie termoelementu,
przedstawionym na rysunku 2a powstaj?
dwa napi?cia kontaktowe skierowane
przeciwnie. Przy jednakowej temperaturze obu z??cz (Tx =To) napi?cia te kompensuj? si?. Natomiast przy ró?nych temperaturach pojawia si? ró?nica potencja?ów, zwana napi?ciem termoelektrycznym. Napi?cie to jest proporcjonalne do
ró?nicy temperatur obu z??cz i wynosi ok.
30÷50 mV/°C. Zatem wartooeae tego napi?cia jest bardzo ma?a. Czu?ooeae termopar
zale?y od materia?ów z których wykonana
jest termopara. Zakres temperatur pracy
jest bardzo szeroki pocz?wszy od -200°C,
a sko?czywszy na +1.600°C. Najcz?oeciej
stosowane termopary wykonane s? z ?elaza i konstantanu (Fe-Ko), miedzi i konstantanu (Cu-Ko), platynorodu i platyny
(PtRh-Pt). Konstantan to stop 60% miedzi
i 40% niklu, a platynorod to stop 90%
platyny i 10% rodu.
Chc?c zmierzyae napi?cie termoelektryczne mo?na rozci?ae termoelement
w spoinie (rys. 2b), lub pomi?dzy spoinami (rys. 2c). W pierwszym przypadku powstaj? dwie dodatkowe termopary na
styku materia?ów ,,A" i ,,B", z których wykonana jest termopara pomiarowa, z materia?em przewodów miliwoltomierza
(miernika). Dodatkowe dwie termopary
maj? ró?ne czu?ooeci. Znajduj? si? one
w temperaturze otoczenia, która mo?e
zmieniaae si?. Z powy?szych wzgl?dów konieczne jest wprowadzanie uk?adu kompensacji temperaturowej eliminuj?cej sy-

gna? z paso?ytniczych termopar. Taki sposób pomiaru charakteryzuje si? jednak
mniejsz? dok?adnooeci?.
W drugim przypadku (rys. 2c) stosuje si? dwie identyczne termopary: pomiarow? i odniesienia. Termopara odniesienia umieszczona jest najcz?oeciej w termostacie w którym utrzymywana jest sta?a
temperatura 50°C. W tym przypadku nie
ma potrzeby wprowadzania kompensacji
temperaturowej, a otrzymywany pomiar
obarczony jest mniejszym b??dem.
W obu metodach pomiarowych mierzy si? ró?nic? temperatur pomi?dzy spoin? pomiarow? i spoin? odniesienia, lub
tzw. wolnymi ko?cami. Wymaga to wprowadzenia sta?ego przesuni?cia (offsetu)
na skali przyrz?du pomiarowego, gdy?
sygna? wyjoeciowy jest równy zeru w sytuacji kiedy obie termopary s? w jednakowej temperaturze. Wartooeae offsetu
zale?y od temperatury spoiny odniesienia, lub wolnych ko?ców. Dok?adnooeae pomiaru w du?ej mierze zale?y od sta?ooeci
temperatury punktu odniesienia, gdy?
stanowi ona wzorzec, tak samo jak wysokostabilna dioda Zenera w woltomierzu
cyfrowym.
Z uwagi na to, ?e zasada dzia?ania
termopary wynika z po??czenia dwóch

a)
A

Tx

To

UBAx

UABo

B

b)

To

A

mV
B
wolne
ko?ce

Tx

termopara

spoina
pomiarowa

c)
A

mV

A

B

Tx

To

spoina
pomiarowa

spoina
odniesienia

U(T)=a(Tx-To)
a>>30÷50mV/K

Rys. 2 Termoelement: a) zasada dzia?ania,
b) uk?ad pomiarowy z wolnymi ko?cami,
c) uk?ad pomiarowy z termopar? odniesienia

31

3/99
nooeci wystarcza. Wolne ko?ce umieszczone s? w r?kojeoeci lutownicy, a dalej sygna?
prowadzony jest zwyk?ymi przewodami
miedzianymi, co pozwala na obni?enie
kosztów ca?ego urz?dzenia.

