Učinite sami regulator sobne temperature. DIY regulator temperature: snaga i opterećenje

Da bi se osigurao potpuni razvoj biljaka u raznim staklenicima (posebno s cjelogodišnjim ciklusom uzgoja), potrebno je automatizirano održavanje temperaturnog režima na određenom nivou. Formiranje i regulacija spoljašnjeg okruženja oko biljaka u stakleniku vrši se istovremeno pomoću više sistema - ventilacija, grejanje, ovlaživanje vazduha i zemljišta, evaporativno hlađenje itd. Kako napraviti termostat u stakleniku za sve ove sisteme, mi reći će u ovom članku.

Kontrola ovih sistema s naknadnim podešavanjem provodi se pomoću regulatora temperature zraka, što je najvažniji dio za dobivanje punopravnog usjeva, jer čak i minimalne promjene podataka mogu negativno utjecati na razvoj zasada, ne isključujući njihovu smrt.

Skrupulozno pridržavanje temperaturnog režima garancija je pristojne žetve

Individualno podešavanje termostata omogućava vam da kontrolišete nivo temperature tokom dana, stabilizujući zaštitnu funkciju kotla od pregrijavanja.

Za većinu zasada najugodnija temperatura je 16 - 25°C, svaka čak i manja odstupanja koče razvoj biljaka, mogu dovesti do razvoja bolesti i venuća zasada. Kontrola je neophodna ne samo za temperaturu zraka u stakleniku, već i za tlo t. Ova dva pokazatelja su dominantna u stvaranju uslova za razvoj biljaka. Od njih zavisi pravilna asimilacija hranljivih materija u tlu, koja direktno utiču na rast i puni razvoj biljaka.

Za tlo treba se pridržavati t raspona od 13 - 25 ° C, njegovi tačni pokazatelji određuju se ovisno o vrsti kulture.

Imajte na umu! Fluktuacije u vrijednostima temperature tla često su štetnije za sadnju nego smanjenje temperature zraka.

Osnove rada termostatskih uređaja

Princip rada konstrukcija ove vrste je jednostavan: uređaj za nadzor prima signal, nakon čega različiti modeli instalacije mogu reagirati na isti način:

• povećati ili smanjiti snagu sistema grijanja;
• uključite ili isključite ventilaciju prostorije;
• otvorite ili zatvorite klapne za prirodnu ventilaciju;
• priključite ili potpuno isključite grijanje vode za navodnjavanje i zemlje u gredicama.

Pojava signalnih impulsa vrši se pomoću termostatskog releja, koji zauzvrat prima podatke od senzora koji se nalaze u stakleniku. Kao senzori najčešće se koriste sljedeći uređaji:

• Termistor se vrlo često koristi kao temperaturni senzor. U domaćim instalacijama, p-n spoj poluvodičkog tranzistora ili diode često se koristi kao temperaturno osjetljiv element.
• Kao senzor osvjetljenja koristi se fotootpornik, au domaćim konstrukcijama može se opet koristiti p-n spoj poluvodičkog tranzistora ili diode, u kojem obrnuti otpor izravno ovisi o osvjetljenju. Da biste dobili svjetlosni pristup sistemu, kapa s metalnog kućišta se odsiječe na tranzistoru, a boja sa stakla se uklanja sa diode.

• Parametri vlage reguliraju se industrijskim senzorima, čiji pokazatelji ovise o propusnosti vlage medija koji se nalazi između ploča kondenzatora. Također, mogu se uzeti u obzir promjene otpora pri interakciji sa vlažnim zrakom aluminijevog oksida. Pri podešavanju vlažnosti vazduha uzima se u obzir i rezultat promene dužine sintetičkog vlakna ili ljudske kose i sl. Za uređaje kućne izrade sličan senzor je komad folijom obloženog fiberglasa sa izrezanim žljebovima.

Za tvoju informaciju! Za male staklenike za ličnu upotrebu, sa stanovišta ekonomije, apsolutno je neisplativo kupiti skupi sistem industrijskog dizajna. U takvim situacijama uspješno se uvode termostati za staklenike koji se rade samostalno.

Učinite sami principi termostata za staklenik

Samoizgradnja regulatora temperature je vrlo stvaran zadatak. Ali to će zahtijevati osnovno inženjersko znanje i tehničke vještine.

Glavno funkcionisanje sistema se ostvaruje uvođenjem 8-bitnog mikrokontrolera PIC16F84A u dizajn.

Kao temperaturni senzor ugrađen je digitalni termometar integralnog tipa DS18B20, koji ima radnu funkcionalnost u rasponu od t -55 - + 125°C. Također je moguće koristiti digitalni temperaturni senzor TCN75-5.0, koji je po parametrima, kompaktnoj veličini i relativnoj lakoći dizajna prilično pogodan za korištenje u raznim automatskim uređajima.

Takvi digitalni senzori, zapravo, imaju neznatne greške mjerenja, stoga paralelna upotreba nekoliko tipova senzora omogućava praćenje temperature grijanja praktički bez grešaka.

Mogućnost kontrole stepena opterećenja vrši se pomoću malog releja tipa K1, koji odgovara naponu aktiviranja od 12 V. Opterećenje je spojeno na relej preko kontakata i to mu omogućava prebacivanje. Indikacija se vrši pomoću bilo koje četverocifrene LED diode.

Stepen temperaturnog odziva podešavaju: SB1-SB2 (mikroprekidači). Memorija mikrokontrolera je energetski autonomna i pohranjuje postavljene parametre. Primjenom režima rada na displeju tečnog kristala uređaja, možete vidjeti trenutna očitavanja izmjerene temperature.

Napomenu! Ovakvi elektronski termostati postaju sve popularniji, jer imaju mogućnost da detektuju temperaturu u bilo kojoj tački unutar staklenika, a senzor za nadzor se može postaviti između biljaka, u supstrat zemlje ili okačiti blizu krova. Ovako širok raspon postavljanja omogućava termostatu da ima tačne podatke o stanju unutrašnjeg okruženja staklenika.

Kako napraviti termostat za staklenik vlastitim rukama

Pojednostavljeni termostati za lične staklenike izrađuju majstori vlastitim rukama. Prije nego što odaberete shemu automatizacije staklenika, prvo morate postaviti podatke kontrolnog objekta.

Fotografija prikazuje krug termostata sa dva tranzistora kao što su VT1 i VT2. Kao izlazni uređaj koristi se relej RES-10. Senzor temperature - termistor MMT-4.

Jedan od modela termostata koji se izrađuje može biti, na primjer, takav dizajn. U njemu, kao senzor temperature, možete koristiti pokazivački termometar koji je pretrpio izmjene:

• Dizajn termometra je potpuno rastavljen.
• U skali za podešavanje izbušena je rupa od 2,5 mm.
• Naprotiv, fototranzistor se ugrađuje u posebno dizajniran ugao od tankog lima ili aluminijumskog lima, u kojem su prethodno izbušene rupe Ø 2,8 mm. Ljepilo se nanosi na fototranzistor duž ivice i stavlja u utičnicu.
• Ugao sa fototranzistorom je pričvršćen za vagu ljepilom "Moment".
• Ispod rupe je pričvršćen graničnik.
• Mala sijalica od 9 volti postavljena je na drugu stranu termometra. Između vage i sijalice postavljeno je sočivo - za jasnu reakciju uređaja na indikatore.
• Tanke žice fototranzistora prolaze kroz središnji otvor vage.
• Za žice sijalice izbušena je rupa u plastičnom kućištu. Turniquet se uvlači u PVC cijev i fiksira stezaljkom.

Osim senzora, termostat mora sadržavati foto relej i stabilizator napona.

Stabilizator se sastavlja na uobičajen način. Foto relej takođe nije teško napraviti. Fotoćelija je tranzistor GT109.

Najprikladniji je mehanizam zasnovan na pretvorenom tvorničkom releju. Rad se odvija na principu elektromagneta, gdje se armatura uvlači u zavojnicu. Prekidač (2A, 220V) upravlja elektromagnetnim starterom za napajanje uređaja za grijanje.

Foto relej i napajanje nalaze se u zajedničkom kućištu. Na njega je pričvršćen termometar. Prekidač i sijalica su montirani na prednjoj strani, obavještavajući o uključivanju grijaćih elemenata.

Shema ventilacije

Ako se staklenik ventilira električnim ventilatorom, mogu se koristiti dvopoložajni termostati. Za kreiranje željenog načina rada ventilatora, spojen je međurelej.

Ako su otvori za ventilaciju ugrađeni u staklenik, oni moraju biti opremljeni električnim pogonom (elektromagneti ili elektromotorni mehanizmi).

Ali lakše je riješiti pitanje ventilacije staklenika kada se koriste direktni termostati. U njima su aktuator i termostat u jednom uređaju. Međutim, za regulatore ovog tipa, temperaturni raspon može biti i do 5°C. Da bi se postigla preciznija regulacija, bolje je odabrati elektronske regulatore.

Kontrola vlažnosti

Idealno rješenje je korištenje senzora vlažnosti tla i regulacija navodnjavanja prema navedenom sadržaju vlage. Jedan od principa za mjerenje sadržaja vlage zasniva se na uzimanju u obzir promjena zapremine tla tokom vlaženja. Često se povezuje i elektronski regulator. Depolarizator sa 3336L baterijskim šipkama je montiran kao senzor vlažnosti. Pri relativnoj vlažnosti, vrijednosti otpora su negdje oko 1500 oma. Varijabilni otpornik R1 pomaže regulatoru da radi na određenom nivou, otpornik R2 pomaže u postavljanju početne vlažnosti.

