تنظیم کننده دمای هوای داخل خانه را خودتان انجام دهید. کنترل کننده دمای DIY: قدرت و بار

برای اطمینان از رشد کامل گیاهان در گلخانه های مختلف (به ویژه با چرخه رشد در طول سال)، پشتیبانی خودکار مورد نیاز است. رژیم دمادر یک سطح معین شکل دهی و تنظیم محیط خارجیدر اطراف گیاهان در گلخانه، چندین سیستم به طور همزمان انجام می شود - تهویه، گرمایش، رطوبت هوا و خاک، سرمایش تبخیری و غیره. ما در این مقاله به شما خواهیم گفت که چگونه یک ترموستات در گلخانه برای همه این سیستم ها بسازید.

نظارت بر این سیستم ها با تنظیم بعدی با استفاده از یک تنظیم کننده دمای هوا انجام می شود مهمترین جزئیاتبرای به دست آوردن یک برداشت کامل، زیرا حتی حداقل تغییرات در داده ها می تواند بر توسعه کاشت ها تأثیر منفی بگذارد، بدون استثناء مرگ آنها.

رعایت دقیق شرایط دما تضمینی برای برداشت مناسب است

سفارشی سازیترموستات به شما امکان می دهد سطح دما را در طول روز کنترل کنید و تثبیت کنید عملکرد حفاظتیدیگ بخار از گرمای بیش از حد

برای اکثر کاشت ها، راحت ترین دما 16 تا 25 درجه سانتی گراد است؛ هر گونه انحراف حتی جزئی از رشد گیاهان جلوگیری می کند و می تواند منجر به توسعه بیماری ها و پژمرده شدن گیاهان شود. کنترل نه تنها برای دمای هوای گلخانه، بلکه برای دمای خاک نیز ضروری است. این دو شاخص هنگام ایجاد شرایط برای رشد گیاه غالب هستند. جذب صحیح مواد مغذی موجود در خاک به آنها بستگی دارد و مستقیماً بر رشد و نمو کامل گیاهان تأثیر می گذارد.

برای خاک، باید محدوده دمایی 13 تا 25 درجه سانتیگراد را رعایت کنید، شاخص های دقیق آن بسته به نوع محصول تعیین می شود.

لطفا توجه داشته باشید! تغییرات دمای خاک اغلب بیشتر از کاهش دمای هوا برای کاشت مضر است.

اصول عملکرد دستگاه های ترموستاتیک

اصل عملکرد سازه های این نوع ساده است: دستگاه کنترل سیگنالی را دریافت می کند و پس از آن مدل های مختلفتاسیسات می توانند واکنش نشان دهند به روشی مشابه:

• افزایش یا کاهش قدرت سیستم گرمایش;
• تهویه اتاق را روشن یا خاموش کنید؛
• دریچه های تهویه طبیعی را باز یا ببندید.
• گرمایش آب آبیاری و خاک در بسترها را وصل یا به طور کامل قطع کنید.

ظاهر پالس های سیگنال با استفاده از یک رله ترموستات انجام می شود که به نوبه خود داده ها را از سنسورهای واقع در گلخانه دریافت می کند. پرکاربردترین سنسورها دستگاه های زیر هستند:

• ترمیستور اغلب به عنوان سنسور دما استفاده می شود. در تاسیسات خانگی، اتصال p-n یک ترانزیستور نیمه هادی یا دیود اغلب به عنوان یک عنصر حساس به دما استفاده می شود.
• از مقاومت نوری به عنوان سنسور نور استفاده می شود و در طراحی های خانگی می توان از اتصال p-n یک ترانزیستور یا دیود نیمه هادی که مقاومت معکوس آن مستقیماً به روشنایی بستگی دارد استفاده کرد. برای دسترسی نور به سیستم، درپوش ترانزیستور از آن جدا می شود مورد فلزیو دیود رنگ را از روی شیشه پاک می کند.

• پارامترهای رطوبت توسط سنسورهای صنعتی تنظیم می شوند که شاخص های آن به نفوذپذیری رطوبت محیطی که بین صفحات کندانسور قرار دارد بستگی دارد. تغییرات در مقاومت در هنگام تعامل اکسید آلومینیوم با هوای مرطوب نیز می تواند در نظر گرفته شود. هنگام تنظیم رطوبت هوا نتیجه تغییر طول الیاف مصنوعی یا موی انسان و ... نیز در نظر گرفته می شود.برای دستگاه های خانگی نیز حسگر مشابه قطعه ای از فایبرگلاس فویل با شیارهای بریده شده است.

برای اطلاع شما! برای گلخانه های کوچک استفاده ی شخصیاز نقطه نظر اقتصادی، خرید یک سیستم صنعتی گران قیمت کاملاً بی‌سود است. در چنین شرایطی، ترموستات های خود ساخته برای گلخانه ها با موفقیت معرفی می شوند.

اصول ساخت ترموستات برای گلخانه با دستان خود

خودسازیکنترل کننده دما کاملاً است چالش واقعی. اما این نیاز به دانش اولیه مهندسی و مهارت های فنی دارد.

عملکرد اصلی سیستم از طریق معرفی طراحی یک میکروکنترلر 8 بیتی با نام تجاری PIC16F84A انجام می شود.

به عنوان یک سنسور دما، یک دماسنج دیجیتال از نوع انتگرال DS18B20 تعبیه شده است که دارای عملکرد عملیاتی در محدوده t -55 - +125 درجه سانتیگراد است. همچنین امکان استفاده از سنسور دما دیجیتال TCN75-5.0 وجود دارد که از نظر پارامترها، ابعاد فشرده و سبکی نسبی طراحی کاملا مناسب برای استفاده در انواع مختلف می باشد. دستگاه های اتوماتیکاوه

مشابه سنسورهای دیجیتالاساساً خطاهای جزئی در اندازه گیری ها دارند، بنابراین کاربرد موازیچندین نوع سنسور به شما امکان می دهد دمای گرمایش را عملاً بدون خطا مشاهده کنید.