ró?nych metali, kabel pomi?dzy czujnikiem, a przyrz?dem pomiarowym musi
byae wykonany z tych samych metali, co
termopara. Taki typ kabla nazywa si? kablem kompensacyjnym. Nale?y zwróciae
uwag? na koniecznooeae prawid?owej polaryzacji czujników, kabli kompensacyjnych
i z??cz. Przy zastosowaniu ,,zwyk?ego"
przewodu powstaje szereg ró?nych termopar o ró?nych czu?ooeciach i dodatkowo
znajduj?cych si? w ró?nych temperaturach. Pomiar temperatury prowadzony
jest wtedy w wielu punktach, co prowadzi
do powstania du?ych b??dów.
W lutownicach nie jest wymagany
bardzo dok?adny pomiar temperatury.
Dlatego te? stosuje si? tam z regu?y uk?ad
pomiarowy z jedn? termopar? i wolnymi
ko?cami (rys. 2b), dla których przyjmuje
si? temperatur? otoczenia, bez wprowadzania kompensacji temperaturowej. Ca?kowity b??d pomiaru w takim uk?adzie
nie przekracza z regu?y 10°C, co w zupe?-

Opis uk?adu
Jak ju? wczeoeniej powiedziano czu?ooeae termopary jest bardzo ma?a i wynosi
30÷50 mV/°C. Daje to sygna? o wartooeci
oko?o 10÷20 mV przy temperaturze
350°C. Przy tak ma?ych poziomach sygna?u konieczne jest zastosowanie na
wejoeciu precyzyjnego wzmacniacza operacyjnego o bardzo ma?ym temperaturowym dryfcie napi?cia niezrównowa?enia.
Z uwagi na dooeae du?? popularnooeae i nisk?
cen? w stacji lutowniczej zastosowano
wzmacniacz operacyjny OP 07 (US1). Na
wejoeciu wzmacniacza umieszczony zosta?
filtr dolnoprzepustowy R1, C1, którego
zadaniem jest t?umienie sygna?u o cz?sto-

tliwooeci 50 Hz, który mo?e przenikaae
z przewodów zasilaj?cych grza?k? lutownicy. Wzmocnienie tego stopnia jest regulowane potencjometrem P2 w zakresie od
16 V/V do 26 V/V. Umo?liwia to uzyskanie
czu?ooeci 1 mV/°C na wyjoeciu wzmacniacza
US1 dla wi?kszooeci termopar stosowanych w lutownicach.
Pomiar przy pomocy termopary jest
pomiarem wzgl?dnym. Dlatego te? gdy
lutownica jest wy??czona (grot znajduje
si? w temperaturze pokojowej) napi?cie
wejoeciowe b?dzie wynosi?o 0 V. Do wprowadzenia offsetu, o którym pisano wczeoeniej, s?u?y uk?ad R3, P1, R4, R7. Nie by?o mo?liwe wykorzystanie typowej kompensacji napi?cia niezrównowa?enia
z uwagi na zbyt ma?y zakres regulacji
otrzymywany t? drog?. Potencjometrem
P1 ustawia si? wartooeae napi?cia wyjoeciowego wzmacniacza US1 (przy zimnym
grocie lutownicy) na wartooeae aktualnej
temperatury pokojowej wyra?onej w mi-

