Схема сигнализатора гололеда

Более 10 лет автомобили фирмы Rover оснащаются сигнализатором, предупреждающим водителя о возможной гололедице. С появлением универсальных и экономичных счетверенных блоков операционных усилителей такое устройство можно устанавливать на автомобиле любой модели.

Сигнализатор оледенения, показанный на схеме, контролируя температуру окружающего воздуха, предупреждает водителя о наступлении условий для образования льда на дороге: в сырую погоду при температуре от 0 до 2,2° С. Устройство имеет прочную конструкцию и обеспечивает хорошую помехозащиту.

Схема управляет длительностью периода появления вспышек светоизлучающего диода. При температуре 2,2° С схема генерирует непродолжительные периоды вспышек. При понижении температуры до 0° С вспышки светоизлучающего диода следуют непрерывно. Вспышки повторяются примерно раз в секунду.

В качестве датчика температуры используется термистор, номинальное сопротивление которого при 25° С составляет 15 кОм. Термистор установлен в ограждении и находится в контакте с окружающим воздухом. Ограждение предупреждает появление ошибок, обусловленных движением воздуха.

В схеме использованы три из четырех операционных усилителей блока. Так как работа схемы зависит от соотношения токов, схема нечувствительна к изменениям напряжения батареи, что позволяет обойтись без стабилизации напряжения.

Усилитель А1 сравнивает сопротивление термистора с включенными последовательно резисторами R1 и R2. Резистор R3 в цепи обратной связи служит для установки соответствующей крутизны выходного напряжения усилителя, в зависимости от температуры. При температуре 0° С напряжение на выходе усилителя равно 0,6 Vбат, а при температуре 2,2° С оно составляет 0,3 Vбат.

Усилитель A2 включен по схеме мультивибратора, частота повторения примерно один импульс в секунду. Резисторы R4, R5 и R6 служат для установки верхнего и нижнего пределов напряжения на конденсаторе C1 при 0,6 Vбат и 0,3 Vбат соответственно.

Выходные напряжения усилителей A1 и А2. сравниваются на усилителе A3. Когда выходное напряжение мультивибратора (A2) меньше выходного напряжения усилителя Ль напряжение на выходе усилителя A3 положительно и светоизлучающий диод зажигается. Резистор R7 ограничивает ток через светоизлучающий диод приблизительно до 25 мА.

Для калибровки схемы служит резистор R2. При погруженном в лед термисторе величина R2 устанавливается такой, чтобы светоизлучающий диод был постоянно включен. Другие рабочие точки можно получить регулировкой резисторов R1, R2, R3.