Hobby-Elektronik: Temperaturregler mit Opamp-Differenzverstärker
Die hier gezeigte Temperatur-Regler-Schaltung verwende ich zur Regelung der Wassertemperatur meines Guppy-Aquariums. Der als Temperaturfühler verwendete NTC-Widerstand ist in einem wasserdicht verschlossenen Glasröhrchen eingebaut und schaltet bei Unterschreiten der Mindesttemperatur über das Relais die Aquarienheizung ein.

Funktionsbeschreibung
Die Widerstände R1 bis R5 und der als Temperaturfühler dienende NTC-Widerstand (Widerstand mit negativem Temperatur-Koeffizienten) bilden eine Wheatstone'sche Brücke. Die Spannung an der Brückendiagonale wird von dem als Differenzverstärker betriebenen Opamp 741 mit positiver Rückkopplung über R6 erfaßt, dessen Ausgang bei Brücken-Ungleichgewicht kippt und T1 durchschaltet, so daß das Relais anzieht, das die Heizung einschaltet. Parallel zur Relaisspule liegt eine LED, die bei eingeschalteter Heizung aufleuchtet.
Für die Brückenschaltung sollten hochwertige Widerstände und für R3 ein mehrgängiger Spindeltrimmer verwendet werden.
Abgleich: Der NTC-Widerstand wird auf die Temperatur (am besten in einem Wasserbad und Vergleich mit einem Glasthermometer) gebracht, bei der der Regler umschalten soll, R3 wird dann so eingestellt, daß der Opamp gerade kippt.

Ergänzend zeigt vorstehendes Bild eine ganz einfache Alarm-Schaltung, die ein Signal abgibt, wenn eine bestimmte Temperatur über- oder unterschritten wird. Für den Lastwiderstand RL ist ein Signalelement, z.B. eine LED oder ein Relais, das eine Hupe betätigt, oder ähnliches einzusetzen.
Der Trimmer Tr3 ist so einzustellen, daß bei Solltemperatur an der Mitte des Spannungsteilers aus Tr3 und dem NTC-Widerstand die halbe Betriebsspannung, also ca. 6 V anstehen. Mit dem Trimmer Tr1 wird der untere Schaltpunkt, mit dem Trimmer Tr2 der obere Schaltpunkt für die Alarmauslösung eingestellt. Anstelle der beiden 741 kann zweckmäßigerweise auch ein Dual-Opamp, z.B. LM 358 verwendet werden.