G1
G2

W?1
+5V

R1
51k

3

C1
1mF

T-

2 ×10mF

OP 07

T+
R2
1M

2

7

+5V

R8

6

US1

3

10k

4 C3

R11
15k

P2
22k

R4

R14
2,2k

+5V

R6
39k

P1
1k

C4
10mF

~12V
-5V

R5 1M

R3
4,7k

22k

4

-5V

R10

P3
1k-A

C5
100n

R7
100W

TR1
TST 50/004

Pk1

C6
1mF

R12
510W

C7
220n

D2

D1

10k
100k

~220V

R13

6

US2

2

US4
GB008

LM
7805

+5V
C15
100mF

C19
470mF

C17
47n

GND
W1

W2

7
7

7
31

US3
ICL 7107

21

26

40

39

38

33

R15 C10
100k 100p

C11
100n
R17

34

30
27

C20
220mF

US5

7

7

C18
47n
LM
7905

-5V

7

28

29

36

35

R19
1M
C14
100n

R20
91k

R21
10k

32

-5V
C12
220n
R18

+5V
C8
10mF

C9
10mF

10k
1,2V
LM 385

10k
D3

R16
47k

+
~ PR1 ~

C16
100mF

WE

W3

3×CQVP31

1

B1
510mA

T1
BC557B

7

OP 07

-5V

~12V

R9 10M

C2

C13
470n

P4
1k

Rys. 3 Schemat ideowy stacji lutowniczej z p?ynn? regulacj? temperatury

-

32

3/99
Dodatkowo uk?ad wzbogacono o pomiar rzeczywistej temperatury grota. Zastosowany tu zosta? scalony miliwoltomierz ICL 7107, w którym wykorzystano
trzy mniej znacz?ce cyfry. Zakres pomiaru
napi?cia takiego uk?adu wynosi 99,9 mV.
Nie b?d? tu opisywa? samego woltomierza, gdy? opisy te mo?na spotkaae w wielu
miesi?cznikach (np. PE 12/95, PE 12/96).
Czu?ooeae woltomierza wymaga zastosowania wst?pnego dzielnika R20, R21 o stopniu podzia?u 10. Wyoewietlany wynik pomiaru jest bezpooerednio wyra?ony
w stopniach Celsjusza.
Dociekliwi Czytelnicy zauwa?yli zapewne, ?e najpierw bardzo ma?y sygna?
z termopary jest wzmacniany, a nast?pnie
podlega on t?umieniu. Przyczyn? tego jest
koniecznooeae zapewnienia dostatecznie
du?ej czu?ooeci dla poprawnej pracy komparatora, gdy? znacznie wi?ksze proble-

T

+

na jest napi?ciem ujemnym pobieranym
z przed stabilizatora napi?cia. Zasilanie
napi?ciem ujemnym mia?o na celu
zmniejszenie zak?óce? wprowadzanych
przez przeka?nik do dodatniego napi?cia
zasilania, które s?u?y do zasilania diody
referencyjnej w mierniku temperatury.
Dioda D1 sygnalizuje w??czenie grza?ki
lutownicy.
Uk?ad zasilany jest napi?ciem symetrycznym dostarczanym przez monolityczne stabilizatory US4 i US5. Do
zasilania wykorzystano transformator
sieciowy dostarczaj?cy napi?cia do zasilania grza?ki lutownicy (2×12 V). Na
tym mo?na ju? zako?czyae opis regulatora temperatury grota. Ten fragment
uk?adu b?dzie dzia?a? sam. Temperatur?
mo?na ustawiaae potencjometrem P3,
który jest wyskalowany w stopniach
Celsjusza.

A

C9

B

US3
ICL 7107

liwoltach. Dla przyk?adu, przy temperaturze otoczenia 20°C na wyjoeciu wzmacniacza ustawia si? napi?cie 20 mV.
Napi?cie wyjoeciowe wzmacniacza
US1 doprowadzone jest do komparatora
US2, w którym tak?e zastosowano precyzyjny wzmacniacz operacyjny OP 07.
Komparator posiada p?tl? histerezy o szerokooeci 8 mV, co odpowiada 8°C.
Do drugiego wejoecia komparatora
doprowadzono sygna? z potencjometru
P3, którym ustawia si? ??dan? temperatur? pracy lutownicy. Zakres napi?cia doprowadzanego do wejoecia odwracaj?cego
wzmacniacza wynosi od 150 do 450 mV.
Tak wi?c po prze?o?eniu tego na stopnie,
zakres regulacji temperatur lutownicy zawiera si? w przedziale 150÷450°C.
Wyjoecie komparatora steruje tranzystorem T1 i za jego pooerednictwem przeka?nikiem Pk1. Cewka przeka?nika zasila-

R19
R21

78..

T

R16

C8

C10
R15

C11

C14

C13

D3
R17

R18

+ WE

P4

~

~

-

-

T

~

~

+

R20

C12
g1 a 1 c 1 g2

D1
K

A

A

B

W1

W2

W3

P3
g1 a 1 c 1 g2

US5
D1

C18
US2
R9

R11

P3

R10

T

C6

C16

-

OP07

R12

R8
R3

C4

ARTKELE 459

P2
Rys. 4 P?ytka drukowana i rozmieszczenie elementów

C2

R7

R4

T

C5
P1

+ WY
R13

C3

R5

C20

Pk1

D2
K
A

~

R6

G1
G2

C7
T1
OP07

T+
R1

+

-

R2

~

PR1

RADIATOR

US4 C15
C17

~ C19

R14

T

~

US1

954 ELEKTRA

T-

C1

33

3/99
my sprawia porównywanie sygna?ów
przy czu?ooeci 100 mV/°C ni? przy
1 mV/°C. Minimalna szerokooeae p?tli histerezy komparatora nie powinna byae
w zasadzie ni?sza ni? 5 mV, co w przypadku czu?ooeci 100 mV/°C dawa?oby wartooeae
50°C. Drugim aspektem wynikaj?cym ze
zbyt ma?ej czu?ooeci jest problem regulacji
napi?cia referencyjnego komparatora,
które tak?e mia?oby ma?? wartooeae.

Monta? i uruchomienie
Uk?ad stacji lutowniczej zosta? zaprojektowany pod konkretn? obudow? plastikow?, typ Z-VB. Nic nie stoi na przeszkodzie, aby umieoeciae urz?dzenie w innej
obudowie. P?ytka drukowana sk?ada si?
z trzech odr?bnych fragmentów: miliwoltomierza, wyoewietlacza i regulatora temperatury.
Obok p?ytki miliwoltomierza pozosta?o troch? wolnego miejsca i dodatkowo
umieszczono tam p?ytk? zasilacza stabilizowanego zbudowanego na uk?adzie
LM 78XX. P?ytka ta nie jest wykorzystywana w stacji lutowniczej, a na pewno b?dzie
pomocna przy innych urz?dzeniach.

Do zasilania stacji wykorzystano
transformator toroidalny posiadaj?cy
dwa uzwojenia 12 V. Mo?na zastosowaae
inny transformator, ale wymagane s? dwa
odr?bne uzwojenia 12 V, gdy? wykorzystuje si? je do zasilania cz?oeci elektronicznej stacji.
Po rozci?ciu p?ytek drukowanych nale?y powi?kszyae otwory mocuj?ce w p?ytce regulatora, oraz powi?kszyae otwory do
mocowania potencjometru P3 w p?ytce
wyoewietlaczy. Potencjometr P3 powinien
posiadaae odpowiedniej d?ugooeci ooe
(25÷35 mm).
Stabilizator napi?cia dodatniego US4
nale?y wyposa?yae w radiator z blaszki
aluminiowej, gdy? tracona jest w nim
dooeae du?a moc.
Wi?kszooeae lutownic grza?kowych posiada wtyk z pi?cioma ko?kami typu DIN.
Do rozpoznania wyprowadze? grza?ki
i termopary niezb?dny jest omomierz.
Obwody grza?ki i termopary oddzielone
s? od siebie galwanicznie. Mierz?c rezystancj? mo?na ,,znale?ae" wyprowadzenia
grza?ki pomi?dzy którymi wyst?puje rezystancja ok. 12 W. Natomiast rezystancja
termopary jest bardzo ma?a i wynosi ok.
1 W. Biegunowooeae
pod??czenia grza?ki nie ma najmniejszego znaczenia. Natomiast
termopara musi
byae pod??czona
zgodnie z jej polaryzacj?. Aby okreoeliae
polaryzacj?
termopary do jej
zacisków pod??cza
si? miliwoltomierz
o zakresie 200 mV.
Po
pod??czeniu
woltomierz poka?e napi?cie 0 mV,
gdy? temperatura
termopary i wolnych ko?ców b?d?
jednakowe. Wystarczy
jednak
podgrzaae grot lutownicy zapalniczk?, lub zapa?k?,
aby napi?cie wzros?o do kilku mV. Je?eli wskazania s?
dodatnie to przewód
po??czony
z mas? woltomierza (COM) jest

przewodem ujemnym termopary (-T),
w przeciwnym wypadku jest odwrotnie.
Przed po??czeniem ze sob? p?ytek drukowanych wygodnie jest uruchomiae sam
regulator. Trzeba go oczywioecie po??czyae
z transformatorem i gniazdem, do którego
do??cza si? lutownic?. W pierwszej fazie nie
pod??cza si? grza?ki lutownicy. Po w??czeniu napi?cia zasilania pierwsz? czynnooeci?
jest ustawienie napi?cia offsetu potencjometrem P1. Podczas tej regulacji lutownica
powinna byae zimna, tzn znajdowaae si?
w temperaturze pokojowej. Je?eli wczeoeniej
trzyma?o si? lutownic? w r?ce za grza?k?
lub grot trzeba odczekaae minimum 10 minut, dla wyrównania si? temperatur. Do
wyjoecia wzmacniacza US1 (nó?ka 6) pod??cza si? miliwoltomierz, którego mas? ??czy
si? z punktem masy znajduj?cym si? obok
kondensatorów C2 i C3. Reguluj?c potencjometrem P1 ustawia si? napi?cie wyjoeciowe równe temperaturze otoczenia mierzonej zwyk?ym termometrem (np. temperaturze 20°C odpowiada napi?cie 20 mV).
Gdy zakres regulacji b?dzie zbyt ma?y mo?na zmniejszyae wartooeae rezystora R4.
Nast?pnie sprawdza si? zakres regulacji potencjometru P3. W lewym skrajnym
po?o?eniu napi?cie na suwaku potencjometru powinno wynosiae 150 mV, a w prawym skrajnym po?o?eniu 450 mV. Gdy zakres regulacji nie pokrywa si? z podanym
powy?ej, co mo?e byae przyczyn? rozrzutu
wartooeci potencjometru (tolerancja wykonania 20%) nale?y dobraae wartooeae rezystora R11. Mo?na te? zmieniae nieco rezystor
R12, ale ma on znacznie mniejszy wp?yw
na zakres regulacji.
Nast?pnie przyst?puje si? do regulacji
wzmocnienia wzmacniacza US1. Je?eli posiadamy termometr elektroniczny z termopar? sprawa jest prosta. Termopar? przyk?adamy do czubka grota lutownicy, a do
grza?ki doprowadzamy napi?cie oko?o
8 V z laboratoryjnego zasilacza stabilizowanego. Po ustabilizowaniu si? wskaza? termometru elektronicznego ustawiamy potencjometr P2 w takiej pozycji, aby napi?cie na wyjoeciu wzmacniacza US1 (nó?ka 6)
by?o równe temperaturze wskazanej przez
termometr (np. 300°C powinno dawaae
300 mV na wyjoeciu wzmacniacza).
Regulacja ta ma zasadniczy wp?yw na
dok?adnooeae wskaza?. Pomiar powinien byae
przeprowadzany przy sta?ej temperaturze
nie ulegaj?cej wahaniom. Termopara z termometru kontrolnego musi dobrze przylegaae do czubka grota, najlepiej, ?eby dotyka?a kropli stopionej cyny, co zapewnia dobry kontakt termiczny. Zdj?cie na ok?adce

34
W p?ytk? wyoewietlacza przewody s?
wlutowane od strony druku w szereg
otworów
umieszczonych pomi?dzy nó?kami wska?ników siedmiosegmentowych. Oprócz
tego do po??czenia
pozostaj?
cztery
przewody g1, a1, c1,
Rys. 5 P?yta czo?owa stacji lutowniczej
g2, tak?e wykonane
przedstawia w sposób niezamierzony z?e
tasiemk? bez krzy?owania si?.
umieszczenie termopary w stosunku do luPotencjometr i diod? D1 ??czy si?
townicy. Widaae z niego, ?e ró?nica tempez p?ytk? regulatora (oznaczenia P3 i D1
ratur wynosi prawie 50°C. Dzieje si? tak
w prostok?tnej ramce). Do po??czenia milidlatego, ?e wn?trze lutownicy w którym
woltomierza z p?ytk? regulatora potrzeba
znajduje si? termopara jest nagrzane silniej
4 przewody ??cz?ce pola w prostok?tnej
ni? metalowa os?ona. Ponadto brak jest doramce oznaczone jako WE i WY). Dodatkobrego kontaktu termicznego.
wo trzeba jeszcze po??czyae mas? sygna?ow?
Po tej regulacji mo?na pod??czyae grza?- punkty o oznaczeniu ,,masa" na p?ytce rek? do stacji lutowniczej (punkty G1 i G2)
gulatora i miliwoltomierza.
i sprawdziae dzia?anie regulatora. Ze wzgl?Regulacja miliwoltomierza jest prosta
du na du?? bezw?adnooeae ciepln? lutownicy,
i polega na takim ustawieniu potencjomewskazania termometru elektronicznego
tru P4 aby wskazania odpowiada?y napi?i miliwoltomierza przy??czonego do wyjciu na wyjoeciu US1. Na przyk?ad gdy napi?oecia US1 b?d? si? ró?niae nawet do 10°C
cie to wynosi 200 mV miliwoltomierz polecz jest to zjawisko normalne. W trakcie
winien pokazaae 200.
pracy regulatora wahania temperatury
Ca?ooeae umieszczono w obudowie plawskazywane przez woltomierz mog? wystikowej. Rozmieszczenie poszczególnych
nosiae ok. 20°C, znowu w tym przypadku
podzespo?ów mo?na zobaczyae na zdj?winna jest bezw?adnooeae cieplna.
ciach. P?ytki wyoewietlaczy, miliwoltomierza
Natomiast gdy nie mamy do dyspozyi filtr optyczny przymocowano do obudocji termometru elektronicznego, ani innewy klejem ,,na gor?co", mo?na te? u?yae ingo, pracuj?cego przy wy?szych temperatunych szybkowi???cych klejów. P?ytka regurach kalibracja nieco si? komplikuje. Najlatora przykr?cona jest do spodu obudowy
lepszym chyba wyjoeciem jest bardzo dowkr?tami M3, przez tulejki dystansowe
k?adne owini?cie grota i cz?oeci metalowej
o wysokooeci 5 mm. W obudowie mo?na
woreczkiem foliowym odpornym na temwywierciae otwory pozwalaj?ce na dost?p
peratur? 100°C i umieszczenie ca?ooeci
do potencjometrów P1, P2, P4. Na wszystw gotuj?cej si? wodzie (grza?ka lutownicy
kie po??czenia sieciowe nale?y nasun?ae kow tym przypadku tak?e powinna byae od??szulki izolacyjne.
czona). Pod ?adnym pozorem nie wolno
Dla wszystkich chc?cych wykonaae stadopuoeciae do zawilgocenia grota i grza?ki.
cj? lutownicz? oferujemy w sprzeda?y wyPodczas ,,gotowania" nie wolno rozgrzaae
sy?kowej obudow? z gotow? p?yt? czo?ow?
r?kojeoeci, gdy? w niej znajduj? si? wolne
w kolorze ?ó?tym z czarnymi napisami, wyko?ce termopary, które nie mog? nadmierposa?on? we wbudowany filtr koloru czernie nagrzaae si?, bo spowoduje to zafa?szowonego. Obudowa nie posiada powiercowanie wskaza?. Po ok. 10 minutach gotonych otworów mocuj?cych poszczególne
wania mo?na ustawiae potencjometrem P2
elementy.
napi?cie 100 mV na wyjoeciu wzmacniacza
US1 (nó?ka 6).
P?ytki drukowane i obudowy wysy?ane s?
Po przeprowadzeniu regulacji mo?na
za zaliczeniem pocztowym. P?ytki mo?na
po??czyae ze sob? wszystkie p?ytki drukowazamawiaae w redakcji PE.
ne. Do po??czenia p?ytek najlepiej zastosoCena:
p?ytka numer 459 - 8,98 z?
waae ,,klejonk?" o d?ugooeci ok. 10 cm. P?ytOBUDOWA STACJA - 25,00 z?
k? wyoewietlacza ??czy si? z p?ytk? wolto+ koszty wysy?ki.
mierza przewodami ,,na wprost", bez ?adnego krzy?owania si? (18 przewodów).
? mgr in?. Dariusz Cicho?ski