Regulacija navodnjavanja

Primamljivo je elektronski kontrolisati sistem za navodnjavanje, ali zapamtite da su jednostavni uređaji pouzdaniji. Pojednostavljeno uređenje navodnjavanja vrši se ručno bez upotrebe elektronskih kola. To mu omogućava da se koristi tokom nestanka struje.

S elektronskom regulacijom dovoda vode koristi se elektromagnetni ventil sa električnim pogonom. Elektromagnetni ventil možete sami izraditi. Jedan od dizajna možete vidjeti na fotografiji.

1 - elektromagnet; 2 - kapacitet; 3 - teret; 4 - ventil

Glavni nedostatak termoregulacionog sistema je potpuna podređenost izvoru napajanja. Nestanak struje može ubiti biljke. Da bi se izbjegli takvi nesporazumi, koriste se rezervni izvori energije: generator, solarna ili akumulatorska baterija itd.

Također treba imati na umu da će svi termostati vremenom izgubiti svoju tačnost kako postanu stariji. Stoga je potrebno svake godine provjeravati njihovu tačnost. Prilikom provjere rada termostata potrebno je očistiti senzore termostata, pažljivo obrisati sve vodove i priključke.

U svakodnevnom životu iu pomoćnoj farmi često je potrebno održavati temperaturni režim prostorije. Prije je to zahtijevalo prilično veliko kolo napravljeno na analognim elementima, razmotrit ćemo jedan takav za opći razvoj. Danas je sve mnogo jednostavnije, ako je potrebno održavati temperaturu u rasponu od -55 do + 125 ° C, tada se programabilni termometar i termostat DS1821 savršeno mogu nositi s ovim ciljem.

Prag temperature uključivanja i isključivanja termostata je postavljen TH i TL vrijednostima u memoriji senzora, koje se moraju programirati u DS1821. Ako temperatura poraste iznad vrijednosti zapisane u TH ćeliji, na izlazu senzora će se pojaviti nivo logičke jedinice. Da bi se zaštitili od mogućih smetnji, sklop kontrole opterećenja je implementiran tako da je prvi tranzistor zaključan u tom poluvalu mrežnog napona kada je jednak nuli, čime se napaja prednapon na gejtu drugog tranzistora s efektom polja. , koji uključuje optosimistor, a koji već otvara VS1 smistor koji kontroliše opterećenje ... Opterećenje može biti bilo koji uređaj, kao što je električni motor ili grijač. Pouzdanost blokiranja prvog tranzistora mora se podesiti odabirom potrebne vrijednosti otpornika R5.

Senzor temperature DS1820 je sposoban da bilježi temperature od -55 do 125 stepeni i radi u termostatskom režimu.

Ako temperatura pređe gornji prag TH, tada će izlaz DS1820 biti logička jedinica, opterećenje će biti isključeno iz mreže. Ako temperatura padne ispod donjeg programiranog nivoa TL, tada će se na izlazu temperaturnog senzora pojaviti logička nula i opterećenje će se uključiti. Ako ima nejasnoća, domaći dizajn je posuđen od #2 za 2006.

Signal sa senzora ide na direktan izlaz komparatora na CA3130 operacionom pojačalu. Invertirajući ulaz istog op-pojačala prima referentni napon od razdjelnika. Varijabilni otpor R4 postavlja željeni temperaturni režim.

Ako je potencijal na direktnom ulazu manji od onog postavljenog na pin 2, tada ćemo na izlazu komparatora imati nivo od oko 0,65 volti, a ako je naprotiv, onda ćemo na izlazu komparatora dobiti visok nivo od oko 2,2 volta. Signal sa izlaza op-amp preko tranzistora kontrolira rad elektromagnetnog releja. Na visokom nivou se uključuje, a na niskom se isključuje, prebacujući opterećenje svojim kontaktima.

TL431 je programabilna zener dioda. Koristi se kao referentni napon i napajanje za kola male snage. Potreban nivo napona na kontrolnom pinu mikrosklopa TL431 se postavlja pomoću razdjelnika na otpornicima Rl, R2 i termistora sa negativnim TCS R3.

Ako je napon na kontrolnom pinu TL431 veći od 2,5V, mikrokolo propušta struju i uključuje elektromagnetski relej. Relej prebacuje kontrolni izlaz triaka i povezuje opterećenje. S povećanjem temperature, otpor termistora i potencijal na kontrolnom kontaktu TL431 opada ispod 2,5V, relej oslobađa svoje prednje kontakte i isključuje grijač.

Uz pomoć otpora R1 podešavamo nivo željene temperature za uključivanje grijača. Ovaj krug je sposoban pokretati grijaći element do 1500 W. Relej je pogodan za RES55A sa radnim naponom od 10 ... 12 V ili njegov ekvivalent.

Analogni dizajn termostata služi za održavanje zadate temperature unutar inkubatora, ili u ladici na balkonu za čuvanje povrća zimi. Napajanje se vrši iz akumulatora automobila od 12 volti.

Dizajn se sastoji od releja u slučaju pada temperature i isključuje se kada se postavljeni prag podigne.

Temperatura aktiviranja releja termostata je podešena nivoom napona na pinovima 5 i 6 mikrokola K561LE5, a temperatura isključenja releja je postavljena potencijalom na pinovima 1 i 21. Temperaturna razlika se kontroliše padom napona preko otpornika R3. U ulozi temperaturnog senzora R4 koristi se NTC termistor, tj.

Dizajn je mali i sastoji se od samo dva bloka - mjerne jedinice bazirane na komparatoru na bazi op-amp 554SA3 i prekidača opterećenja do 1000 W izgrađenog na regulatoru snage KR1182PM1.

Treći direktni ulaz op-ampa prima konstantni napon od djelitelja napona koji se sastoji od otpora R3 i R4. Četvrti inverzni ulaz se napaja naponom sa drugog djelitelja na otporu R1 i termistora MMT-4 R2.

Senzor temperature je termistor smješten u staklenoj tikvici s pijeskom, koja se nalazi u akvariju. Glavna jedinica strukture je m/s K554SAZ - komparator napona.

Iz djelitelja napona, koji uključuje i termistor, upravljački napon ide na direktni ulaz komparatora. Drugi ulaz komparatora se koristi za regulaciju potrebne temperature. Razdjelnik napona je napravljen od otpora R3, R4, R5, koji čine most osjetljiv na promjene temperature. Kada se temperatura vode u akvariju promijeni, mijenja se i otpor termistora. Ovo stvara neravnotežu u naponima na ulazima komparatora.

U zavisnosti od razlike napona na ulazima, menja se i izlazno stanje komparatora. Grijač je napravljen tako da kada temperatura vode padne, akvarijski termostat se automatski uključuje, a kada temperatura vode poraste, isključuje se. Komparator ima dva izlaza, kolektor i emiter. Za upravljanje tranzistorom s efektom polja potreban je pozitivan napon, stoga je kolektorski izlaz komparatora spojen na pozitivnu liniju kola. Upravljački signal se prima sa pina emitera. Otpornici R6 i R7 su izlazno opterećenje komparatora.

IRF840 tranzistor sa efektom polja koristi se za uključivanje i isključivanje grijaćeg elementa u termostatu. Za pražnjenje kapije tranzistora prisutna je dioda VD1.

Krug termostata koristi napajanje bez transformatora. Višak naizmjeničnog napona se smanjuje zbog reaktancije kondenzatora C4.

Osnova prvog dizajna termostata je mikrokontroler PIC16F84A sa temperaturnim senzorom DS1621 sa l2C interfejsom. U trenutku uključivanja, mikrokontroler prvo inicijalizira interne registre temperaturnog senzora, a zatim ga podešava. Termostat na mikrokontroleru u drugom slučaju je već napravljen na PIC16F628 sa senzorom DS1820 i kontroliše priključeno opterećenje pomoću relejnih kontakata.

Temperaturna ovisnost pada napona na pn spoju poluvodiča najbolje odgovara za kreiranje našeg domaćeg senzora.

Rusku zimu odlikuje ozbiljnost i jaka hladnoća, što je svima poznato. Stoga se prostorije u kojima se nalaze ljudi moraju grijati. Centralno grijanje je najčešća opcija, a ako nije dostupno, može se koristiti individualni plinski kotao. Međutim, često se dešava da ni jedno ni drugo nije dostupno, na primjer, na otvorenom terenu postoji mala prostorija crpnog vodovoda, u kojoj mašinisti dežuraju 24 sata dnevno. To može biti soba u nekoj velikoj nenaseljenoj zgradi ili stražarska kula. Ima dovoljno primjera.

Izlaz

Svi ovi slučajevi prisiljavaju implementaciju električnog uređaja za grijanje. S malom prostorijom sasvim je moguće proći i s konvencionalnim električnim uljnim radijatorom, a u velikim prostorijama najčešće se uređuje grijanje vode pomoću radijatora. Ako ne pratite temperaturu vode, prije ili kasnije može proključati, što će uzrokovati kvar cijelog kotla. Za zaštitu od takvih slučajeva koriste se termostati.

Karakteristike uređaja

U funkcionalnom smislu, uređaj se može podijeliti u nekoliko zasebnih jedinica: komparator, kao i uređaji za kontrolu opterećenja. Svi ovi dijelovi će biti opisani u nastavku. Ove informacije su neophodne za izradu termostata "uradi sam". U ovom slučaju, predložen je dizajn u kojem konvencionalni bipolarni tranzistor služi kao senzor temperature, što omogućava odustajanje od upotrebe termistora. Ovaj senzor radi na osnovu toga da parametri tranzistora svih poluvodičkih uređaja više ovise o temperaturi okoline.

Važne nijanse

Stvaranje termostata vlastitim rukama treba provesti uz obavezno razmatranje dvije točke. Prvo, govorimo o tendenciji automatskih uređaja da se sami generišu. U slučaju da se uspostavi prejaka veza između aktuatora i senzora termičkog releja, nakon što se relej aktivira, relej se odmah isključuje i zatim ponovo uključuje. To će se dogoditi kada je senzor u neposrednoj blizini hladnjaka ili grijača. Drugo, svi senzori i elektronski uređaji imaju određeni stepen tačnosti. Na primjer, možete pratiti temperaturu od 1 stepen, ali niže vrijednosti je mnogo teže pratiti. U tom slučaju jednostavna elektronika često počinje griješiti i donositi odluke koje se međusobno isključuju, posebno kada je temperatura gotovo jednaka onoj koja je postavljena za rad.

Proces stvaranja

Ako govorimo o tome kako napraviti termostat vlastitim rukama, onda je vrijedno reći da je senzor ovdje termistor koji smanjuje njegov otpor tijekom procesa grijanja. Uključen je u kolo razdjelnika napona. R2 je također uključen u krug, pomoću kojeg se postavlja temperatura odziva. Iz razdjelnika napon ide na element 2I-NOT, koji se uključuje u inverterskom režimu, a zatim na bazu tranzistora, koji služi kao iskrište za kondenzator C1. On je pak spojen na ulaz (S) RS-flip-flopa, koji je sastavljen na par elemenata, kao i na ulaz drugog 2I-NOT-a. Iz razdjelnika napon ide na ulaz 2I-NOT, koji kontrolira drugi ulaz (R) RS-flip-flopa.

Kako radi

Dakle, razmišljamo kako napraviti jednostavan termostat vlastitim rukama, pa je važno razumjeti kako on funkcionira u različitim situacijama. Pri visokim temperaturama, termistore karakterizira nizak napon, tako da na razdjelniku postoji napon koji logička kola percipiraju kao nula. U ovom slučaju, tranzistor je otvoren, logička nula se percipira na ulazu S-flip-flopa, a kondenzator C1 se prazni. Logička jedinica je postavljena na izlazu flip-flopa. Relej je uključen, a VT2 tranzistor je otvoren. Da bismo razumjeli kako točno napraviti termostat, vrijedi napomenuti da je ova konkretna implementacija releja usmjerena na hlađenje objekta, odnosno uključuje ventilator na visokoj temperaturi.

Snižavanje temperature

Kada temperatura padne, otpor termistora se povećava, što uzrokuje porast napona na razdjelniku. U određenom trenutku tranzistor VT1 se zatvara, nakon čega počinje punjenje kondenzatora C1 do R5. Na kraju dolazi trenutak da se dostigne nivo logičke jedinice. Ona je ta koja ide na jedan od ulaza D4, a napon iz razdjelnika se primjenjuje na drugi ulaz ovog elementa. Kada su logičke jedinice postavljene na oba ulaza, a nula se pojavi na izlazu elementa, okidač će se prebaciti u suprotno stanje. U tom slučaju, relej će se isključiti, što će vam omogućiti da isključite ventilator, ako je potrebno, ili uključite grijanje. Tako možete napraviti termostat tako da uključuje i gasi ventilator ako je potrebno.

Porast temperature

Tako je temperatura ponovo počela da raste. Nula na razdjelniku se prvo pojavljuje na jednom od D4 ulaza i uklanja nulu na ulazu okidača, mijenjajući je u jedan. Nadalje, kako temperatura raste, na pretvaraču se pojavljuje nula. Nakon njegove promjene na jedan, tranzistor će se otvoriti, što će dovesti do pražnjenja elementa C1 i uspostavljanja nule na ulazu okidača, što isključuje zagrijavanje rashladne tekućine u sistemu grijanja vode ili uključuje ventilator. Takvi uradi sam, rade prilično efikasno.

Blokovi C1, R5 i VT1 su dizajnirani da eliminišu autogeneraciju, zbog činjenice da postavljaju vrijeme kašnjenja isključivanja. Može biti od nekoliko sekundi do nekoliko minuta. Razmatramo prilično jednostavan termostat, kreiran vlastitim rukama, stoga vam gornji čvor također omogućava da eliminišete odbijanje senzora temperature. Čak i sa vrlo malim prvim impulsom, tranzistor se otvara i kondenzator se trenutno prazni. Dalje odskakanje će biti zanemareno. Kada je tranzistor zatvoren, situacija se ponavlja. Kondenzator se počinje puniti tek nakon završetka posljednjeg impulsa odbijanja. Zahvaljujući uvođenju okidača u krug, moguće je osigurati maksimalnu jasnoću rada releja. Kao što znate, okidač može imati samo dva položaja.

Skupština

Da biste napravili termostat vlastitim rukama, možete koristiti posebnu ploču na kojoj će se cijeli krug sklopiti na šarke. Možete koristiti i štampanu ploču. Bilo koje napajanje može se koristiti u rasponu od 3-15 volti. Relej treba odabrati u skladu s tim.

Prema sličnoj shemi, možete napraviti termostat za akvarij vlastitim rukama, međutim, treba napomenuti da se mora pričvrstiti na vanjsku stranu stakla, tada neće biti problema s njegovom upotrebom.

Gore opisani relej pokazao je vrlo visoku pouzdanost tokom rada. Temperatura se održava u djelićima stepena. Međutim, to direktno ovisi o vremenskom kašnjenju određenom krugom R5C1, kao i o odzivu na rad, odnosno o snazi ​​hladnjaka ili grijača. Raspon temperature i tačnost njegovog podešavanja određuju se izborom razdjelnih otpornika. Ako ste takav termostat napravili vlastitim rukama, onda ga ne treba podešavati, već odmah počinje raditi.

Smatra se da jednostavan dizajn termostata koji se izrađuje samostalno održava potrebnu temperaturu unutar podruma prilikom skladištenja povrća u zimskoj sezoni. Kolo se napaja iz standardnog mrežnog napona od 220 volti.

Ovaj dizajn je najlakše sastaviti vlastitim rukama; kao senzor temperature koristi se digitalni modul DS18B20 s rasponom mjerenja od -55 do 125 ° C. Samostalni uređaj ima samo dva kontrolna gumba "+" i "-" za postavljanje potrebnih stupnjeva, korak podešavanja je 0,5 ° C. Arduino kontroliše rad DS18B20 modula sa histerezom od 0,5°C. Ako u roku od tri sekunde nema regulacije stepena, displej će pokazati trenutnu temperaturu. čija je vrijednost pohranjena u nepromjenjivoj memoriji.

Može se napraviti skica za programiranje Arduino ploče, dijagram povezivanja je prikazan na slici ispod. Pečat nije napravljen, jer sam koristio matičnu ploču za sklapanje.

Pomoću mikrokola MAX6675 možete izmjeriti TEMF (termoelektromotornu silu) termoelementa tipa K, rezultat mjerenja se prikazuje u Farenhajtu i Celzijusima

Razmotrite dva domaća dizajna, jedan prototip (gore na slici), koji je špijunirao u časopisu model dizajner konstruktora i njegovu moderniziranu verziju, odmah ispod

U moderniziranoj verziji napravljen je djelitelj napona na otporima R1-R3, volti koji prolaze kroz njega stabilizirani su pomoću zener diode D814B. Otpornost R3 je termistor od 10 kilohma KMT-12, može se zamijeniti sa MMT-1, MMT-9, MMT-12 ili sličnim. U gornjem kraku razdjelnika nalaze se dva otpora: promjenljiva nominalne vrijednosti 1,5-2,2 kOhm sa linearnom karakteristikom, njeno dugme za podešavanje je postavljeno na prednjoj ploči sa stepenastom korekcijom i trimer R2 sa otporom od 1,5 -47 kOhm, za grubo podešavanje.

Jasna zavisnost otpora termistora od temperature omogućava da se koristi kao senzor koji menja nivo napona na ulazima 1 i 2 DD1.1 K561LA7. Dugmad za podešavanje otpora R1 i R2 postavljaju nivo okidanja digitalne logike. Kapacitet C1 eliminiše DD1 odbijanje u trenutku prebacivanja. Zahvaljujući otporima R5 i R6, izlaz K561LA7 je galvanski povezan sa tranzistorskim prekidačem na KT972, u čije je kolo kolektora priključen relej K1. Preko svojih prednjih kontakata pokreće magnetni starter K2, koji uključuje opterećenje konvencionalnog kućnog grijača s ugrađenim ventilatorom snage 1,5 kW ili više.

Podešavanje se vrši pomoću otpora R1 i R2 koji postavljaju temperaturu potrebnu za održavanje u podrumu ili skladištu povrća. U početku, postavljanjem njihovih dugmića u srednji položaj i stavljanjem senzora u okruženje sa traženom temperaturom, uz sporu rotaciju dugmeta, određuje se ugao rotacije R2 pod kojim se relej aktivira.

Princip rada kola je izuzetno jednostavan: ako je napon na kontrolnoj elektrodi TL431 2,5 V (podešen internim referentnim naponom), mikrosklop je otvoren i struja teče kroz opterećenje. Ako referentni napon blago padne, TL431 se zatvara i isključuje opterećenje.

U ovom slučaju se kao komparator koristi mikro krug Zener diode, ali s jednim ulazom. Ova primjena mikro-montaže omogućava vam da pojednostavite dizajn što je više moguće i smanjite broj radio komponenti.

Napon na kontrolnoj elektrodi formira se pomoću razdjelnika na otpornicima R1, R2 i R4. Kao otpor R4 uzima se termistor s negativnim TCR-om, odnosno s povećanjem temperature njegov otpor se smanjuje. Ako je napon na prvom pinu zener diode veći od 2,5V, on je otvoren, relej je uključen, D2 triac uključuje opterećenje. Kako temperatura raste, otpornost termistora se smanjuje, napon pada ispod 2,5V - relej se isključuje zajedno s opterećenjem. Otpor R1 se koristi za podešavanje temperature odziva termostata. Možete uzeti bilo koji relej za 12 volti, na primjer RES-55A.

Dizajn je mali i sastoji se od samo dva bloka - mjerne jedinice bazirane na komparatoru na bazi op-amp 554SA3 i prekidača opterećenja do 1000 W izgrađenog na regulatoru snage KR1182PM1.

Treći direktni ulaz op-ampa prima konstantni napon od djelitelja napona koji se sastoji od otpora R3 i R4. Četvrti inverzni ulaz se napaja naponom sa drugog djelitelja na otporu R1 i termistora MMT-4 R2.

Uređaj treba konfigurirati tako da kada temperatura u podrumu padne na tri stepena Celzijusa, zbog smanjenja otpora termistora MMT-4, napon na izlazu komparatora bude neuravnotežen i logična nula uspostavljen i radit će relej koji svojim kontaktima prebacuje fazni regulator na mikrokolo KR1182PM1.

Trimer R4 se koristi za fino podešavanje potrebnih vrijednosti temperature. Podrumski termostat možete kalibrirati pomoću konvencionalnog živinog termometra.

Relej mora biti reed prekidač sa malom potrošnjom struje. Snažniji relej se ne može koristiti, jer je relej spojen direktno na izlaz op-ampa, struja opterećenja ne bi trebala biti veća od 50 mA.

Glavna prednost ove šeme je prihvatljiva tačnost, bez ikakve kalibracije, uz maksimalno pojednostavljen dizajn.

Glavna komponenta kruga termostata je mikrokontroler. PIC12F629 iz Microchipa i senzor temperature iz Dallasa. Ove moderne komponente su sposobne da primaju i prenose informacije u digitalnom kodu preko jedne magistrale koristeći 1-Wire interfejs.

Raspon temperature je pohranjen u EEPROM mikrokontrolera PIC12F629. Može se podesiti sa rezolucijom od 1 stepen, od -55 do +125.

Nakon uključivanja uređaja, mikrokontroler uključuje relej, a LED dioda HL1 počinje da svijetli, što pokazuje da uređaj radi. Zatim se uspoređuje vrijednost trenutne temperature sa senzora DS18B20 i podešene, a ako je trenutna temperatura ispod donjeg praga, relej ostaje uključen, kao i grijač spojen preko prednjih kontakata.

Zatim mikrokontroler upoređuje temperaturu u podrumu sa navedenom gornjom vrijednošću. Čim se ova granica dostigne, mikrokontroler generiše kod i isključuje relej, sve dok mikrokontroler ne otkrije pad temperature ispod donje postavljene granice.

Ako je potrebno, postavite vrijednost gornjeg (adresa 0 × 01) i donjeg (0 × 00) temperaturnog praga. Sam firmver se može preuzeti sa zelene veze iznad.

Mnoge korisne stvari koje će nam pomoći u povećanju udobnosti u našem životu lako se mogu sastaviti vlastitim rukama. Isto važi i za termostat (on se još naziva i termostat).

Ovaj uređaj vam omogućava da uključite ili isključite željenu opremu za hlađenje ili grijanje, prilagođavajući se kada dođe do određenih promjena temperature tamo gdje je instaliran.

Na primjer, u slučaju jakog hladnog vremena, može samostalno uključiti grijač koji se nalazi u podrumu. Stoga je vrijedno razmisliti kako sami možete napraviti takav uređaj.

Kako to radi

Princip rada termostata je prilično jednostavan, tako da mnogi radio-amateri izrađuju domaće uređaje kako bi usavršili svoje vještine.

Mogu se koristiti mnoga različita kola, iako je najpopularniji komparatorski mikro krug.

Ovaj element ima nekoliko ulaza, ali samo jedan izlaz. Dakle, prvi izlaz prima tzv. "Referentni napon", koji ima vrijednost zadate temperature. Drugi se napaja naponom direktno iz temperaturnog senzora.

Nakon toga, komparator upoređuje te dvije vrijednosti. Ako napon temperaturnog senzora ima određeno odstupanje od "referentnog", signal se šalje na izlaz, koji bi trebao uključiti relej. Nakon toga, napon se primjenjuje na odgovarajući uređaj za grijanje ili hlađenje.

Proces proizvodnje

Dakle, razmotrimo proces samoproizvodnje jednostavnog termostata od 12 V sa senzorom temperature zraka.

Sve bi trebalo da ide ovako:

1. Prvo morate pripremiti kućište. Najbolje je koristiti staro električno brojilo u ovom svojstvu, kao što je "Granit-1";
2. Na osnovu istog brojača, optimalnije je prikupiti krug. Da biste to učinili, potenciometar mora biti povezan na ulaz komparatora (obično je označen sa "+"), što omogućava podešavanje temperature. Senzor temperature LM335 mora biti spojen na znak “-” koji označava inverzni ulaz. U ovom slučaju, kada je napon na "plus" veći nego na "minus", vrijednost 1 (to jest, visoka) će biti poslana na izlaz komparatora. Nakon toga, regulator će poslati struju na relej, koji će zauzvrat uključiti, na primjer, kotao za grijanje. Kada je napon koji se dovodi na "minus" veći od "plusa", izlaz komparatora će ponovo biti 0, nakon čega će se relej također isključiti;
3. Da bi se osigurala temperaturna razlika, drugim riječima za rad termostata, recimo pri uključivanju na 22, a pri gašenju na 25, pomoću termistora stvorite povratnu vezu između "plusa" komparatora i njegovog izlaza;
4. Za napajanje preporuča se napraviti transformator od zavojnice. Može se uzeti, na primjer, sa starog električnog brojila (mora biti induktivnog tipa). Činjenica je da se na zavojnici može napraviti sekundarni namotaj. Da biste dobili željeni napon od 12 V, bit će dovoljno namotati 540 okretaja. Istovremeno, da bi se uklopili, promjer žice ne bi trebao biti veći od 0,4 mm.

Savet majstora: da biste uključili grijač, najbolje je koristiti terminalni blok mjerača.

Ugradnja grijača i termostata

Ovisno o otpornoj snazi ​​kontakata korištenog releja, ovisit će i snaga samog grijača.

U slučajevima kada je vrijednost približno 30 A (ovo je nivo za koji su dizajnirani automobilski releji), moguće je koristiti grijač od 6,6 kW (na osnovu proračuna 30x220).

Ali prvo, preporučljivo je osigurati da sva ožičenja, kao i mašina, mogu izdržati potrebno opterećenje.

Vrijedi napomenuti: Ljubitelji domaćih proizvoda mogu napraviti elektronički termostat vlastitim rukama na temelju elektromagnetnog releja s moćnim kontaktima koji mogu izdržati struje do 30 ampera. Takav domaći uređaj može se koristiti za razne kućne potrebe.

Instalacija termostata mora se izvesti praktično na samom dnu zida prostorije, jer se tamo akumulira hladan zrak. Još jedna važna stvar je odsustvo termičke buke koja može utjecati na uređaj i time ga zbuniti.

Na primjer, neće ispravno funkcionirati ako je postavljen na propuhu ili pored električnog uređaja koji intenzivno emituje toplinu.

Prilagodba

Za mjerenje temperature bolje je koristiti termistor, u kojem se električni otpor mijenja kada se temperatura mijenja.

Treba napomenuti da se verzija termostata, stvorena od senzora LM335, navedena u našem članku, ne mora konfigurirati.

Samo trebate znati tačan napon koji će biti primijenjen na "plus" komparatora. To možete saznati pomoću voltmetra.

Vrijednosti potrebne u određenim slučajevima mogu se izračunati pomoću formule kao što je: V = (273 + T) x 0,01. U ovom slučaju, T će predstavljati željenu temperaturu, naznačenu u Celzijusima. Stoga će za temperaturu od 20 stepeni vrijednost biti 2,93 V.

U svim ostalim slučajevima, napon će se morati provjeriti direktno empirijski. Za to se koristi digitalni termometar kao što je TM-902S. Kako bi se osigurala maksimalna preciznost podešavanja, senzori oba uređaja (što znači termometar i termostat) bi trebali biti pričvršćeni jedan za drugi, nakon čega se mogu izvršiti mjerenja.

Pogledajte video, koji popularno objašnjava kako napraviti termostat vlastitim rukama: