نمودار رله حرارتی را خودتان انجام دهید. یک مدار ترموستات ساده و قابل اعتماد برای انکوباتور

ترموستات ها به طور گسترده ای برای اهداف مختلف استفاده می شوند: در اتومبیل ها، سیستم های گرمایشی انواع مختلف، یخچال ها و کوره ها. کار آنها خاموش یا روشن کردن دستگاه ها پس از رسیدن به دمای معین است. ساختن یک ترموستات مکانیکی ساده با دستان خود دشوار نیست. طرح های مدرن طراحی پیچیده تری دارند، اما با کمی تجربه می توان آنالوگ چنین سازه هایی را ساخت.

نمایش همه

ترموستات مکانیکی

امروزه جدیدترین مدل‌های ترموستات‌ها با دکمه‌های لمسی کنترل می‌شوند، در حالی که مدل‌های قدیمی‌تر با مدل‌های مکانیکی کنترل می‌شوند. اکثر این دستگاه ها دارای یک پنل دیجیتال هستند که دمای مایع خنک کننده و همچنین حداکثر درجه مورد نیاز را در زمان واقعی نمایش می دهد.

تولید چنین دستگاه هایی بدون برنامه نویسی کامل نمی شود، بنابراین قیمت آنها بسیار بالاست. آنها به شما امکان می دهند دما را با توجه به پارامترهای مختلف، به عنوان مثال، بر اساس ساعت یا روز هفته تنظیم کنید. دما به طور خودکار تغییر خواهد کرد.

اگر در مورد ترموستات های کوره های فولادی صنعتی صحبت کنیم، ساختن آنها به تنهایی دشوار خواهد بود، زیرا آنها طراحی پیچیده ای دارند و نیاز به توجه بیش از یک متخصص دارند. اینها بیشتر در کارخانه ها ساخته می شوند. اما ساختن یک کنترل کننده دما ساده با دستان خود برای یک سیستم گرمایش مستقل، انکوباتورها و غیره کار دشواری نیست. نکته اصلی این است که به تمام نقشه ها و توصیه های تولید پایبند باشید.

به منظور درک نحوه عملکرد ترموستات، می توانید یک ساختار مکانیکی ساده را جدا کنید. بر اساس اصل باز و بسته کردن درب (دمپر) دیگ کار می کند و در نتیجه دسترسی هوا به محفظه احتراق را کاهش یا افزایش می دهد. سنسور البته به دما واکنش نشان می دهد.

برای تولید چنین دستگاهی شما به اجزای زیر نیاز خواهید داشت:

• بهار برگشت؛
• دو اهرم؛
• دو لوله آلومینیومی؛
• واحد تنظیم (به نظر می رسد مانند جعبه محور جرثقیل)؛
• زنجیری که دو قسمت (ترموستات و در) را به هم متصل می کند.

تمام اجزاء باید مونتاژ و روی دیگ نصب شوند.

این دستگاه به لطف خاصیت آلومینیوم برای انبساط تحت تأثیر دما کار می کند. در این راستا دمپر بسته می شود. اگر دما کاهش یابد، لوله آلومینیومی سرد می شود و اندازه آن کاهش می یابد، بنابراین دمپر کمی باز می شود.

اما این طرح دارای معایب قابل توجهی نیز می باشد. مشکل این است که تعیین اینکه چه زمانی دمپر به این شکل عمل می کند دشوار است. برای تنظیم تقریباً مکانیسم، محاسبات دقیق مورد نیاز است. تعیین دقیق میزان انبساط یک لوله آلومینیومی غیرممکن است. بنابراین، در اکثر موارد، دستگاه های دارای حسگرهای الکترونیکی در حال حاضر ترجیح داده می شوند.

ترموستات مکانیکی خانگی برای دیگ معدن



دستگاه الکترونیکی ساده

برای عملکرد دقیق تر یک کنترل کننده دمای خودکار، نمی توانید بدون قطعات الکترونیکی انجام دهید. ساده ترین ترموستات ها با استفاده از مدار مبتنی بر رله کار می کنند.





عناصر اصلی چنین دستگاهی هستند:

• مدار آستانه؛
• دستگاه نشانگر؛
• حسگر دما.

مدار ترموستات خانگی باید به افزایش (کاهش) دما پاسخ دهد و محرک را روشن کند یا عملکرد آن را تعلیق کند. برای اجرای ساده ترین مدار باید از ترانزیستورهای دوقطبی استفاده کرد. رله حرارتی بر اساس نوع ماشه اشمیت ساخته شده است. ترمیستور به عنوان سنسور دما عمل خواهد کرد. بسته به دما که در واحد کنترل عمومی تنظیم می شود، مقاومت را تغییر می دهد.

اما علاوه بر یک ترمیستور، یک سنسور دما نیز می تواند باشد:

• ترمیستورها؛
• عناصر نیمه هادی؛
• دماسنج های مقاومتی؛
• رله دو فلزی؛
• ترموکوپل ها

هنگام استفاده از نمودارها و نقشه ها از منابع ناشناخته، شایان ذکر است که آنها اغلب با توضیحات پیوست مطابقت ندارند. در این راستا لازم است قبل از اقدام به ساخت دستگاه تمامی مواد را به دقت مطالعه کنید.

قبل از شروع کار، باید در مورد محدوده دمای دستگاه و همچنین قدرت آن تصمیم بگیرید. باید در نظر داشت که برخی از قطعات برای یخچال و برخی دیگر برای تجهیزات گرمایش استفاده می شود.



دستگاهی متشکل از سه جزء

یک ترموستات الکترونیکی ساده DIY را می توان برای استفاده در فن ها و رایانه های شخصی مونتاژ کرد. بنابراین، می توانید اصل عملکرد آن را درک کنید. تخته نان به عنوان پایه استفاده می شود.

ابزاری که به آن نیاز دارید آهن لحیم کاری است، اما اگر آن را ندارید یا تجربه کافی ندارید، می توانید از تخته لحیم کاری نیز استفاده کنید.

این طرح از سه عنصر تشکیل شده است:

• ترانزیستور قدرت؛
• پتانسیومتر؛
• یک ترمیستور که به عنوان سنسور دما عمل می کند.

سنسور دما (ترمیستور) به افزایش درجه واکنش نشان می دهد و بنابراین فن روشن می شود.

برای تنظیم دستگاه، ابتدا باید داده های فن را در حالت خاموش قرار دهید. سپس باید کامپیوتر را روشن کنید و منتظر بمانید تا تا دمای مشخصی گرم شود تا لحظه روشن شدن فن را ضبط کنید. راه اندازی چندین بار انجام می شود. این کار اثربخشی کار را تضمین می کند.

امروزه تولید کنندگان مدرن عناصر و ریز مدارهای مختلف می توانند مجموعه وسیعی از قطعات یدکی را ارائه دهند. همه آنها از نظر مشخصات فنی و ظاهر متفاوت هستند.

ترموستات DIY



کنترل کننده های دما برای سیستم های گرمایشی

هنگام ساخت و نصب ترموستات با سنسور دمای هوا با دست خود برای سیستم های گرمایشی، لازم است خطوط بالایی و پایینی را به طور دقیق کالیبره کنید. این امر از گرم شدن بیش از حد تجهیزات جلوگیری می کند که در بهترین حالت می تواند منجر به خرابی کل سیستم شود. در بدترین حالت، گرم شدن بیش از حد تجهیزات می تواند باعث انفجار آن و احتمالاً کشنده شود.




برای این منظور، به دستگاهی برای اندازه گیری قدرت جریان نیاز دارید. با استفاده از نقشه ها و نمودارها می توانید تجهیزات خارجی برای تنظیم دمای دیگ بخار سوخت جامد بسازید. برای کار می توانید از مدار K561LA7 استفاده کنید. اصل کار در توانایی یک ترمیستور برای کاهش یا افزایش مقاومت در شرایط دمایی خاص نهفته است. پارامترهای مورد نظر را می توان با استفاده از یک مقاومت AC تنظیم کرد. ابتدا ولتاژ به اینورتر می رسد و سپس به خازن ها منتقل می شود که به ماشه ها متصل شده و عملکرد آنها را کنترل می کنند.

اصل کار ساده است. با کاهش درجه، ولتاژ در رله افزایش می یابد. اگر مقدار کمتر از حد پایین باشد، فن به طور خودکار خاموش می شود.

بهتر است عناصر را روی یک موش مول لحیم کنید. به عنوان منبع تغذیه، می توانید از دستگاهی استفاده کنید که در ولتاژ 3-15 ولت کار می کند.

هر وسیله خانگی نصب شده روی سیستم گرمایشی می تواند منجر به خرابی آن شود. علاوه بر این، چنین اقداماتی ممکن است توسط خدمات کنترل دولتی ممنوع شود. به عنوان مثال، اگر یک دیگ بخار گاز در خانه نصب شده باشد، ممکن است چنین تجهیزات اضافی توسط سرویس گاز حذف شود. حتی در برخی موارد جریمه نیز صادر می شود.

ترموستات را خودتان برای عناصر گرمایش انجام دهید: نمودار و دستورالعمل

تجهیزات دیجیتال

برای ساخت یک دستگاه مدرن با تنظیم دقیق درجات مورد نیاز، شما نمی توانید بدون قطعات دیجیتال انجام دهید.

تراشه اصلی PIC16F628A است. با استفاده از چنین مداری می توانید وسایل الکترونیکی مختلفی را کنترل کنید.

اصل عملیات نیز خیلی پیچیده نیست. مقادیر دمای تنظیم شده (لازم) و دمای فعلی به یک نشانگر سه بار شارژ با یک کاتد مشترک عرضه می شود.

برای تنظیم دمای مورد نظر، ریز مدار دارای دو عنصر sb1 و sb2 است که دکمه های مکانیکی متعاقباً به آنها لحیم می شوند. عنصر اول برای کاهش دما و عنصر دوم برای افزایش آن است.

تنظیم مقدار هیسترزیس با فشار دادن همزمان دکمه sb3 هنگام تنظیم انجام می شود.

هنگام ساخت دستگاه های خانگی، نه تنها لحیم کاری و ساخت مدار به درستی مهم است، بلکه قرار دادن دستگاه روی تجهیزات در مکان مناسب نیز مهم است. خود برد باید از رطوبت و گرد و غبار محافظت شود تا از اتصال کوتاه و در نتیجه خرابی دستگاه جلوگیری شود. جداسازی همه مخاطبین نیز نقش بسیار مهمی دارد.

ترموستات ها

انواع دستگاه های موجود در بازار

امروزه شرکت هایی که چنین تجهیزاتی را تولید می کنند 3 نوع دستگاه اصلی را به خریدار ارائه می دهند. همه آنها بر روی سیگنال های داخلی مختلف کار می کنند. عملکرد آنها کنترل دما و یکسان سازی آن بسته به تنظیمات دستگاه (خطوط بالا و پایین) است.





سه نوع سیگنال داخلی وجود دارد:

1. 1. داده ها مستقیماً از مایع خنک کننده گرفته می شود. در زندگی روزمره بسیار محبوب نیست، زیرا اثربخشی آن ناکافی است. اصل کار بر اساس سنسور غوطه وری یا دستگاه مشابه دیگر است. اگرچه مشکلاتی در کارایی وجود دارد، اما متعلق به بخش گران قیمت چنین دستگاه هایی در بازار است.
2. 2. امواج هوای داخلی. این گزینه محبوب ترین است زیرا قابل اعتماد و مقرون به صرفه است. داده ها را نه از دمای مایع خنک کننده، بلکه مستقیماً از هوا می گیرد. این امکان را برای دقت بالاتر فراهم می کند. چه درجه ای در واحد کنترل تنظیم می شود دمای هوا خواهد بود. با استفاده از کابل به سیستم گرمایشی متصل می شود. چنین مدل هایی به طور مداوم توسط تولید کنندگان بهبود می یابند که آنها را راحت تر و کاربردی تر می کند.
3. 3. امواج هوای خارجی. بر اساس سنسور خیابان کار می کند. با هر گونه تغییر در شرایط آب و هوایی تحریک می شود و بلافاصله با تغییر تنظیمات تجهیزات گرمایشی واکنش نشان می دهد.

چنین دستگاه هایی می توانند الکتریکی یا الکترونیکی باشند. ترموستات ها می توانند سیگنال ها را در حالت اتوماتیک یا نیمه اتوماتیک دریافت کنند. عملکرد و تغییرات دما می تواند با نظارت بر دمای رادیاتورها و خطوط اصلی یا با ثبت تغییرات در قدرت دیگ رخ دهد.

امروز در بازار وجود دارد بسیاری از مدل های محبوباز تولید کنندگان برتر که قبلا موقعیت خود را تضمین کرده اند. اینها عمدتاً شامل E 51.716 و IWarm 710 هستند. بدنه خود اندازه کوچکی دارد و از پلیمر پلاستیکی ساخته شده است که نمی سوزد. با وجود این، عملکردهای مفید زیادی دارد. صفحه نمایش برای چنین اندازه های کوچک بسیار بزرگ است. تمام داده های موجود را نمایش می دهد. چنین دستگاه هایی بین 2500-3000 روبل قیمت دارند.

از ویژگی های کاربردی مدل اول می توان به قابلیت نصب آن در دیوار در هر موقعیتی، کنترل دما به طور همزمان از خود کف و همچنین وجود کابل به طول 3 متر اشاره کرد.در هنگام نصب باید به این موضوع فکر کنید. آیا دسترسی رایگان به دستگاه برای کنترل بدون مانع وجود خواهد داشت.

به مزایای فوق، می توانید معایبی نیز اضافه کنید. اینها شامل مجموعه کوچکی از توابع است که در آنالوگ این دستگاه ها یافت می شود. این گاهی اوقات هنگام استفاده باعث ناراحتی می شود. علاوه بر این، این مدل ها عملکرد گرمایش خودکار ندارند. اما در صورت تمایل می توانید آن را خودتان تمام کنید.

بنابراین، اگر به تمام نمودارها، نقشه ها و دستورالعمل های ساخت و نصب کاملاً پایبند باشید، ساختن یک ترموستات یا خرید و نصب یک مدل آماده دشوار نخواهد بود. این تجهیزات باعث صرفه جویی در وقت مالکان در تنظیم دستی دمای دستگاه های خاص می شود.

عملکرد دیگ بخار گازی یا برقی را می توان با استفاده از کنترل خارجی واحد بهینه کرد. ترموستات های راه دور تجاری موجود برای این منظور طراحی شده اند. این مقاله به شما کمک می کند تا بفهمید این دستگاه ها چیست و انواع آنها را درک کنید. همچنین در مورد چگونگی مونتاژ یک رله حرارتی با دستان خود بحث خواهد شد.

هدف از ترموستات

هر دیگ برقی یا گازی مجهز به کیت اتوماسیونی است که گرمایش مایع خنک کننده را در خروجی واحد کنترل می کند و با رسیدن به دمای تنظیم شده مشعل اصلی را خاموش می کند. دیگهای بخار سوخت جامد نیز با وسایل مشابه مجهز شده اند. آنها به شما اجازه می دهند دمای آب را در محدوده خاصی حفظ کنید، اما نه بیشتر.

در این مورد، شرایط آب و هوایی داخل یا خارج از خانه در نظر گرفته نمی شود. این خیلی راحت نیست؛ صاحب خانه باید به طور مداوم حالت عملکرد مناسب برای دیگ بخار را به تنهایی انتخاب کند. آب و هوا می تواند در طول روز تغییر کند، سپس اتاق ها گرم یا خنک می شوند. اگر اتوماسیون دیگ بخار به سمت دمای هوا در اتاق ها باشد، بسیار راحت تر خواهد بود.

برای کنترل عملکرد دیگ ها بسته به دمای واقعی، از ترموستات های گرمایشی مختلفی استفاده می شود. با اتصال به الکترونیک دیگ بخار، چنین رله ای خاموش می شود و شروع به گرم شدن می کند و دمای مورد نیاز هوا را حفظ می کند، نه خنک کننده.

انواع رله حرارتی

ترموستات معمولی یک واحد الکترونیکی کوچک است که بر روی دیوار در مکانی مناسب نصب شده و توسط سیم به منبع حرارتی متصل می شود. تنها یک تنظیم کننده دما در پنل جلویی وجود دارد؛ این ارزان ترین نوع دستگاه است.

علاوه بر آن، انواع دیگری از رله حرارتی وجود دارد:

• قابل برنامه ریزی: دارای نمایشگر کریستال مایع هستند، با استفاده از سیم متصل می شوند یا از ارتباط بی سیم با دیگ استفاده می کنند. این برنامه به شما امکان می دهد تغییرات دما را در ساعات خاصی از روز و در طول روز در طول هفته تنظیم کنید.
• همان دستگاه، فقط مجهز به ماژول GSM.
• تنظیم کننده مستقل که توسط باتری خود تغذیه می شود.
• رله حرارتی بی سیم با سنسور از راه دور برای کنترل فرآیند گرمایش بسته به دمای محیط.

توجه داشته باشید.مدلی که در آن سنسور در خارج از ساختمان قرار دارد، کنترل وابسته به آب و هوا را از عملکرد نصب دیگ فراهم می کند. این روش مؤثرترین روش در نظر گرفته می شود، زیرا منبع گرما به شرایط آب و هوایی در حال تغییر حتی قبل از اینکه بر دمای داخل ساختمان تأثیر بگذارد پاسخ می دهد.

رله های حرارتی چند منظوره که می توانند برنامه ریزی شوند به میزان قابل توجهی در مصرف انرژی صرفه جویی می کنند. در ساعاتی از روز که هیچ کس در خانه نیست، حفظ درجه حرارت بالا در اتاق ها فایده ای ندارد. صاحب خانه با دانستن برنامه کاری خانواده اش، همیشه می تواند کلید دما را طوری برنامه ریزی کند که در زمان های خاصی دمای هوا کاهش یابد و یک ساعت قبل از آمدن افراد، گرمایش روشن شود.

ترموستات های خانگی مجهز به ماژول GSM قادر به کنترل از راه دور نصب دیگ بخار از طریق ارتباط سلولی هستند. یک گزینه بودجه ارسال اعلان ها و دستورات در قالب پیامک از تلفن همراه است. نسخه‌های پیشرفته دستگاه‌ها برنامه‌های مخصوص به خود را روی تلفن هوشمند نصب می‌کنند.

چگونه یک رله حرارتی را خودتان جمع آوری کنید؟

دستگاه های کنترل گرمایش موجود برای فروش کاملا قابل اعتماد هستند و هیچ شکایتی ایجاد نمی کنند. اما در عین حال هزینه هم دارند و این برای آن دسته از صاحبان خانه که حداقل دانش کمی از مهندسی برق یا الکترونیک دارند، مناسب نیست. از این گذشته ، با درک نحوه عملکرد چنین رله حرارتی ، می توانید آن را با دستان خود مونتاژ کرده و به ژنراتور گرما وصل کنید.

البته، همه نمی توانند یک دستگاه پیچیده قابل برنامه ریزی بسازند. علاوه بر این، برای مونتاژ چنین مدلی، خرید قطعات، همان میکروکنترلر، نمایشگر دیجیتال و سایر قطعات ضروری است. اگر در این موضوع تازه کار هستید و درک سطحی از موضوع دارید، پس باید با یک مدار ساده شروع کنید، آن را مونتاژ کرده و راه اندازی کنید. با به دست آوردن یک نتیجه مثبت، می توانید به چیز جدی تر بروید.

ابتدا باید ایده ای داشته باشید که ترموستات دارای کنترل دما از چه عناصری باید تشکیل شده باشد. پاسخ به سوال توسط نمودار مدار ارائه شده در بالا داده شده است که الگوریتم عملکرد دستگاه را نشان می دهد. طبق نمودار، هر ترموستات باید عنصری داشته باشد که دما را اندازه گیری کند و یک ضربه الکتریکی به واحد پردازش ارسال کند. وظیفه دوم تقویت یا تبدیل این سیگنال به گونه ای است که به عنوان یک فرمان به محرک - رله عمل کند. در ادامه 2 مدار ساده را ارائه می کنیم و عملکرد آنها را مطابق با این الگوریتم بدون توسل به اصطلاحات خاص توضیح می دهیم.

مدار با دیود زنر

دیود زنر همان دیود نیمه هادی است که جریان را فقط در یک جهت عبور می دهد. تفاوت دیود با دیود این است که دیود زنر یک کنتاکت کنترل دارد. تا زمانی که ولتاژ تنظیم شده به آن تامین می شود، المنت باز است و جریان از مدار عبور می کند. وقتی مقدار آن به زیر حد می رسد، زنجیره می شکند. اولین گزینه یک مدار رله حرارتی است که در آن دیود زنر نقش یک واحد کنترل منطقی را ایفا می کند:

همانطور که مشاهده می کنید، نمودار به دو بخش تقسیم می شود. در سمت چپ قسمت قبل از کنتاکت های کنترل رله (با نام K1) قرار دارد. در اینجا واحد اندازه گیری یک مقاومت حرارتی (R4) است، مقاومت آن با افزایش دمای محیط کاهش می یابد. کنترل کننده دمای دستی یک مقاومت متغیر R1 است، منبع تغذیه مدار 12 ولت است. در حالت عادی، ولتاژ بیش از 2.5 ولت در کنتاکت کنترل دیود زنر وجود دارد، مدار بسته است، رله روشن شد.

مشاوره.هر دستگاه ارزان قیمت در دسترس تجاری می تواند به عنوان منبع تغذیه 12 ولت عمل کند. رله – سوئیچ نی مارک RES55A یا RES47، مقاومت حرارتی – KMT، MMT یا مشابه.

به محض افزایش دما از حد تعیین شده، مقاومت R4 کاهش می یابد، ولتاژ کمتر از 2.5 ولت می شود و دیود زنر مدار را قطع می کند. سپس رله همین کار را انجام می دهد و قسمت برق را که نمودار آن در سمت راست نشان داده شده است خاموش می کند. در اینجا یک رله حرارتی ساده برای دیگ مجهز به یک تریاک D2 است که به همراه کنتاکت های بسته شدن رله به عنوان یک واحد اجرایی عمل می کند. ولتاژ تغذیه دیگ بخار 220 ولت از آن عبور می کند.

مدار با تراشه منطقی

تفاوت این مدار با مدار قبلی در این است که به جای دیود زنر از تراشه منطقی K561LA7 استفاده می کند. سنسور دما هنوز یک ترمیستور است (با نام VDR1)، فقط در حال حاضر تصمیم برای بستن مدار توسط بلوک منطقی ریز مدار گرفته می شود. به هر حال، نام تجاری K561LA7 از زمان اتحاد جماهیر شوروی تولید شده است و قیمت آن فقط یک پنی است.

برای تقویت متوسط ​​پالس ها از ترانزیستور KT315 استفاده می شود و برای همین منظور ترانزیستور دوم KT815 در مرحله نهایی نصب می شود. این نمودار مربوط به سمت چپ نمودار قبلی است؛ واحد قدرت در اینجا نشان داده نشده است. همانطور که ممکن است حدس بزنید، ممکن است مشابه باشد - با KU208G triac. عملکرد چنین رله حرارتی خانگی بر روی دیگهای بخار ARISTON، BAXI، Don آزمایش شده است.

نتیجه

اتصال ترموستات به دیگ خود کار دشواری نیست؛ مطالب زیادی در مورد این موضوع در اینترنت وجود دارد. اما ساختن آن از ابتدا کار آسانی نیست، علاوه بر این، برای انجام تنظیمات به یک ولتاژ و جریان سنج نیاز دارید. اینکه یک محصول نهایی را بخرید یا خودتان شروع به ساخت آن کنید، تصمیمی است که می گیرید.

برای حفظ خودکار دما، می توانید با دستان خود یک ترموستات ایجاد کنید. یک محصول خانگی با کیفیت بالا عملکردهای خود را بدتر از همتای کارخانه خود انجام نمی دهد. پس از مطالعه دقیق فرآیند مونتاژ، ارتقاء و تعمیر کار دشواری نخواهد بود.

مفهوم کنترل کننده های دما

• گرمایش در انبار؛
• گرمایش ایستگاه لحیم کاری؛
• پمپ گردش دیگ بخار.

از مثال های ارائه شده، الزامات اساسی برای دقت که یک مدار ترموستات مناسب باید فراهم کند، واضح است. در برخی شرایط لازم است سطح معینی کمتر از 1± درجه سانتیگراد حفظ شود. برای نظارت بر پارامترهای عملیاتی، یک نشانه عملیاتی مورد نیاز است. ظرفیت بار ضروری است.

ویژگی های ذکر شده هدف واحدهای عملکردی معمولی را توضیح می دهد:

• مقدار دما با یک سنسور تخصصی (مقاومت، ترموکوپل) ثبت می شود.
• خوانش ها توسط یک میکروکنترلر یا دستگاه دیگر تجزیه و تحلیل می شوند.
• سیگنال محرک به یک سوئیچ الکترونیکی (مکانیکی) ارسال می شود.

جهت اطلاع شماعلاوه بر قطعات مورد بحث، مدار رله حرارتی ممکن است شامل اجزای اضافی برای تامین برق یک بخاری برقی یا بار قوی دیگر باشد.

اصل عملیات

هر مدار ترموستات بر اساس همان اصول عمل می کند. اطلاعات دما با مقدار تنظیم شده مقایسه می شود. عبور از یک سطح معین، محرک را فعال می کند تا پارامتر کنترل شده را در صورت لزوم تصحیح کند.

انواع

در ساده ترین نسخه (رله یخچال) از کلید مکانیکی استفاده می شود. برای تنظیم دقیق تر (دور موتور)، نه تنها از میکروالکترونیک، بلکه نرم افزارهای تخصصی نیز استفاده می شود.

ترموستات سه عنصری

برای ساخت یک ترموستات ساده با دستان خود، مدار منبع تغذیه رایانه شخصی بهتر از سایر گزینه ها است.

ترمیستور دما را در نقطه کنترل اندازه گیری می کند. پتانسیومتر مقدار بهینه را برای روشن کردن فن تنظیم می کند. این مدار قابلیت تغییر سرعت را ندارد. ترانزیستور ماسفت بار القایی را متصل می کند. استفاده از آنالوگ با مشخصات توان مناسب قابل قبول است.

ترموستات برای دیگهای بخار

شما می توانید کنترل کننده دمای خود را به عنوان بخشی از پروژه مدرن سازی یک دیگ بخار قدیمی بسازید. نوع سوخت مهم نیست، اگرچه اطمینان از نتایج خوب با استفاده از تجهیزات گاز آسان تر است.

ترموستات دیجیتال

در این مثال، توسعه دهندگان دستگاهی را برای حفظ شرایط دما در یک مرکز نگهداری میوه (سبزیجات) ایجاد کردند. برای تجزیه و تحلیل داده های دریافتی، یک تراشه با بلوک های زیر انتخاب شد:

• تایمر؛
• ژنراتور؛
• دو مقایسه کننده؛
• ماژول هایی برای تبادل، مقایسه و انتقال داده ها.

هنگامی که سوئیچ ها به طور مناسب قرار می گیرند، ماتریس LED مقدار دمای فعلی یا سطح کنترل را نشان می دهد. با استفاده از دکمه ها در حالت گام به گام، آستانه پاسخ مورد نظر را تنظیم کنید.

کنترل کننده دمای خانگی

ایجاد یک ترموستات کاربردی با دستان خود خیلی دشوار نیست. با این حال، شما باید در مورد توانایی های خود واقع بین باشید. دستورالعمل های زیر به شما در تصمیم گیری صحیح کمک می کند.

ساده ترین طرح

برای از بین بردن مشکلات غیر ضروری، از یک مدار با منبع تغذیه بدون ترانسفورماتور استفاده کنید. برای اصلاح ولتاژ تغذیه، از یک پل دیودی معمولی استفاده می شود. سطح مورد نیاز جزء ثابت توسط یک دیود زنر حفظ می شود. خازن نوسانات را از بین می برد.

یک تقسیم کننده معمولی برای کنترل ولتاژ مناسب است. یک مقاومت در یک بازو نصب شده است که به تغییرات دما پاسخ می دهد. یک رله برای کنترل محرک مناسب است.

دستگاه داخلی

از این دستگاه می توان برای حفظ شرایط دمایی در یک مینی گلخانه یا حجم محدود دیگر استفاده کرد. عنصر اصلی یک تراشه تقویت کننده عملیاتی است که در حالت مقایسه ولتاژ روشن می شود. تنظیم دقیق و درشت آستانه پاسخ به ترتیب با استفاده از مقاومت های R5 و R4 انجام می شود.

در تراشه LM 311

این گزینه برای اتصال کف گرم برقی و سایر بارهای قدرتمند در نظر گرفته شده است. باید به افزایش قابلیت اطمینان محصول توجه کنید که با جداسازی گالوانیکی مدارهای با جریان ضعیف و قوی تضمین می شود.

مواد و ابزار مورد نیاز

در برخی شرایط، به مهارت هایی برای ساخت یک برد مدار چاپی پیچیده نیاز دارید. ساده ترین مدارها با استفاده از آهن لحیم کاری و تکنولوژی نصب روی سطح در چند دقیقه مونتاژ می شوند. قبل از انجام عملیات کاری، باید خرید کنید:

• اجزاء؛
• مواد مصرفی؛
• ابزار اندازه گیری.

لیست خرید بر اساس مدار الکتریکی انتخاب شده تهیه می شود. برای محافظت از دستگاه در برابر تأثیرات نامطلوب خارجی و بهبود ظاهر آن، یک محفظه مناسب ایجاد می شود.

مزایا و معایب

مزایا و معایب طرح های فردی با در نظر گرفتن شرایط عملیاتی واقعی ارزیابی می شود. گاهی اوقات صرف زمان و هزینه در مرحله اجرای یک ایده به منظور افزایش عمر محصول نهایی سودمند است. اگر معادل کارخانه با گارانتی رسمی هزینه کمتری داشته باشد، ایجاد یک محصول خانگی هیچ فایده ای ندارد.

نحوه نصب صحیح

برای افزایش عمر ترموستات، از توصیه های زیر استفاده کنید:

• وسایل الکترونیکی را بدون حفاظت اضافی در فضای باز یا در اتاق هایی با سطح رطوبت بالا نصب نکنید.
• در صورت لزوم، سنسور کنترل را در یک محیط نامساعد خارج کنید.
• قرار دادن رگولاتور در مقابل تفنگ های حرارتی یا سایر "مولدهای" سرما یا گرما را حذف کنید.
• برای افزایش دقت، مکانی را بدون جریان های همرفتی فعال انتخاب کنید.

نحوه تعمیر

بازیابی سنسور دمای خانگی با دستان خود دشوار نیست، زیرا فناوری تست (تنظیم) شناخته شده است. دستورالعمل تعمیر محصولات کارخانه را می توانید در وب سایت رسمی سازنده پیدا کنید.

ویدئو

ترموستات در زندگی روزمره در وسایل مختلف از یخچال گرفته تا اتو و لحیم کاری استفاده می شود. احتمالا هیچ رادیو آماتوری وجود ندارد که چنین طرحی را دور بزند. اغلب ترمیستورها، ترانزیستورها یا دیودها به عنوان سنسور یا سنسور دما در طرح های مختلف آماتور استفاده می شوند. عملکرد چنین ترموستات ها بسیار ساده است، الگوریتم عملیاتی اولیه است و در نتیجه مدار الکتریکی ساده است.

دمای تنظیم شده با روشن و خاموش کردن المنت گرمایش حفظ می شود: به محض رسیدن دما به مقدار تنظیم شده، دستگاه مقایسه کننده (مقایسه کننده) فعال شده و المنت گرمایش خاموش می شود. این اصل تنظیم در همه رگولاتورهای ساده اجرا می شود. به نظر می رسد که همه چیز ساده و واضح است، اما این فقط تا زمانی است که به آزمایش های عملی برسد.

پیچیده ترین و زمان برترین فرآیند در ساخت ترموستات های "ساده" تنظیم دمای مورد نیاز است. برای تعیین نقاط مشخصه مقیاس دما، پیشنهاد می شود ابتدا سنسور را در ظرفی با یخ در حال ذوب (این صفر درجه سانتیگراد) و سپس در آب جوش (100 درجه) غوطه ور کنید.

پس از این "کالیبراسیون"، با آزمون و خطا با استفاده از دماسنج و ولت متر، دمای پاسخ مورد نیاز تنظیم می شود. پس از چنین آزمایشاتی، نتیجه بهترین نیست.

امروزه شرکت‌های مختلف سنسورهای دما را تولید می‌کنند که از قبل در طول فرآیند تولید کالیبره شده‌اند. اینها عمدتاً حسگرهایی هستند که برای کار با میکروکنترلرها طراحی شده اند. اطلاعات خروجی این حسگرها دیجیتال است و از طریق یک رابط 1 سیمی دو طرفه تک سیم منتقل می شود که امکان ایجاد شبکه های کامل بر اساس چنین دستگاه هایی را فراهم می کند. به عبارت دیگر، ایجاد یک دماسنج چند نقطه ای برای کنترل دما، به عنوان مثال، در داخل و خارج از پنجره، و نه حتی در یک اتاق، بسیار آسان است.

در پس زمینه چنین فراوانی سنسورهای دیجیتال هوشمند، دستگاه ساده LM335 و انواع آن 235، 135 خوب به نظر می رسد. اولین عدد در علامت گذاری هدف دستگاه را نشان می دهد: 1 مربوط به پذیرش نظامی، 2 استفاده صنعتی و سه است. نشان دهنده استفاده از جزء در لوازم خانگی است.

به هر حال، همان سیستم تعیین هماهنگ مشخصه بسیاری از قطعات وارداتی است، به عنوان مثال، تقویت کننده های عملیاتی، مقایسه کننده ها و بسیاری دیگر. آنالوگ داخلی چنین نامگذاری ها علامت گذاری ترانزیستورها بود، به عنوان مثال، 2T و KT. اولی برای ارتش در نظر گرفته شده بود و دومی برای استفاده گسترده. اما زمان بازگشت به LM335 از قبل آشنا فرا رسیده است.

از نظر خارجی، این سنسور شبیه یک ترانزیستور کم مصرف در یک جعبه پلاستیکی TO-92 است، اما در داخل آن 16 ترانزیستور وجود دارد. این سنسور می تواند در محفظه SO-8 نیز باشد، اما هیچ تفاوتی بین آنها وجود ندارد. ظاهر سنسور در شکل 1 نشان داده شده است.

شکل 1. ظاهر سنسور LM335

طبق اصل کار، سنسور LM335 یک دیود زنر است که ولتاژ تثبیت آن به دما بستگی دارد. هنگامی که دما یک درجه کلوین افزایش می یابد، ولتاژ تثبیت 10 میلی ولت افزایش می یابد. یک نمودار اتصال معمولی در شکل 2 نشان داده شده است.

شکل 2. مدار اتصال سنسور LM335 معمولی

وقتی به این شکل نگاه می کنید، می توانید بلافاصله بپرسید که مقاومت مقاومت R1 چقدر است و ولتاژ تغذیه با چنین مدار اتصال چقدر است. پاسخ در مستندات فنی موجود است که بیان می کند عملکرد عادی محصول در محدوده فعلی 0.45 ... 5.00 میلی آمپر تضمین شده است. لازم به ذکر است که نباید از حد 5 میلی آمپر تجاوز کرد، زیرا سنسور بیش از حد گرم می شود و دمای خود را اندازه گیری می کند.

سنسور LM335 چه چیزی را نشان می دهد؟

با توجه به مستندات (Data Sheet)، سنسور در مقیاس کلوین مطلق کالیبره شده است. اگر دمای داخل خانه را 273.15- درجه سانتیگراد فرض کنیم که صفر مطلق کلوین است، سنسور مورد نظر باید ولتاژ صفر را نشان دهد. با افزایش دما هر درجه، ولتاژ خروجی دیود زنر تا 10 میلی ولت یا 0.010 ولت افزایش می یابد.

برای تبدیل دما از مقیاس آشنای سلسیوس به مقیاس کلوین، کافی است 273.15 را اضافه کنید. خوب، همه همیشه 0.15 را فراموش می کنند، بنابراین فقط 273، و معلوم می شود که 0 درجه سانتی گراد 0+273 = 273 درجه کلوین است.

در کتاب های فیزیک دمای معمولی 25 درجه سانتیگراد است و به گفته کلوین 25 + 273 = 298 یا به طور دقیق تر 298.15 است. این نقطه ای است که در دیتاشیت به عنوان تنها نقطه کالیبراسیون سنسور ذکر شده است. بنابراین، در دمای 25 درجه سانتیگراد، خروجی سنسور باید 298.15 * 0.010 = 2.9815V باشد.

محدوده عملکرد سنسور در -40 ... 100 درجه سانتیگراد است و در کل محدوده مشخصه سنسور بسیار خطی است، که محاسبه قرائت سنسور را در هر دما آسان می کند: ابتدا باید دما را بر حسب سانتیگراد به درجه سانتیگراد تبدیل کنید. درجه کلوین سپس دمای حاصل را در 0.010 ولت ضرب کنید. آخرین صفر در این عدد نشان می دهد که ولتاژ بر حسب ولت با دقت 1 میلی ولت نشان داده شده است.

همه این ملاحظات و محاسبات باید به این ایده منجر شود که هنگام ساخت ترموستات، نیازی به کالیبره کردن چیزی با فرو بردن سنسور در آب جوش یا ذوب یخ نخواهید داشت. کافی است به سادگی ولتاژ خروجی LM335 را محاسبه کنید، پس از آن تنها چیزی که باقی می ماند این است که این ولتاژ را به عنوان ولتاژ مرجع در ورودی دستگاه مقایسه (مقایسه کننده) تنظیم کنید.

یکی دیگر از دلایل استفاده از LM335 در طراحی خود قیمت پایین آن است. شما می توانید آن را در یک فروشگاه آنلاین با قیمت حدود 1 دلار خریداری کنید. هزینه تحویل احتمالا بیشتر خواهد بود. پس از تمام این ملاحظات نظری، می توانیم به توسعه مدار الکتریکی ترموستات برویم. در این مورد، برای انبار.

نمودار شماتیک یک ترموستات برای یک انبار

برای طراحی یک تنظیم کننده دما برای یک انبار بر اساس سنسور دمای آنالوگ LM335، نیازی به اختراع چیز جدیدی ندارید. کافی است به مستندات فنی (Data Sheet) این قطعه مراجعه کنید. برگه اطلاعات شامل تمام راه های استفاده از سنسور، از جمله خود ترموستات است.

اما این نمودار را می توان یک نمودار کاربردی در نظر گرفت که از آن می توان اصل عملکرد را مطالعه کرد. در عمل، شما باید آن را با یک دستگاه خروجی تکمیل کنید که به شما امکان می دهد بخاری برق معین و البته منبع تغذیه و احتمالاً نشانگرهای عملکرد را روشن کنید. این گره ها کمی بعدا مورد بحث قرار خواهند گرفت، اما در حال حاضر اجازه دهید ببینیم اسناد اختصاصی، همچنین به عنوان دیتاشیت، چه چیزی را ارائه می دهد. مدار همانطور که در شکل 3 نشان داده شده است.

شکل 3. نمودار اتصال سنسور LM335

مقایسه کننده چگونه کار می کند؟

اساس مدار پیشنهادی مقایسه کننده LM311 است که با نام های 211 یا 111 نیز شناخته می شود. مانند همه مقایسه کننده ها، 311 دارای دو ورودی و یک خروجی است. یکی از ورودی های (2) مستقیم بوده و با علامت + مشخص شده است. ورودی دیگر معکوس (3) است و با علامت منفی مشخص می شود. خروجی مقایسه کننده پایه 7 است.

منطق مقایسه کننده بسیار ساده است. هنگامی که ولتاژ در ورودی مستقیم (2) از ورودی معکوس (3) بیشتر باشد، خروجی مقایسه کننده در سطح بالایی تنظیم می شود. ترانزیستور باز می شود و بار را وصل می کند. در شکل 1 این فقط یک بخاری است، اما این یک نمودار عملکردی است. یک پتانسیومتر به ورودی مستقیم متصل می شود و آستانه عملکرد مقایسه کننده را تنظیم می کند. تنظیم دما

هنگامی که ولتاژ در ورودی معکوس بیشتر از ورودی جلو باشد، خروجی مقایسه کننده کم می شود. یک سنسور دمای LM335 به ورودی معکوس متصل است، بنابراین هنگامی که دما افزایش می یابد (هیتر از قبل روشن است)، ولتاژ در ورودی معکوس افزایش می یابد.

هنگامی که ولتاژ سنسور به آستانه پاسخ تعیین شده توسط پتانسیومتر می رسد، مقایسه کننده به سطح پایین تغییر می کند، ترانزیستور بسته می شود و بخاری را خاموش می کند. سپس کل چرخه تکرار خواهد شد.

مطلقاً چیزی باقی نمانده است - بر اساس نمودار عملکردی در نظر گرفته شده، برای ایجاد یک نمودار عملی، تا حد امکان ساده و قابل دسترس برای تکرار توسط آماتورهای رادیویی شروع کنید. یک طرح عملی ممکن در شکل 4 نشان داده شده است.

شکل 4.

چند توضیح در مورد نمودار مدار

به راحتی می توان فهمید که طراحی اولیه کمی تغییر کرده است. اول از همه، ترانزیستور به جای بخاری، یک رله روشن می کند و اینکه چه چیزی رله را روشن می کند، کمی بعد بحث خواهد شد. یک خازن الکترولیتی C1 نیز ظاهر شد که هدف آن صاف کردن امواج ولتاژ روی دیود زنر 4568 است. اما اجازه دهید در مورد هدف قطعات با جزئیات بیشتر صحبت کنیم.

منبع تغذیه سنسور دما و تقسیم کننده ولتاژ نقطه تنظیم دما R2, R3, R4 توسط تثبیت کننده پارامتری R1, 1N4568, C1 با ولتاژ تثبیت کننده 6.4 ولت تثبیت می شود. حتی اگر کل دستگاه از یک منبع تثبیت شده تغذیه شود، تثبیت کننده اضافی آسیبی نخواهد دید.

این راه حل اجازه می دهد تا کل دستگاه از منبعی تغذیه شود که ولتاژ آن بسته به ولتاژ سیم پیچ رله قابل انتخاب است. به احتمال زیاد 12 یا 24 ولت خواهد بود. منبع تغذیه حتی می تواند ناپایدار باشد، فقط یک پل دیودی با یک خازن. اما بهتر است کوتاه نیایید و یک تثبیت کننده یکپارچه 7812 را در منبع تغذیه قرار دهید که در برابر اتصال کوتاه نیز محافظت می کند.

اگر در مورد رله صحبت می کنیم، در این مورد از چه چیزی می توان استفاده کرد؟ اول از همه، اینها رله های مدرن با اندازه کوچک هستند، مانند رله های مورد استفاده در ماشین لباسشویی. ظاهر رله در شکل 5 نشان داده شده است.

شکل 5. رله کوچک

علیرغم اندازه کوچکشان، چنین رله‌هایی می‌توانند جریان‌ها را تا 10 آمپر سوئیچ کنند که امکان تعویض بارهای تا 2 کیلووات را فراهم می‌کند. این در صورتی است که همه آن 10 آمپر باشد، اما لازم نیست این کار را انجام دهید. بیشترین چیزی که می توان با چنین رله ای روشن کرد بخاری با قدرت بیش از 1 کیلو وات است ، زیرا حداقل باید "حاشیه ایمنی" وجود داشته باشد!

اگر رله استارت مغناطیسی سری PME را با کنتاکت هایش روشن کند و اجازه دهد بخاری را روشن کند بسیار خوب است. این یکی از قابل اطمینان ترین گزینه ها برای روشن کردن بار است. اجرای احتمالی این گزینه در شکل 6 نشان داده شده است.

شکل 6.

منبع تغذیه ترموستات

منبع تغذیه دستگاه ناپایدار است و از آنجایی که خود ترموستات (یک میکرو مدار و یک ترانزیستور) تقریباً هیچ برقی مصرف نمی کند، هر آداپتور شبکه ساخت چین به عنوان منبع تغذیه کاملاً مناسب است.

اگر همانطور که در نمودار نشان داده شده است یک منبع تغذیه بسازید، یک ترانسفورماتور کوچک قدرت از یک ضبط کاست، ماشین حساب یا چیز دیگری این کار را انجام می دهد. نکته اصلی این است که ولتاژ سیم پیچ ثانویه نباید از 12..14 ولت تجاوز کند. در ولتاژ کمتر رله کار نمی کند و در ولتاژ بالاتر ممکن است بسادگی بسوزد.

اگر ولتاژ خروجی ترانسفورماتور در محدوده 17 ... 19 ولت باشد، بدون تثبیت کننده نمی توانید انجام دهید. این نباید ترسناک باشد، زیرا تثبیت کننده های یکپارچه مدرن تنها 3 خروجی دارند و لحیم کاری آنها چندان دشوار نیست.

روشن کردن بار

ترانزیستور باز VT1 رله K1 را روشن می کند که با تماس K1.1 خود استارت مغناطیسی K2 را روشن می کند. کنتاکت های استارت مغناطیسی K2.1 و K2.2 هیتر را به شبکه متصل می کنند. لازم به ذکر است که بخاری توسط دو کنتاکت به طور همزمان روشن می شود. این راه حل تضمین می کند که وقتی استارت خاموش می شود، هیچ فازی روی بار باقی نمی ماند، البته اگر همه چیز مرتب باشد.

از آنجایی که انبار یک اتاق مرطوب، گاهی بسیار مرطوب و از نظر ایمنی الکتریکی بسیار خطرناک است، بهتر است کل دستگاه را با استفاده از یک RCD که تمام الزامات سیم کشی مدرن را برآورده می کند، وصل کنید.

بخاری باید چگونه باشد؟

نمودارهای ترموستات زیادی برای زیرزمین ها منتشر شده است. روزی روزگاری آنها توسط مجله "Modelist-Konstruktor" و سایر نشریات چاپی منتشر می شدند ، اما اکنون این همه فراوانی به اینترنت مهاجرت کرده است. این مقالات توصیه هایی در مورد نوع بخاری ارائه می دهند.

برخی لامپ های رشته ای معمولی 100 وات، بخاری های لوله ای با نام تجاری عنصر گرمایش، رادیاتورهای روغن را ارائه می دهند (حتی می توانید از یک تنظیم کننده دو فلزی معیوب استفاده کنید). همچنین پیشنهاد می شود از بخاری های خانگی با فن داخلی استفاده کنید. نکته اصلی این است که دسترسی مستقیم به قطعات زنده وجود ندارد. بنابراین به هیچ عنوان نباید از اجاق های برقی قدیمی با مارپیچ باز و بخاری های خانگی از نوع «بزی» استفاده کرد.

ابتدا نصب را بررسی کنید

اگر دستگاه بدون خطا از قطعات قابل تعمیر مونتاژ شود، نیازی به تنظیم خاصی نیست. اما در هر صورت، قبل از روشن کردن آن برای اولین بار، مطمئن شوید که کیفیت نصب را بررسی کنید: هیچ شکاف لحیم کاری یا، برعکس، مسیرهای بسته روی برد مدار چاپی وجود ندارد. و شما نباید انجام این اقدامات را فراموش کنید، فقط آن را یک قانون کنید. این به ویژه در مورد سازه های متصل به شبکه الکتریکی صدق می کند.

راه اندازی ترموستات

اگر اولین روشن شدن سازه بدون دود یا انفجار رخ داده باشد، تنها کاری که باید انجام شود تنظیم ولتاژ مرجع در ورودی مستقیم مقایسه کننده (پایه 2) با توجه به دمای مورد نظر است. برای انجام این کار، باید چندین محاسبات انجام دهید.

بیایید فرض کنیم که دمای انبار باید در +2 درجه سانتیگراد حفظ شود. سپس ابتدا آن را به درجه کلوین تبدیل می کنیم، سپس نتیجه حاصل را در 0.010 ولت ضرب می کنیم و در نتیجه یک ولتاژ مرجع ایجاد می کنیم که تنظیم دما نیز می باشد.

(273.15 + 2) * 0.010 = 2.7515 (V)

اگر فرض شود که ترموستات باید دمای مثلاً +4 درجه را حفظ کند، نتیجه زیر حاصل می شود: (273.15 + 4) * 0.010 = 2.7715 (V)

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. برای اتاق های کوچک، می توان با رادیاتور روغن برقی معمولی کار کرد، اما در اتاق های بزرگ، گرمایش آب با استفاده از رادیاتور اغلب 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. در این مورد، طرحی پیشنهاد شده است که در آن یک ترانزیستور دوقطبی معمولی به عنوان سنسور دما عمل می کند، به طوری که استفاده از ترمیستورها را می توان حذف کرد. این سنسور بر این اساس عمل می کند که پارامترهای ترانزیستورهای تمام دستگاه های نیمه هادی تا حد زیادی به دمای محیط بستگی دارد.

تفاوت های ظریف مهم

ایجاد یک ترموستات با دستان خود باید دو نکته را در نظر بگیرد. اولاً، ما در مورد تمایل دستگاه های خودکار به تولید خود صحبت می کنیم. 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. ثانیا تمام سنسورها و دستگاه های الکترونیکی دقت خاصی دارند. 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 به نحوه ایجاد یک ترموستات ساده DIY نگاه می کنیم، بنابراین مهم است که بدانیم چگونه در موقعیت های مختلف کار می کند. در دماهای بالا، ترمیستورها با ولتاژ پایین مشخص می شوند، بنابراین ولتاژی در تقسیم کننده وجود دارد که توسط مدارهای منطقی به عنوان صفر درک می شود. 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 خنک کردن جسم متمرکز است، یعنی وقتی 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 ولتاژ تقسیم کننده به ورودی دوم این عنصر می رسد. 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 می توانید از برد مدار چاپی استفاده کنید. 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.