3/99
Wykaz elementów

Pó?przewodniki
US1
US3

- OP 07
- ICL 7107

US4
US5
T1

- LM 7805
- LM 7905
- BC 557B

D1
D2
D3

- LED
- 1N4148
- LM 358-1,2V

PR1

- mostek prostowniczy
1,5 A/100 V
- CQVP 31 wyoewietlacze

W1÷W3

wspólna anoda

Rezystory
R7
R12
R14
R3

- 100 W/0,125 W
- 510 W/0,125 W
- 2,2 kW/0,125 W
- 4,7 kW/0,125 W

R8, R10, R17,
R18, R21 - 10 kW/0,125 W
R11
- 15 kW/0,125 W
R13
- 22 kW/0,125 W
R6
- 39 kW/0,125 W
R16
- 47 kW/0,125 W
R1
- 51 kW/0,125 W
R20
- 91 kW/0,125 W
R4, R15
- 100 kW/0,125 W
R2,
R5, R19
- 1 MW/0,125 W
R9
- 10 MW/0,125 W
P3
- 1 kW-A, PR-185,
d?ugooeae osi 25 mm
P4
- 1 kW dziesi?cioobrotowy
P2
- 22 (20) kW dziesi?cioobrot.

Kondensatory
C10
C17, C18

- 100 pF/50 V ceramiczny
- 47 nF/50 V ceramiczny

C5,
C11, C14
C7, C12

- 100 nF/50 V MKSE-20
- 220 nF/50 V MKSE-20

C13
C1
C6

- 470 nF/50 V MKSE-20
- 1 mF/50 V MKSE-20
- 1 mF/63 V

C2÷C4,
C8, C9
C15, C16
C20
C19

- 10 mF/25 V
- 100 mF/16 V
- 2200 mF/25 V
- 470 mF/25 V

Inne
PK1
TR1

- przeka?nik 12 V/10 A
- TST 50/004
lub inny 2×12 V/2 A

W?1

- w??cznik sieciowy,
dzwigienkowy
- WTAT 510mA/250 V

B1

obudowa - plastikowa, typ Z-VB
p?ytka drukowana numer 459


Pobierz plik - link do postu