توانایی کنترل درجه بار با استفاده از یک رله با اندازه کوچک K1 انجام می شود که مربوط به ولتاژ کاری 12 ولت است. بار از طریق کنتاکت ها به رله متصل می شود و این امکان را به آن می دهد تا آن را تغییر دهد. نشانه گذاری با استفاده از هر LED چهار رقمی انجام می شود.

درجه پاسخ دما تنظیم شده است: SB1-SB2 (میکروسوئیچ). حافظه میکروکنترلر دارای انرژی است و ذخیره می شود پارامترهای داده شده. با استفاده از حالت کار بر روی پنل نمایش کریستال مایع دستگاه، می توانید نشانگرهای فعلی دمای اندازه گیری شده را مشاهده کنید.

در یک یادداشت! چنین ترموستات های الکترونیکی به طور فزاینده ای محبوب می شوند زیرا آنها توانایی تشخیص دما را در هر نقطه از گلخانه دارند و سنسور نظارت می تواند بین گیاهان، در بستر خاک یا در نزدیکی سقف معلق شود. چنین طیف گسترده ای از قرار دادن به ترموستات اجازه می دهد تا اطلاعات دقیقی در مورد وضعیت محیط داخلی گلخانه داشته باشد.

نحوه ساخت ترموستات برای گلخانه با دستان خود

صنعتگران ترموستات های ساده شده برای گلخانه های شخصی را با دست خود می سازند. قبل از انتخاب یک طرح اتوماسیون گلخانه، ابتدا باید داده های اشیاء کنترل را تعیین کنید.

عکس مداری از یک ترموستات با دو ترانزیستور از نوع VT1 و VT2 را نشان می دهد. چگونه دستگاه خروجیرله RES-10 فعال می شود. سنسور دما - ترمیستور MMT-4.

یکی از مدل های ترموستات خانگی می تواند مثلا همین طرح باشد. در آن، یک دماسنج صفحه ای که تغییر یافته است می تواند به عنوان سنسور دما استفاده شود:

• طراحی دماسنج کاملاً جدا شده است.
• در مقیاس تنظیم، یک سوراخ 2.5 میلی متری ایجاد می شود.
• برعکس، فوتوترانزیستور در گوشه ای با طراحی ویژه ساخته شده از قلع نازک یا ورق آلومینیوم نصب می شود که در آن سوراخ هایی به ابعاد 0 2.8 میلی متر از قبل حفر شده است. چسب در امتداد لبه روی ترانزیستور فوتو اعمال می شود و در سوکت قرار می گیرد.
• گوشه با فوتوترانزیستور با استفاده از چسب Moment به ترازو متصل می شود.
• یک توقف در زیر سوراخ وصل شده است.
• یک لامپ کوچک 9 ولتی در طرف دیگر دماسنج نصب شده است. یک عدسی بین ترازو و لامپ برای پاسخ واضح دستگاه به نشانگرها قرار داده شده است.
• سیم های نوری ترانزیستور نازک از طریق سوراخ مرکزی ترازو گذاشته می شوند.
• یک سوراخ در جعبه پلاستیکی برای سیم های لامپ ایجاد شده است. تورنیکه به یک لوله وینیل کلرید رزوه می شود و با یک گیره محکم می شود.

علاوه بر سنسور، ترموستات باید دارای یک رله عکس و یک تثبیت کننده ولتاژ باشد.

تثبیت کننده طبق طرح معمول مونتاژ می شود. ساخت رله عکس نیز دشوار نیست. فتوسل ترانزیستور GT109 است.

مکانیزم مبتنی بر رله کارخانه تبدیل شده بهترین است. کار بر اساس اصل یک آهنربای الکتریکی انجام می شود، جایی که آرمیچر به یک سیم پیچ کشیده می شود. سوئیچ (2A، 220 ولت) جریان الکتریکی را تنظیم می کند سوئیچ مغناطیسیبرای تامین برق دستگاه های گرمایشی

رله های عکس و منابع تغذیه در یک محفظه مشترک قرار دارند. یک دماسنج به آن وصل شده است. یک کلید ضامن و یک چراغ به سمت جلو وصل شده است که به روشن شدن عناصر گرمایشی اطلاع می دهد.

طرح تهویه

اگر گلخانه با استفاده از فن برقی تهویه شود، می توان از ترموستات های دو حالته استفاده کرد. برای ایجاد حالت مورد نظرعملکرد فن، رله میانی را وصل کنید.

اگر گلخانه دارای پنجره های داخلی است، باید برای آنها یک درایو الکتریکی (الکترومغناطیس یا مکانیزم های موتور الکتریکی) تهیه کنید.

اما حل مسئله تهویه گلخانه با استفاده از ترموستات های مستقیم عمل آسان تر است. در آنها مکانیزم فعال سازیو ترموستات در یک دستگاه هستند. با این حال، برای تنظیم کننده های این نوع، محدوده دما می تواند تا 5 درجه سانتیگراد باشد. برای دستیابی به تنظیم دقیق تر، بهتر است رگولاتورهای الکترونیکی را انتخاب کنید.

کنترل رطوبت

راه حل کامل- استفاده از سنسورهای رطوبت خاک و تنظیم آبیاری با توجه به رطوبت مشخص شده. یکی از اصول اندازه گیری رطوبت بر اساس در نظر گرفتن تغییرات حجم خاک در هنگام مرطوب سازی است. همچنین اغلب متصل است تنظیم کننده الکترونیکی. به عنوان یک سنسور رطوبت، یک دپلاریزر با میله های باتری 3336 لیتری نصب شده است. در رطوبت نسبی، مقادیر مقاومت در حدود 1500 اهم است. مقاومت متغیر R1 به تنظیم کننده کمک می کند تا در سطح مشخصی کار کند، مقاومت R2 به تنظیم رطوبت اولیه کمک می کند.

