Nedavno sam pisao o nekim mojim iskustvima u vezi takmičenja učenika osnovnih i srednjih škola iz naučno tehničkog stvaralaštva. Pošto na tom polju rada i stvaralaštva imam zapažene rezultate ( pet zlatnih, dve srebrne i jednu bronzanu medalju na republičkim smotrama), pre svega zahvaljujući učenicima koji su vredno radili (danas su inženjeri), opisaću rad sa kojim je osvojena prva zlatna medalja na republičkoj smotri iz naučno tehničkog stvaralaštva 1998. godine (Radovan Grujić iz Zagajice) u Novom Sadu. Kao njegov mentor i predmetni nastavnik sam dobrim delom osmislio ovaj takmičaraski rad čija je konstrukcija izvršena na časovima sekcije „Mladi fizičar“ u Osnovnoj školi „Žarko Zrenjanin“ u Izbištu, dok je finalizirana kroz individualni rad sa učenikom i značajnom implementacijom njegovih ideja i rešenja u praksi. Rad danas služi kao savremeno nastavno sredstvo u jednoj srednjoj školi.
Povod za gradnju ovog uređaja bila je potreba što preciznijeg regulisanja temperature (37,6-37,8 stepeni C) u inkubatoru za piliće u seoskom domaćinstvu navedenog takmičara, gde nisu dozvoljene velike temperaturne oscilacije, a kao poseban problem bio je nestanak struje u mreži, što se u zimskom periodu na selu često dešavalo. Zbog toga je ponekad korišten agregat kao rezervno napajanje. Ovim člankom želim da podsetim i na ogromnu podršku inženjera ratarstva Vase Grujića, oca učenika, koji je zbog teške bolesti prerano preminuo.
Konstrukcija inkubatora nije ni malo jednostavan posao, tako da se neću upuštati u tu problematiku (kojom sam se bavio prilikom testiranja regulatora), za koju treba dosta znanja i spretnosti, već ću se zadržati na opisu i konstrukciji regulatora temperature čija je preciznost 0,1 stepen (C), što se pokazalo kao idealno rešenje u praksi. Šemu uređaja sam našao u jednom ruskom časopisu, a delove na domaćem tržištu. Iako mi se činila složenom, konstrukcija je privlačna zato što u delovima nema ni jednog elektrolitičkog kondenzatora koji su vremenom skloni da sušenjem gube na kapacitetu. Najveći problem bila je štampana pločica, kako podesiti njenu veličinu (dimenzije) koja zavisi od veličine samih komponenti. U jednom momentu imao sam nameru da zbog štampane pločice odustanem od gradnje. Najpre sam pokušao sa univerzalnom štampanom pločicom, što nije uspelo jer je ispala glomazna i sa spojevima koji su se preplitali i smetali u stabilnom radu elektronike. Posle dosta kombinacija uradio sam štampanu pločicu ( pogledati šemu i izgled štampane pločice ), a onda sam se, zajedno sa učenikom, posvetio nabavci i ugradnji komponenti. “Srce” regulatora temperature predstavlja dobro poznato integralno kolo ( IC 723 ) koje predstavlja najpopularniji stabilizator napona. Stabilizator ima 14 nožica (pinova), tako da je najbolje da se ugradi na odgovarajuće podnožje zbog manje mogućnosti oštećenja IC prilikom lemljenja. Neinvertujući napon IC nalazi se na pinu 5 koji ide na sredinu izvoda potenciometra P1 kojim regulišemo željenu temperaturu. Veoma je važno odrediti propisanu temperaturu sa što manje oscilacija, što dobrim delom zavisi od temperaturno osetljive diode Д4 (1N4148) koja služi kao precizna sonda. Izlaz IC nalazi se na pinu 10 sa kojeg se pojačava signal na tranzistorima T1, T2 i T3 koji se nalaze u prepoznatljivom spoju. Pojačani signal utiče na stanje tiristora (KT201) koji će u zadatom momentu propuštati struju na grejač, koji se vezuje na mestu gde je označena sijalica kao potrošač (tačke 2 i 4 ).
Za gradnju regulatora temperature upotrebljene su, pored samostalno urađene štampane pločice, sledeće elektronske komponente:
Integralno kolo (IC 723), tiristor (KT201/400V), cener dioda (Д1) 18 V, diode (Д2, Д3) 1N4006, dioda ( Д4 ) 1N4148, tranzistori (T1, T2) 2T3308 (može i zamena komplementarnim), tranzistor (T3) 2T3168/2T3604, 2T3512, kondenzator (C1) 100 nF/400 V, kondenzator (C2) 220 nF/400 V, kondenzator (C3) 100 nF/250 V, kondenzator (C4) 47 nF/250 V, otpornik (R1) 500 K, otpornici (R2, R4, R10, R12) 9,1-10 K, otpornici (R3, R5, R8, R11) 1 K, otpornik (R6) 2 K, otpornik (R7) 200 K, otpornik (R9) 100-120 K, otpornici (R13, R15) 6,2 K, otpornik (R14) 15 K, otpornik (R16), 100 K, otpornik (R17), 200-220 oma i trimer (bolje potenciometar), 1 K. Navedene vrednosti komponenti nisu kritične, a mogu se nabaviti na domaćem tržištu.
Posebnu pažnju treba obratiti kod montaže integralnog kola i kod spajanja tranzistora. Kod dobro urađene štampane ploče montaža će biti dosta jednostavna, mada se mora voditi računa o njenim dimenzijama koje zavise od gabarita elektronskih komponenti. Za stalnu kontrolu temperature najbolje je koristiti precizni digitalni, a može i živin, termometar, uz dobro poznavanje pripremnih i drugih potrebnih radnji za pravilan rad inkubatora.
Iako je konstrukcija nešto zahtevnija i složenija, rad je poslužio nekoliko godina svojoj prvobitnoj nameni, tako da se u prvoj turi izleglo dosta pilića sa veoma malo bačenih kokošijih jaja. Regulator temperature može poslužiti i za druge namene, uz važnu napomenu da zbog visokog napona moramo biti krajnje obazrivi primenom potrebnih mera zaštite od strujnog udara. Zbog toga je najbolje da elektronika bude smeštena u odgovarajućoj plastičnoj kutiji sa dobrom izolacijom ulaznog i izlaznog napona.