مقررات آبیاری

کنترل الکترونیکی سیستم آبیاری بسیار وسوسه انگیز است، اما باید به خاطر داشته باشید که آنها قابل اعتمادتر هستند دستگاه های ساده. ترتیب آبیاری ساده را می توان با دستان خود بدون استفاده انجام داد مدارهای الکترونیکی. این امکان استفاده از آن را در زمان قطع برق فراهم می کند.

هنگام تنظیم الکترونیکی منبع آب، از شیر برقی برقی استفاده می شود. شما می توانید شیر برقی را خودتان بسازید. یکی از سازه ها در عکس قابل مشاهده است.

1 - آهنربای الکتریکی؛ 2 – ظرفیت 3 - بارگذاری 4 – شیر

عیب اصلیسیستم های تنظیم حرارت - تابعیت کامل از منبع تغذیه. قطع برق می تواند باعث مرگ کارخانه شود. برای جلوگیری از چنین سوء تفاهمی، از منابع انرژی یدکی استفاده می شود: ژنراتور، خورشیدی یا باتری باتریو غیره.

همچنین باید به یاد داشته باشید که تمام ترموستات ها با گذشت زمان و با افزایش سن دقت کمتری پیدا می کنند. بنابراین صحت آنها باید هر سال بررسی شود. هنگام بررسی عملکرد ترموستات، لازم است سنسورهای ترموستات را تمیز کرده و تمام سرنخ ها و اتصالات را به طور کامل پاک کنید.

در زندگی روزمره و مزارع، اغلب لازم است که رژیم دمایی یک اتاق حفظ شود. پیش از این، این نیاز به یک مدار نسبتاً بزرگ ساخته شده بر روی عناصر آنالوگ داشت؛ ما یکی از آنها را برای آن در نظر خواهیم گرفت توسعه عمومی. امروزه همه چیز بسیار ساده تر است؛ اگر لازم است دما را در محدوده -55 تا +125 درجه سانتیگراد حفظ کنید، دماسنج و ترموستات قابل برنامه ریزی DS1821 می توانند کاملاً با این هدف کنار بیایند.

آستانه دما برای روشن و خاموش کردن ترموستات توسط مقادیر TH و TL در حافظه سنسور تنظیم می شود که باید در DS1821 برنامه ریزی شود. اگر دما از مقدار ثبت شده در سلول TH بیشتر شود، یک سطح منطقی در خروجی سنسور ظاهر می شود. برای محافظت در برابر تداخل احتمالیمدار کنترل بار به گونه ای اجرا می شود که ترانزیستور اول در آن نیمه موج ولتاژ شبکه قفل می شود که برابر با صفر است، در نتیجه یک ولتاژ بایاس به گیت ترانزیستور اثر میدان دوم اعمال می شود. اپتوسیمیستور را روشن می کند و از قبل smistor VS1 را باز می کند که بار را کنترل می کند. بار می تواند هر وسیله ای باشد، مانند موتور الکتریکی یا بخاری. قابلیت اطمینان قفل اولین ترانزیستور باید با انتخاب مقدار مورد نظر مقاومت R5 تنظیم شود.

سنسور دما DS1820 قابلیت ثبت دما از 55- تا 125 درجه را دارد و در حالت ترموستات کار می کند.

اگر دما از آستانه بالای TH فراتر رود، خروجی DS1820 یک منطقی خواهد بود، بار از شبکه قطع می شود. اگر دما از سطح برنامه ریزی شده پایین تر TL پایین بیاید، یک صفر منطقی در خروجی سنسور دما ظاهر می شود و بار روشن می شود. اگر نکات نامشخصی وجود دارد، طرح خانگی از شماره 2 برای سال 2006 به عاریت گرفته شده است.

سیگنال از سنسور به خروجی مستقیم مقایسه کننده روشن منتقل می شود تقویت کننده عملیاتی CA3130. ورودی معکوس کننده همان op-amp ولتاژ مرجع را از تقسیم کننده دریافت می کند. مقاومت متغیر R4 رژیم دمای مورد نیاز را تنظیم می کند.

اگر پتانسیل در ورودی مستقیم کمتر از مقدار تنظیم شده در پایه 2 باشد، در خروجی مقایسه کننده سطحی حدود 0.65 ولت خواهیم داشت و اگر برعکس، در خروجی مقایسه کننده سطح بالایی در حدود 2.2 خواهیم داشت. ولت سیگنال خروجی op-amp از طریق ترانزیستورها، عملکرد رله الکترومغناطیسی را کنترل می کند. در سطح بالاروشن می شود و وقتی کم است خاموش می شود و بار را با کنتاکت هایش تغییر می دهد.

TL431 یک دیود زنر قابل برنامه ریزی است. به عنوان مرجع ولتاژ و منبع تغذیه برای مدارهای کم توان استفاده می شود. سطح ولتاژ مورد نیاز در پایه کنترل ریز مونتاژ TL431 با استفاده از یک تقسیم کننده روی مقاومت های Rl، R2 و یک ترمیستور با TKS R3 منفی تنظیم می شود.

اگر ولتاژ در پایه کنترل TL431 بالاتر از 2.5 ولت باشد، ریز مدار جریان را عبور داده و رله الکترومغناطیسی را روشن می کند. رله خروجی کنترل تریاک را سوئیچ می کند و بار را وصل می کند. با افزایش دما، مقاومت ترمیستور و پتانسیل در کنتاکت کنترلی TL431 به زیر 2.5 ولت کاهش می یابد، رله کنتاکت های جلویی خود را آزاد می کند و بخاری را خاموش می کند.

با استفاده از مقاومت R1، سطح دمای مورد نظر را تنظیم می کنیم تا بخاری روشن شود. این طرحقادر به کنترل المنت حرارتی تا 1500 وات است. رله برای RES55A با ولتاژ کاری 10...12 ولت یا معادل آن مناسب است.

طراحی یک ترموستات آنالوگ برای حفظ دمای تنظیم شده در داخل انکوباتور یا در جعبه ای در بالکن برای نگهداری سبزیجات در زمستان استفاده می شود. وعده های غذایی از باتری اتومبیلدر 12 ولت

این طرح از یک رله در صورت افت دما تشکیل شده و با افزایش آستانه از پیش تعیین شده خاموش می شود.

دمایی که رله ترموستات در آن کار می کند توسط سطح ولتاژ روی پایه های 5 و 6 ریز مدار K561LE5 تنظیم می شود و دمای رله خاموش توسط پتانسیل روی پایه های 1 و 21 تنظیم می شود. اختلاف دما با افت ولتاژ در عرض کنترل می شود. مقاومت R3. یک ترمیستور با TCR منفی به عنوان سنسور دما R4 استفاده می شود، یعنی.

طراحی کوچک است و فقط از دو واحد تشکیل شده است - یک واحد اندازه گیری مبتنی بر مقایسه کننده مبتنی بر تقویت کننده عملیات 554CA3 و یک سوئیچ بار تا 1000 وات ساخته شده بر روی رگولاتور برق KR1182PM1.

سومین ورودی مستقیم op-amp دریافت می کند فشار ثابتاز یک تقسیم کننده ولتاژ متشکل از مقاومت های R3 و R4. چهارمین ورودی معکوس با ولتاژ از یک تقسیم کننده دیگر در مقاومت R1 و ترمیستور MMT-4 R2 تامین می شود.

سنسور دما یک ترمیستور است که در یک فلاسک شیشه ای با ماسه قرار دارد که در آکواریوم قرار می گیرد. واحد اصلی طراحی m/s K554SAZ - مقایسه کننده ولتاژ است.

از تقسیم کننده ولتاژ که شامل یک ترمیستور نیز می شود، ولتاژ کنترل به ورودی مستقیم مقایسه کننده می رود. ورودی دیگر مقایسه کننده برای تنظیم دمای مورد نیاز استفاده می شود. یک تقسیم کننده ولتاژ از مقاومت های R3، R4، R5 ساخته شده است که یک پل حساس به تغییرات دما را تشکیل می دهند. هنگامی که دمای آب در آکواریوم تغییر می کند، مقاومت ترمیستور نیز تغییر می کند. این باعث ایجاد عدم تعادل ولتاژ در ورودی های مقایسه کننده می شود.

بسته به اختلاف ولتاژ در ورودی ها، وضعیت خروجی مقایسه کننده تغییر می کند. بخاری به گونه ای ساخته شده است که با کاهش دمای آب، ترموستات آکواریوم به طور خودکار راه اندازی می شود و با افزایش آن، برعکس خاموش می شود. مقایسه کننده دارای دو خروجی جمع کننده و امیتر است. برای کنترل ترانزیستور اثر میدان، یک ولتاژ مثبت مورد نیاز است، بنابراین، این خروجی کلکتور مقایسه کننده است که به خط مثبت مدار متصل می شود. سیگنال کنترل از ترمینال امیتر به دست می آید. مقاومت های R6 و R7 بار خروجی مقایسه کننده هستند.

برای روشن و خاموش کردن المنت گرمایش در ترموستات ترانزیستور اثر میدانی IRF840. برای تخلیه دروازه ترانزیستور، یک دیود VD1 وجود دارد.

مدار ترموستات از منبع تغذیه بدون ترانسفورماتور استفاده می کند. اضافی ولتاژ ACکاهش می یابد به دلیل راکتانسظروف C4.

اساس اولین طراحی ترموستات یک میکروکنترلر PIC16F84A با سنسور دمای DS1621 با رابط l2C است. هنگامی که برق روشن می شود، میکروکنترلر ابتدا رجیسترهای داخلی سنسور دما را مقداردهی اولیه می کند و سپس آن را پیکربندی می کند. ترموستات روی میکروکنترلر در مورد دوم قبلاً روی PIC16F628 با سنسور DS1820 ساخته شده است و بار متصل را با استفاده از کنتاکت های رله کنترل می کند.

وابستگی افت ولتاژ به اتصال p-nنیمه هادی ها در دما، برای ایجاد حسگر خانگی ما عالی است.

همانطور که همه می دانند زمستان روسیه با شدت و سرمای شدید متمایز می شود. بنابراین اتاق هایی که افراد در آن قرار دارند باید گرم شوند. گرمایش مرکزی رایج ترین گزینه است و اگر این در دسترس نیست، می توانید از دیگ بخار گاز جداگانه استفاده کنید. با این حال، اغلب اتفاق می افتد که نه یکی و نه دیگری قابل دسترسی نیست، به عنوان مثال، در یک زمین باز یک اتاق کوچک از یک ایستگاه پمپاژ آب وجود دارد که در آن رانندگان در تمام ساعات شبانه روز در حال انجام وظیفه هستند. این می تواند یک اتاق در یک ساختمان بزرگ خالی از سکنه یا یک برج نگهبانی باشد. نمونه های زیادی وجود دارد.

راه خروج

همه این موارد مجبور به نصب گرمایش الکتریکی می شوند. اگر اتاق کوچک است، می توان با یک رادیاتور روغن برقی معمولی و در اتاق ها از آن عبور کرد اندازه های بزرگاغلب، گرمایش آب با استفاده از رادیاتور نصب می شود. اگر دمای آب را کنترل نکنید، دیر یا زود ممکن است بجوشد و باعث از کار افتادن کل دیگ شود. برای محافظت در برابر چنین مواردی از ترموستات استفاده می شود.

ویژگی های دستگاه

از نظر عملکردی، دستگاه را می توان به چندین واحد جداگانه تقسیم کرد: یک مقایسه کننده، و همچنین دستگاه های کنترل بار. تمامی این قسمت ها در ادامه توضیح داده خواهد شد. این اطلاعات برای ساختن ترموستات با دستان خود ضروری است. که در در این موردطرحی پیشنهاد شده است که در آن یک سنسور دمای معمولی کار می کند ترانزیستور دوقطبی، به لطف آن می توانید استفاده از ترمیستورها را کنار بگذارید. این سنسور بر اساس پارامترهای ترانزیستورهای همه کار می کند دستگاه های نیمه هادیتا حد زیادی به دمای محیط بستگی دارد.

تفاوت های ظریف مهم

ایجاد یک ترموستات با دستان خود باید دو نکته را در نظر بگیرد. اولا، ما در مورددر مورد تمایل دستگاه های خودکار به تولید خود. اگر اتصال بین محرک و سنسور رله حرارتی بیش از حد قوی باشد، پس از کار، رله بلافاصله خاموش می شود و سپس دوباره روشن می شود. این در مواردی رخ می دهد که سنسور در مجاورت کولر یا بخاری باشد. دوم اینکه تمام سنسورها و لوازم برقیدقت خاصی وجود دارد به عنوان مثال، می توانید دمای 1 درجه را ردیابی کنید، اما ردیابی مقادیر کوچکتر بسیار دشوارتر است. در این مورد، الکترونیک ساده اغلب شروع به اشتباه می کند و تصمیمات متقابل منحصر به فرد اتخاذ می کند، به خصوص زمانی که دما تقریباً برابر با دمای تنظیم شده برای عملکرد باشد.

فرآیند خلقت

اگر در مورد نحوه ساخت ترموستات با دستان خود صحبت کنیم، پس شایان ذکر است که سنسور در اینجا یک ترمیستور است که مقاومت آن را در طول فرآیند گرمایش کاهش می دهد. به مدار تقسیم کننده ولتاژ متصل است. R2 نیز در مدار گنجانده شده است که از طریق آن دمای پاسخ تنظیم می شود. از تقسیم کننده، ولتاژ به عنصر 2I-NOT که در حالت اینورتر روشن می شود، و سپس به پایه ترانزیستور که به عنوان یک شکاف تخلیه برای خازن C1 عمل می کند، تامین می شود. به نوبه خود به ورودی (S) فلیپ فلاپ RS که روی یک جفت عنصر مونتاژ شده است و همچنین به ورودی 2I-NOT دیگر متصل می شود. از تقسیم کننده، ولتاژ به ورودی 2I-NOT، که ورودی دوم (R) فلیپ فلاپ RS را کنترل می کند، تامین می شود.

چگونه کار می کند

بنابراین، ما در حال بررسی نحوه ایجاد یک ترموستات ساده با دستان خود هستیم، بنابراین مهم است که بدانیم چگونه کار می کند. موقعیت های مختلف. در درجه حرارت بالاترمیستورها با ولتاژ پایین مشخص می شوند، بنابراین یک ولتاژ در تقسیم کننده درک می شود. مدارهای منطقیمثل صفر در این حالت، ترانزیستور باز است، یک صفر منطقی در ورودی S-flip-flop درک می شود و خازن C1 تخلیه می شود. خروجی تریگر روی یک خروجی منطقی تنظیم شده است. رله در حالت روشن است و ترانزیستور VT2 باز است. برای درک دقیق نحوه ساخت ترموستات، شایان ذکر است که اجرای رله خاص بر روی خنک کردن جسم متمرکز است، یعنی هنگامی که دما بالا است، فن را روشن می کند.

افت دما

هنگامی که دما کاهش می یابد، مقاومت ترمیستور افزایش می یابد که منجر به افزایش ولتاژ در تقسیم کننده می شود. در یک لحظه خاص، ترانزیستور VT1 بسته می شود، پس از آن خازن C1 از طریق R5 شروع به شارژ می کند. در نهایت لحظه رسیدن به یک سطح منطقی فرا می رسد. این است که به یکی از ورودی های D4 و به ورودی دوم می رود از این عنصرولتاژ از تقسیم کننده تامین می شود. وقتی هر دو ورودی روی ورودی های منطقی تنظیم می شوند و یک صفر در خروجی عنصر ظاهر می شود، ماشه به حالت مخالف سوئیچ می کند. در این حالت رله خاموش می شود که به شما امکان می دهد در صورت لزوم فن را خاموش کنید یا گرمایش را روشن کنید. به این ترتیب می توانید یک ترموستات بسازید تا در مواقع لزوم فن را روشن و خاموش کند.

افزایش دما

بنابراین، دما دوباره شروع به افزایش کرد. یک صفر روی تقسیم‌کننده ابتدا در یکی از ورودی‌های D4 ظاهر می‌شود و صفر را در ورودی ماشه حذف می‌کند و آن را به یک تغییر می‌دهد. علاوه بر این، با افزایش دما، صفر روی اینورتر ظاهر می شود. پس از تغییر آن به یک، ترانزیستور باز می شود که منجر به تخلیه عنصر C1 و تنظیم صفر در ورودی ماشه می شود که گرمایش مایع خنک کننده را در سیستم گرمایش آب خاموش می کند یا فن را روشن می کند. . این دست سازها کاملاً مؤثر عمل می کنند.

بلوک‌های C1، R5 و VT1 برای حذف خود تولیدی طراحی شده‌اند، زیرا زمان تاخیر خاموشی روی آنها تنظیم شده است. می تواند از چند ثانیه تا چند دقیقه متغیر باشد. ما یک ترموستات نسبتاً ساده را در نظر می گیریم که با دستان خود ایجاد شده است ، بنابراین واحد فوق به ما امکان می دهد جهش سنسور دما را نیز از بین ببریم. حتی با اولین پالس بسیار کوچک، ترانزیستور باز می شود و خازن فوراً تخلیه می شود. پس از آن صحبت ها نادیده گرفته می شود. هنگامی که ترانزیستور بسته می شود، وضعیت تکرار می شود. شارژ خازن تنها پس از اتمام آخرین پالس پرش آغاز می شود. به لطف معرفی یک ماشه به مدار، می توان از حداکثر وضوح عملکرد رله اطمینان حاصل کرد. همانطور که می دانید، یک ماشه تنها می تواند دو موقعیت داشته باشد.

مونتاژ

برای ساختن ترموستات با دستان خود، می توانید از یک تخته مدار مخصوص استفاده کنید که کل مدار با استفاده از روش لولایی روی آن مونتاژ می شود. همچنین قابل استفاده است تخته مدار چاپی. شما می توانید از هر برقی در محدوده 3-15 ولت استفاده کنید. رله ها باید بر این اساس انتخاب شوند.

با استفاده از یک طرح مشابه، می توانید یک ترموستات برای یک آکواریوم با دستان خود بسازید، اما لطفا توجه داشته باشید که باید از بیرون به شیشه متصل شود، در این صورت هیچ مشکلی در استفاده از آن وجود نخواهد داشت.

رله شرح داده شده در بالا قابلیت اطمینان بسیار بالایی را در حین کار نشان داد. دما در کسری از درجه حفظ می شود. با این حال، به طور مستقیم به تاخیر زمانی تعیین شده توسط مدار R5C1 و همچنین پاسخ به عملکرد، یعنی قدرت کولر یا بخاری بستگی دارد. محدوده دما و دقت تنظیم آن با انتخاب مقاومت های تقسیم کننده تعیین می شود. اگر چنین ترموستاتی را با دست خود ساخته اید، نیازی به تنظیم ندارد، اما بلافاصله شروع به کار می کند.

در نظر گرفته شده طراحی سادهیک ترموستات خودساخته برای حفظ دمای مورد نیاز داخل انبار هنگام نگهداری سبزیجات زمان زمستاناز سال. مدار از یک ولتاژ شبکه استاندارد 220 ولت تغذیه می شود.

این طرح ساده ترین است برای جمع آوری با دستان خود، از آن به عنوان سنسور دما استفاده می شود ماژول دیجیتال DS18B20 با محدوده اندازه گیری از -55 تا 125 درجه سانتیگراد. دستگاه خانگی تنها دارای دو دکمه کنترلی "+" و "-" برای تنظیم درجه های مورد نیاز است، مرحله تنظیم 0.5 درجه سانتیگراد است. آردوینو عملکرد ماژول DS18B20 را با هیسترزیس 0.5 درجه سانتیگراد کنترل می کند. اگر در عرض سه ثانیه کنترل درجه وجود نداشته باشد، صفحه نمایش دمای فعلی را نشان می دهد. که مقدار آن در حافظه غیر فرار ذخیره می شود.

طرح برنامه نویسی بردهای آردوینومی توانید آن را بگیرید، نمودار اتصال در شکل زیر نشان داده شده است. امضا ساخته نشد زیرا من از تخته نان برای مونتاژ استفاده کردم.

با استفاده از تراشه MAX6675 می توانید TEMF (نیروی ترموکوپل ترموکوپل نوع K) را اندازه گیری کنید، نتیجه اندازه گیری بر حسب درجه فارنهایت و سانتیگراد نمایش داده می شود.

بیایید به دو طرح خانگی نگاه کنیم، یکی یک نمونه اولیه (بالا در شکل)، که در مجله یک طراح مدل دیده شده است، و نسخه مدرن آن، درست در زیر

در نسخه مدرن، یک تقسیم کننده ولتاژ بر روی مقاومت های R1-RЗ ساخته شده است، ولت های عبوری از آن با استفاده از دیود زنر D814B تثبیت می شوند. مقاومت R3 یک ترمیستور KMT-12 10 کیلو اهم است که می توان آن را با MMT-1، MMT-9، MMT-12 یا مشابه جایگزین کرد. در بازوی بالایی تقسیم کننده دو مقاومت وجود دارد: یک متغیر با مقدار اسمی 1.5-2.2 کیلو اهم با مشخصه خطی، دستگیره تنظیم آن در پنل جلوییبا اصلاح کالیبره شده و تنظیم R2 با مقاومت 1.5-47 کیلو اهم، برای تنظیم خشن.

وابستگی واضح مقاومت ترمیستور به دما به آن اجازه می دهد تا به عنوان سنسوری استفاده شود که سطح ولتاژ را در ورودی های 1 و 2 DD1.1 K561LA7 تغییر می دهد. دستگیره های تنظیم مقاومت R1 و R2 سطح عملکرد منطق دیجیتال را تنظیم می کنند. ظرفیت C1 جهش DD1 را در لحظه سوئیچینگ حذف می کند. به لطف مقاومت های R5 و R6، خروجی K561LA7 به صورت گالوانیکی به سوئیچ ترانزیستور KT972 متصل می شود که در مدار کلکتور آن رله K1 متصل است. از طریق کنتاکت های جلویی خود، استارت مغناطیسی K2 را راه اندازی می کند که بار یک بخاری خانگی معمولی را با یک فن داخلی با قدرت 1.5 کیلو وات یا بیشتر روشن می کند.

تنظیم با استفاده از مقاومت های R1 و R2 انجام می شود که دمای مورد نیاز برای نگهداری در انبار یا انبار سبزیجات را تنظیم می کند. در ابتدا با قرار دادن دسته های آنها در وضعیت وسط و قرار دادن سنسور در محیطی با دمای مورد نیاز، با چرخش آهسته دسته، زاویه چرخش R2 تعیین می شود که رله در آن فعال می شود.

اصل کار مدار بسیار ساده است: اگر ولتاژ الکترود کنترل TL431 بالاتر از 2.5 ولت باشد (تنظیم شده توسط ولتاژ مرجع داخلی)، ریز مونتاژ باز است و جریان از طریق بار عبور می کند. اگر سطح ولتاژ مرجع اندکی کاهش یابد، TL431 بار را بسته و قطع می کند.

در این مورد، یک ریز مدار دیود زنر به عنوان مقایسه کننده استفاده می شود، اما با یک ورودی. این استفاده از ریز مونتاژ باعث می شود تا طراحی تا حد امکان ساده شود و تعداد قطعات رادیویی کاهش یابد.

ولتاژ در الکترود کنترل با استفاده از یک تقسیم کننده در مقاومت های R1، R2 و R4 تشکیل می شود. ترمیستور با TCR منفی به عنوان مقاومت R4 در نظر گرفته می شود، یعنی با افزایش دما مقاومت آن کاهش می یابد. اگر ولتاژ اولین پایه دیود زنر بیش از 2.5 ولت باشد، باز است، رله روشن می شود و Triac D2 بار را روشن می کند. با افزایش دما، مقدار مقاومت ترمیستور کاهش می یابد، ولتاژ به زیر 2.5 ولت کاهش می یابد - رله همراه با بار خاموش می شود. با استفاده از مقاومت R1، دمای ترموستات تنظیم می شود. می توانید هر رله 12 ولتی را بگیرید، به عنوان مثال RES-55A.

طراحی کوچک است و فقط از دو واحد تشکیل شده است - یک واحد اندازه گیری مبتنی بر مقایسه کننده مبتنی بر تقویت کننده عملیات 554CA3 و یک سوئیچ بار تا 1000 وات ساخته شده بر روی رگولاتور برق KR1182PM1.

سومین ورودی مستقیم op-amp یک ولتاژ ثابت از یک تقسیم کننده ولتاژ متشکل از مقاومت های R3 و R4 دریافت می کند. چهارمین ورودی معکوس با ولتاژ از یک تقسیم کننده دیگر در مقاومت R1 و ترمیستور MMT-4 R2 تامین می شود.

دستگاه باید طوری پیکربندی شود که وقتی دما در انبار به سه درجه سانتیگراد کاهش می یابد، به دلیل کاهش مقاومت ترمیستور MMT-4، ولتاژ در خروجی مقایسه کننده نامتعادل شده و یک صفر منطقی برقرار می شود. رله کار می کند که با کنتاکت های خود تنظیم کننده فاز را روی ریز مدار KR1182PM1 سوئیچ می کند.

تریمر R4 برای تنظیم دقیقمقادیر دمای مورد نیاز می توانید ترموستات زیرزمینی را با استفاده از یک دماسنج معمولی جیوه ای کالیبره کنید.

رله باید یک کلید نی با مصرف جریان کم باشد. از رله قوی تر نمی توان استفاده کرد، زیرا رله مستقیماً به خروجی آپ امپ متصل است؛ جریان بار نباید بیش از 50 میلی آمپر باشد.

مزیت اصلی این طرح دقت قابل قبول آن، بدون هیچ گونه کالیبراسیون، با طراحی حداکثری ساده شده است.

جزء اصلی مدار ترموستات میکروکنترلر است PIC12F629از میکروچیپ و یک سنسور دما از دالاس. اینها کاملاً خوب هستند اجزای مدرنتوانایی دریافت و انتقال اطلاعات کد دیجیتالدر یک اتوبوس با استفاده از رابط 1-Wire.

محدوده دما در EEPROM میکروکنترلر PIC12F629 ذخیره می شود. می توان آن را با وضوح 1 درجه، از -55 تا +125 تنظیم کرد.

پس از روشن شدن دستگاه، میکروکنترلر رله را روشن می کند و LED HL1 شروع به روشن شدن می کند که نشان دهنده کارکرد دستگاه است. سپس مقدار دمای فعلی سنسور DS18B20 با دمای تنظیم شده مقایسه می شود و اگر دمای فعلی کمتر از آستانه پایین تر باشد، رله همچنان روشن می ماند، همانطور که بخاری که از طریق کنتاکت های جلو متصل است.

در مرحله بعد، میکروکنترلر دمای موجود در انبار را با مقدار بالای مشخص شده مقایسه می کند. پس از رسیدن به این حد، میکروکنترلر یک کد تولید می کند و رله را خاموش می کند تا زمانی که میکروکنترلر افت دما را زیر حد تنظیم شده پایین تشخیص دهد.

اگر لازم است مقدار آستانه دمای بالا (آدرس 0×01) و پایین (0×00) را تنظیم کنید. خود سیستم عامل را می توان از لینک سبز رنگ، درست در بالا دانلود کرد.

بسیاری از چیزهای مفیدی که به افزایش راحتی در زندگی ما کمک می کنند را می توان بدون مشکل زیاد با دستان خود جمع کرد. همین امر در مورد ترموستات نیز صدق می کند (به آن ترموستات نیز می گویند).

این دستگاه به شما این امکان را می دهد که تجهیزات سرمایشی یا گرمایشی مورد نظر را روشن یا خاموش کنید و هنگامی که تغییرات دمایی خاصی در محل نصب آن رخ می دهد، تنظیمات را انجام دهید.

به عنوان مثال، در صورت سرمای شدید، او می تواند به طور مستقل بخاری واقع در زیرزمین را روشن کند. بنابراین، شایان ذکر است که چگونه می توانید چنین وسیله ای را خودتان بسازید.

چگونه کار می کند

اصل کار یک ترموستات بسیار ساده است، بنابراین بسیاری از آماتورهای رادیویی برای تقویت مهارت های خود دستگاه های خانگی می سازند.

در این مورد، می توانید از بسیاری استفاده کنید طرح های مختلف، اگرچه محبوب ترین تراشه مقایسه کننده است.

این عنصر دارای چندین ورودی، اما تنها یک خروجی است. بنابراین، اولین خروجی به اصطلاح "ولتاژ مرجع" را دریافت می کند که دارای مقدار است تنظیم دما. دومی ولتاژ را مستقیماً از سنسور دما دریافت می کند.

پس از این، مقایسه کننده این دو مقدار را با هم مقایسه می کند. اگر ولتاژ سنسور دما دارای انحراف خاصی از "مرجع" باشد، سیگنالی به خروجی ارسال می شود که باید رله را روشن کند. پس از این، ولتاژ به دستگاه گرمایش یا سرمایش مربوطه اعمال می شود.

فرایند ساخت

پس بیایید به روند آن نگاه کنیم خود ساخته ترموستات ساده 12 ولت، دارای سنسور دمای هوا.

همه چیز باید به صورت زیر اتفاق بیفتد:

1. ابتدا باید بدن را آماده کنید. برای این منظور بهتر است از یک کنتور برقی قدیمی مانند Granit-1 استفاده کنید.
2. بهینه تر است که مداری را بر اساس همان شمارنده جمع آوری کنید. برای انجام این کار، باید یک پتانسیومتر را به ورودی مقایسه کننده (معمولاً با علامت "+") وصل کنید که امکان تنظیم دما را فراهم می کند. سنسور دمای LM335 باید به علامت "-" که ورودی معکوس را نشان می دهد متصل شود. در این حالت، هنگامی که ولتاژ در "پلاس" بیشتر از "منفی" باشد، مقدار 1 (یعنی زیاد) به خروجی مقایسه کننده ارسال می شود. پس از این، تنظیم کننده برق را به رله می فرستد، که به نوبه خود، به عنوان مثال، یک دیگ گرمایش روشن می شود. هنگامی که ولتاژ ارائه شده به "منهای" بیشتر از ولتاژ "پلاس" باشد، خروجی مقایسه کننده دوباره 0 خواهد بود و پس از آن رله نیز خاموش می شود.
3. برای اطمینان از اختلاف دما، به عبارت دیگر، برای عملکرد ترموستات، فرض کنید در 22 روشن می شود و در 25 خاموش می شود، باید از یک ترمیستور برای ایجاد بازخورد بین "به علاوه" مقایسه کننده و آن استفاده کنید. خروجی
4. برای تامین برق، توصیه می شود یک ترانسفورماتور از یک سیم پیچ بسازید. می توان آن را به عنوان مثال از یک کنتور برقی قدیمی گرفت (باید از نوع القایی باشد). واقعیت این است که می توانید یک سیم پیچ ثانویه روی سیم پیچ ایجاد کنید. برای به دست آوردن ولتاژ 12 ولت مورد نظر، کافی است 540 دور سیم پیچ کنید. در عین حال، برای جا افتادن آنها، قطر سیم نباید بیش از 0.4 میلی متر باشد.

مشاوره تخصصی:برای روشن کردن بخاری، بهتر است از بلوک ترمینال کنتور استفاده کنید.

برق بخاری و نصب ترموستات

بسته به سطح توان تحمل شده توسط کنتاکت های رله مورد استفاده، قدرت خود بخاری بستگی دارد.

در مواردی که مقدار تقریباً 30 A است (این سطحی است که رله های خودرو برای آن طراحی شده است) می توان از بخاری 6.6 کیلو وات (بر اساس محاسبه 30x220) استفاده کرد.

اما ابتدا توصیه می شود مطمئن شوید که تمام سیم کشی ها و همچنین دستگاه می توانند بار مورد نیاز را تحمل کنند.

شایان ذکر است:علاقه مندان به DIY می توانند با دست خود یک ترموستات الکترونیکی بر اساس یک رله الکترومغناطیسی با کنتاکت های قدرتمند بسازند که می تواند جریان های حداکثر 30 آمپر را تحمل کند. این دستگاه خانگیمی تواند برای نیازهای مختلف خانه استفاده شود.

ترموستات باید تقریباً در انتهای دیوار اتاق نصب شود، زیرا در اینجا هوای سرد جمع می شود. همچنین نکته مهمعدم وجود تداخل حرارتی است که می تواند دستگاه را تحت تأثیر قرار دهد و در نتیجه آن را گیج کند.

به عنوان مثال، اگر در یک پیش نویس یا در کنار وسایل الکتریکی که به شدت گرما منتشر می کنند، نصب شود، به درستی کار نخواهد کرد.

تنظیمات

برای اندازه گیری دما بهتر است از ترمیستور استفاده شود که مقاومت الکتریکی آن با تغییر دما تغییر می کند.

لازم به ذکر است که نسخه ترموستات ذکر شده در مقاله ما که از سنسور LM335 ایجاد شده است، نیازی به پیکربندی ندارد.

فقط دانستن ولتاژ دقیقی که به "پلاس" مقایسه کننده عرضه می شود کافی است. با استفاده از ولت متر می توانید آن را پیدا کنید.

مقادیر مورد نیاز در موارد خاص را می توان با استفاده از فرمولی مانند: V = (273 + T) x 0.01 محاسبه کرد. در این حالت، T دمای مورد نظر را نشان می دهد که بر حسب سانتیگراد نشان داده شده است. بنابراین، برای دمای 20 درجه، مقدار 2.93 V خواهد بود.

در سایر موارد، ولتاژ باید مستقیماً به صورت تجربی بررسی شود. برای این کار استفاده کنید دماسنج دیجیتالمانند TM-902S. برای اطمینان از حداکثر دقت تنظیم، توصیه می شود سنسورهای هر دو دستگاه (به معنی دماسنج و ترموستات) را به یکدیگر متصل کنید، پس از آن می توان اندازه گیری ها را انجام داد.

ویدیویی را تماشا کنید که به طور معمول نحوه ساخت ترموستات را با دستان خود توضیح می دهد: