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

Kako bi se osigurao potpuni razvoj biljaka u raznim staklenicima (osobito s cjelogodišnjim ciklusom uzgoja), potrebna je automatizirana podrška temperaturnom režimu na određenoj razini. Formiranje i regulacija vanjskog okruženja oko biljaka u stakleniku provodi se istovremeno pomoću nekoliko sustava - ventilacija, grijanje, vlaženje zraka i tla, hlađenje isparavanjem itd. Opisat ćemo kako napraviti termostat u stakleniku za sve ove sustave u ovom članku.

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

Skrupulozno pridržavanje temperaturnog režima jamstvo je pristojne žetve

Pojedinačna postavka termostata omogućuje vam kontrolu razine temperature tijekom dana, stabilizirajući zaštitnu funkciju kotla od pregrijavanja.

Za većinu nasada najugodniji je t 16 - 25°C, svako čak i neznatno odstupanje koči razvoj biljaka, može dovesti do razvoja bolesti i venuća nasada. Kontrola je neophodna ne samo za temperaturu zraka u stakleniku, već i za t tla. Ova dva pokazatelja su dominantna u stvaranju uvjeta za razvoj biljaka. O njima ovisi ispravna asimilacija hranjivih tvari u tlu, a one izravno utječu na rast i puni razvoj biljaka.

Za tlo se treba pridržavati t raspona od 13 - 25 ° C, njegovi točni pokazatelji određuju se ovisno o sorti usjeva.

Molim Zabilježite! Promjene temperature tla često su štetnije za zasad nego smanjenje temperature zraka.

Osnove funkcioniranja termostatskih uređaja

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

• povećati ili smanjiti snagu sustava grijanja;
• uključite ili isključite ventilaciju prostorije;
• otvorite ili zatvorite krila za prirodnu ventilaciju;
• spojite ili potpuno isključite zagrijavanje vode za navodnjavanje i tla u gredicama.

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

• Termistor se često koristi kao senzor temperature. U domaćim instalacijama, kao temperaturno osjetljivi element često se koristi p-n spoj poluvodičkog tranzistora ili diode.
• Kao svjetlosni senzor koristi se fotootpornik, a u samoizrađenim izvedbama može se ponovno koristiti p-n spoj poluvodičkog tranzistora ili diode, u kojem obrnuti otpor izravno ovisi o osvjetljenju. Za pristup svjetlu sustavu, kapa s metalnog kućišta se odsiječe od tranzistora, a boja se uklanja sa stakla s diode.

• Parametri vlažnosti reguliraju se industrijskim senzorima, čiji pokazatelji ovise o propusnosti vlage medija koji se nalazi između ploča kondenzatora. Promjene otpora tijekom interakcije s vlažnim zrakom aluminijevog oksida također se mogu uzeti u obzir. Pri podešavanju vlažnosti zraka uzima se u obzir i rezultat promjene duljine sintetičkog vlakna ili ljudske kose i sl. Za uređaje domaće izrade sličan senzor je komad folijskog stakloplastike s izrezanim utorima.

Za tvoju informaciju! Za male staklenike za osobnu upotrebu, s gledišta učinkovitosti, apsolutno je neprofitabilno kupiti skupi sustav industrijskog dizajna. U takvim situacijama uspješno se uvode "uradi sam" termostati za staklenike.

Učinite sami principi termostata za staklenik

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

Glavno funkcioniranje sustava provodi se zbog uvođenja u dizajn - 8-bitnog mikrokontrolera marke PIC16F84A.

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 sasvim prikladan za korištenje u raznim automatskim uređajima.

Takvi digitalni senzori, zapravo, imaju neznatne mjerne pogreške, stoga paralelna uporaba nekoliko tipova senzora omogućuje promatranje temperature grijanja praktički bez pogrešaka.

Mogućnost upravljanja stupnjem opterećenja provodi se pomoću malog tipa releja K1, koji odgovara radnom naponu od 12 V. Opterećenje je spojeno na relej preko kontakata i to mu omogućuje da ga prebaci. Indikacija se vrši pomoću bilo koje četveroznamenkaste LED diode.

Stupanj temperaturne reakcije je podešen: SB1-SB2 (mikroprekidači). Memorija mikrokontrolera je energetski autonomna i pohranjuje navedene parametre. Primjenom načina rada na indikatorskoj ploči s tekućim kristalima uređaja, možete vidjeti trenutne pokazatelje izmjerene temperature.

Napomenu! Takvi elektronički termostati postaju sve popularniji budući da imaju mogućnost senzora temperature u bilo kojoj točki unutar staklenika, a senzor za praćenje može se postaviti između biljaka, u podlogu tla ili objesiti blizu krova. Ovako širok raspon postavljanja omogućuje termostatu da ima točne podatke o stanju unutarnjeg okruženja staklenika.

Kako napraviti termostat za staklenik vlastitim rukama

Obrtnici vlastitim rukama izrađuju pojednostavljene termostate za osobne staklenike. Prije nego što odaberete shemu automatizacije staklenika, prvo morate postaviti podatke kontrolnog objekta.

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

Jedan od modela termostata "uradi sam" može biti, na primjer, takav dizajn. U njemu, kao senzor temperature, možete koristiti pokazivački termometar koji je promijenjen:

• Dizajn termometra je potpuno rastavljen.
• U regulacijskoj skali izbušena je rupa od 2,5 mm.
• Naprotiv, fototranzistor se ugrađuje u posebno oblikovani kut od tankog lima ili aluminijskog lima, u kojem su prethodno izbušene rupe 0 2,8 mm. Ljepilo se nanosi na fototranzistor duž ruba i stavlja u utičnicu.
• Kutak s fototranzistorom pričvršćen je na vagu ljepilom Moment.
• Ispod rupe je pričvršćen graničnik.
• S druge strane termometra je ugrađena mala žarulja od 9 volti. Između ljestvice i žarulje postavljena je leća - za jasan odgovor uređaja na indikatore.
• Tanke žice fototranzistora položene su kroz središnju rupu ljestvice.
• Za žice žarulje, u plastičnom kućištu izbušena je rupa. Turniquet se uvlači u PVC cijev i fiksira kopčom.

Osim senzora, termostat mora uključivati ​​fotorelej i stabilizator napona.

Stabilizator se sastavlja na uobičajeni način. Fotorelej također nije teško napraviti. Tranzistor GT109 služi kao fotoćelija.

Najprikladniji je mehanizam koji se temelji na pretvorenom tvorničkom releju. Rad se izvodi na principu elektromagneta, gdje se armatura uvlači u zavojnicu. Prekidač (2A, 220V) regulira elektromagnetski starter za napajanje grijaćih uređaja.

Fotorelej i izvori napajanja smješteni su u zajedničko kućište. Na njega je pričvršćen termometar. Prekidač i žarulja pričvršćeni su na prednju stranu, što ukazuje na uključivanje grijaćih elemenata.

Shema ventilacije

Ako se staklenik ventilira električnim ventilatorom, mogu se koristiti dvopoložajni termostati. Da biste stvorili željeni način rada ventilatora, spojite srednji relej.

Ako su prozori ugrađeni u staklenik, moraju biti opremljeni električnim pogonom (elektromagneti ili elektromotorni mehanizmi).

Ali lakše je riješiti pitanje ventilacije staklenika kada se koriste termostati s izravnim djelovanjem. U njima su aktuator i termostat u istom uređaju. Međutim, za regulatore ovog tipa, varijacija temperature može biti i do 5 °C. Da bi se postigla preciznija prilagodba, bolje je odabrati elektroničke regulatore.

Kontrola vlažnosti

Idealno rješenje je korištenje senzora vlažnosti tla i podešavanje navodnjavanja prema navedenoj vlazi. Jedan od principa mjerenja vlage temelji se na uzimanju u obzir promjena volumena tla tijekom vlage. Često je spojen i elektronički regulator. Kao senzor vlage montiran je depolarizator sa 3336L baterijskim šipkama. Pri relativnoj vlažnosti, vrijednosti otpora su negdje oko 1500 ohma. Varijabilni otpornik R1 pomaže regulatoru da radi na određenoj razini, otpornik R2 pomaže namjestiti početnu vlažnost.

Regulacija navodnjavanja

Vrlo je primamljivo elektronički kontrolirati sustav navodnjavanja, ali treba imati na umu da su jednostavni uređaji pouzdaniji. Pojednostavljeno uređenje navodnjavanja vrši se ručno bez upotrebe elektroničkih sklopova. To omogućuje korištenje tijekom nestanka struje.

Kod elektroničke regulacije opskrbe vodom koristi se električni elektromagnetni ventil. Elektromagnetni ventil može se izraditi samostalno. Jedan od dizajna možete vidjeti na fotografiji.

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

Glavni nedostatak termoregulacijskog sustava je potpuna podređenost izvoru napajanja. Nestanak struje može uzrokovati smrt biljke. Kako bi se izbjegli takvi nesporazumi, koriste se rezervni izvori energije: generator, solarna ili baterija itd.

Također zapamtite da svi termostati gube točnost tijekom vremena kako postaju stariji. Stoga svake godine trebate provjeravati njihovu točnost. Prilikom provjere rada termostata potrebno je očistiti senzore termostata, pažljivo obrisati sve vodove i spojeve.

U svakodnevnom životu i supsidijarnoj poljoprivredi često je potrebno održavati temperaturni režim prostorije. Prije je to zahtijevao prilično ogroman krug izrađen na analognim elementima, razmotrit ćemo jedan takav sklop 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 ciljem.

Temperaturni prag za uključivanje i isključivanje termostata postavljen je vrijednostima TH i TL u memoriji senzora, koje se moraju programirati u DS1821. Ako temperatura premašuje vrijednost zabilježenu u TH ćeliji, na izlazu senzora pojavit će se razina logičke jedinice. Kako bi se zaštitili od mogućih smetnji, sklop za upravljanje opterećenjem je implementiran na način da je prvi tranzistor zaključan u tom poluvalu mrežnog napona kada je nula, čime se primjenjuje prednapon na gejtu drugog efekta polja. tranzistor, koji uključuje opto-triak, a on već otvara VS1 smystor koji kontrolira opterećenje. Opterećenje može biti bilo koji uređaj, kao što je električni motor ili grijač. Pouzdanost zaključavanja prvog tranzistora mora se podesiti odabirom željene vrijednosti otpornika R5.

Senzor temperature DS1820 sposoban je detektirati temperature od -55 do 125 stupnjeva i raditi u načinu rada termostata.

Ako temperatura prijeđe gornji prag TH, tada će izlaz DS1820 biti logička jedinica, opterećenje će isključiti mrežu. Ako temperatura padne ispod donje programirane razine TL, tada će se na izlazu temperaturnog osjetnika pojaviti logička nula i opterećenje će se uključiti. Ako je bilo nejasnih trenutaka, domaći dizajn posuđen je od broja 2 za 2006. godinu.

Signal sa senzora ide na izravni izlaz komparatora na operacijskom pojačalu CA3130. Invertirajući ulaz istog op-pojačala prima referentni napon od razdjelnika. Promjenjivi otpor R4 postavlja potrebnu temperaturu.

Ako je potencijal na izravnom ulazu manji od onog postavljenog na pin 2, tada ćemo na izlazu komparatora imati razinu od oko 0,65 volti, a ako je obrnuto, tada ćemo na izlazu komparatora dobiti visoku razina od oko 2,2 volta. Signal s izlaza op-ampa kroz tranzistore kontrolira rad elektromagnetskog releja. Na visokoj razini se uključuje, a na niskoj se isključuje, prebacujući opterećenje svojim kontaktima.

TL431 je programabilna zener dioda. Koristi se kao referentni napon i napajanje za strujne krugove male snage. Potrebna razina napona, na kontrolnom izlazu mikrosklopa TL431, postavlja se pomoću djelitelja na otpornicima Rl, R2 i negativnog TCR termistora R3.

Ako je napon na kontrolnom pinu TL431 veći od 2,5 V, mikrosklop propušta struju i uključuje elektromagnetski relej. Relej prebacuje kontrolni izlaz triaka i povezuje opterećenje. Kako temperatura raste, otpor termistora i potencijal na kontrolnom kontaktu TL431 padne ispod 2,5V, relej otpušta svoje prednje kontakte i isključuje grijač.

Koristeći otpor R1, podešavamo razinu željene temperature za uključivanje grijača. Ovaj krug je sposoban pokretati grijaći element do 1500 vata. Relej je prikladan za RES55A s radnim naponom od 10 ... 12 V ili njegov ekvivalent.

Dizajn analognog termostata služi za održavanje zadane temperature unutar inkubatora, ili u kutiji na balkonu za spremanje povrća zimi. Napajanje osigurava akumulator automobila od 12 volti.

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

Temperatura rada releja termostata određena je razinom napona na pinovima 5 i 6 mikrosklopa K561LE5, a temperatura isključenja releja postavljena je potencijalom na pinovima 1 i 21. Temperaturna razlika kontrolira se padom napona na otporniku R3. U ulozi temperaturnog senzora R4 koristi se termistor s negativnim TCR, t.j.

Dizajn je malen i sastoji se od samo dva bloka - mjerne jedinice bazirane na komparatoru na bazi op-amp 554CA3 i sklopke opterećenja do 1000 W izgrađene na regulatoru snage KR1182PM1.

Treći izravni ulaz op-pojačala prima konstantni napon od djelitelja napona koji se sastoji od otpora R3 i R4. Četvrti invertirani ulaz se napaja naponom iz drugog djelitelja na otporu R1 i termistora MMT-4 R2.

Senzor temperature je termistor smješten u staklenoj tikvici s pijeskom, koja se stavlja u akvarij. Glavni čvor dizajna je m / s K554SAZ - komparator napona.

Iz djelitelja napona, koji uključuje i termistor, upravljački napon ide na izravni ulaz komparatora. Drugi ulaz za usporedbu koristi se za podešavanje željene temperature. Razdjelnik napona napravljen je od otpora R3, R4, R5, koji tvore most osjetljiv na promjene temperature. Kada se temperatura vode u akvariju promijeni, mijenja se i otpor termistora. To stvara neravnotežu napona na ulazima komparatora.

Ovisno o razlici napona na ulazima mijenja se i izlazno stanje komparatora. Grijač je napravljen na način da kada temperatura vode padne, akvarijski termostat se automatski pokreće, a kada poraste, naprotiv, 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 kruga. Upravljački signal se dobiva s terminala emitera. Otpornici R6 i R7 su izlaz opterećenja komparatora.

Tranzistor polja IRF840 koristi se za uključivanje i isključivanje grijaćeg elementa u termostatu. Za pražnjenje vrata tranzistora postoji dioda VD1.

Krug termostata koristi napajanje bez transformatora. Višak izmjeničnog napona se smanjuje zbog reaktancije kapaciteta C4.

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

Ovisnost pada napona na p-n spoju poluvodiča o temperaturi je najprikladnija za izradu našeg domaćeg senzora.

Rusku zimu odlikuje ozbiljnost i jaka hladnoća, što je svima poznato. Stoga se prostori u kojima se nalaze ljudi moraju grijati. Centralno grijanje je najčešća opcija, a ako to nije dostupno, možete koristiti individualni plinski bojler. Međutim, često se događa da ni jedno ni drugo nije dostupno, na primjer, na otvorenom terenu postoji mala prostorija crpilišta vode, u kojoj strojari dežuraju 24 sata. To bi mogla biti soba u nekoj velikoj nenaseljenoj zgradi ili stražarska kula. Ima dovoljno primjera.

Izlaz

Svi ovi slučajevi prisiljavaju ugradnju električnog grijanja. S malom veličinom prostorije sasvim je moguće proći i s običnim električnim uljnim radijatorom, a u velikim sobama grijanje vode najčešće se dogovara pomoću radijatora. Ako ne pratite temperaturu vode, prije ili kasnije može proključati, što će uzrokovati kvar cijelog bojlera. Za zaštitu od takvih slučajeva koriste se termostati.

Značajke uređaja

U funkcionalnom smislu, uređaj se može podijeliti u nekoliko zasebnih čvorova: komparator, kao i uređaji za kontrolu opterećenja. Svi ovi dijelovi bit će opisani u nastavku. Ove informacije su potrebne za izradu termostata vlastitim rukama. U ovom slučaju se predlaže dizajn u kojem konvencionalni bipolarni tranzistor služi kao senzor temperature, zbog čega je moguće napustiti upotrebu termistora. Ovaj senzor radi na temelju toga da parametri tranzistora svih poluvodičkih uređaja više ovise o temperaturi medija.

Važne nijanse

Stvaranje termostata vlastitim rukama treba provesti uz obvezno razmatranje dvije točke. Prvo, govorimo o tendenciji automatskih uređaja da se automatski generiraju. U slučaju da se uspostavi prejaka veza između aktuatora i senzora termičkog releja, nakon što se relej aktivira, on se odmah isključuje i zatim ponovno uključuje. To će se dogoditi kada je senzor u neposrednoj blizini hladnjaka ili grijača. Drugo, svi senzori i elektronički uređaji imaju određenu točnost. Na primjer, možete pratiti temperaturu od 1 stupanj, ali je puno teže pratiti manje vrijednosti. U tom slučaju jednostavna elektronika često počinje griješiti i donositi odluke koje se međusobno isključuju, pogotovo kada je temperatura gotovo jednaka onoj postavljenoj 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. Spojen je na krug djelitelja napona. R2 je također uključen u krug, kroz koji se postavlja temperatura odgovora. Iz razdjelnika se napon dovodi do elementa 2I-NOT koji se uključuje u inverterskom načinu rada, a zatim do baze 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. Iz razdjelnika se napon dovodi na ulaz 2I-NOT, koji kontrolira drugi ulaz (R) RS flip-flopa.

Kako radi

Dakle, gledamo kako napraviti jednostavan DIY termostat, pa je važno razumjeti kako on radi u različitim situacijama. Pri visokim temperaturama termistore karakterizira nizak napon, pa se na razdjelniku nalazi napon koji logički sklopovi percipiraju kao nulu. U ovom slučaju, tranzistor je otvoren, na ulazu S-flip-flopa se percipira logička nula, a kondenzator C1 se prazni. Izlaz okidača je postavljen na logičku jedinicu. Relej je u načinu rada, a tranzistor VT2 je otvoren. Da bismo razumjeli kako točno napraviti termostat, vrijedi napomenuti da je ova konkretna izvedba releja usmjerena na hlađenje objekta, odnosno da uključuje ventilator kada je temperatura visoka.

Pad temperature

Kada temperatura padne, otpor termistora se povećava, što dovodi do povećanja napona na razdjelniku. U određenom trenutku tranzistor VT1 se zatvara, nakon čega počinje punjenje kondenzatora C1 do R5. Na kraju dolazi trenutak dosezanja razine logičke jedinice. Ona je ta koja ulazi u jedan od ulaza D4, a napon iz razdjelnika se dovodi na drugi ulaz ovog elementa. Kada se na oba ulaza postave logičke jedinice, a na izlazu elementa se pojavi nula, 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 po potrebi pali i gasi ventilator.

Porast temperature

Tako je temperatura ponovno počela rasti. Nula na razdjelniku će se prvo pojaviti na jednom od ulaza D4, a ona će ukloniti nulu na ulazu okidača, mijenjajući je u jedan. Nadalje, kako se temperatura povećava, na pretvaraču će se pojaviti nula. Nakon što ga promijenite u jedan, tranzistor će se otvoriti, što će dovesti do pražnjenja elementa C1 i postavljanja nule na ulazu okidača, što isključuje zagrijavanje rashladne tekućine u sustavu grijanja vode ili se uključuje ventilator. Ove su ručno rađene i jako dobro rade.

Blokovi C1, R5 i VT1 dizajnirani su da eliminiraju autogeneraciju, zbog činjenice da su postavljeni na isključivanje vremena kašnjenja. Može trajati od nekoliko sekundi do nekoliko minuta. Razmišljamo o prilično jednostavnom termostatu, stvorenom vlastitim rukama, tako da gornji sklop također eliminira odbijanje senzora temperature. Čak i s vrlo malim prvim impulsom, tranzistor se otvara i kondenzator se trenutno prazni. Daljnje brbljanje će se zanemariti. Kada se tranzistor zatvori, situacija se ponavlja. Punjenje kondenzatora počinje 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

Za izradu termostata vlastitim rukama, možete koristiti posebnu ploču na kojoj će se cijeli krug sklopiti na šarke. Također možete koristiti tiskanu ploču. Snaga se može koristiti bilo koja unutar 3-15 volti. U skladu s tim treba odabrati i relej.

Prema sličnoj shemi, termostat za akvarij možete napraviti 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 tijekom rada. Temperatura se održava na najbliži djelić stupnja. Međutim, to izravno ovisi o vremenskoj kašnjenju određenom krugom R5C1, kao i o odzivu na rad, odnosno o snazi ​​hladnjaka ili grijača. Raspon temperature i točnost njegovog podešavanja određuju se odabirom razdjelnih otpornika. Ako ste takav termostat napravili vlastitim rukama, onda ga ne treba konfigurirati, već odmah počinje raditi.

Smatra se da jednostavan dizajn termostata "uradi sam" održava potrebnu temperaturu unutar podruma prilikom skladištenja povrća u zimskoj sezoni. Krug se napaja iz standardnog mrežnog napona od 220 volti.

Ovaj dizajn je najlakše sastaviti vlastitim rukama, jer se kao temperaturni senzor koristi digitalni modul DS18B20 s rasponom mjerenja od -55 do 125 ° C. Samostalni uređaj ima samo dvije kontrolne tipke "+" i "-" za postavljanje potrebnih stupnjeva, korak podešavanja je 0,5 ° C. Arduino kontrolira rad DS18B20 modula s histerezom od 0,5 °C. Ako nema kontrole temperature unutar tri sekunde, zaslon će pokazati trenutnu temperaturu. čija je vrijednost pohranjena u nepromjenjivoj memoriji.

Možete uzeti skicu za programiranje Arduino ploče, dijagram povezivanja prikazan je na donjoj slici. Pečat nije napravljen, jer sam za sastavljanje koristio ploču za izradu prototipa.

MAX6675 čip može mjeriti TEMF (termoelektromotornu silu) termoelementa tipa K, rezultat mjerenja se prikazuje u stupnjevima Fahrenheita i Celzijusa

Razmotrite dva domaća dizajna, jedan prototip (gornji na slici), zavirio u časopis Modeler dizajner i njegovu moderniziranu verziju, odmah ispod

U moderniziranoj verziji, djelitelj napona izrađen je na otporima R1-R3, volti koji prolaze kroz njega stabilizirani su pomoću zener diode D814B. Otpornost R3 je termistor KMT-12 od 10 kilooma, može se zamijeniti sa MMT-1, MMT-9, MMT-12 ili sličnim. U gornjem kraku razdjelnika nalaze se dva otpora: varijabla nominalne vrijednosti 1,5-2,2 kOhm s linearnom karakteristikom, njezin gumb za ugađanje postavljen je na prednjoj ploči s korekcijskom gradacijom i ugađajući R2 s otporom od 1,5 -47 kOhm, za grubo podešavanje.

Jasna ovisnost otpora termistora o temperaturi omogućuje ga korištenje kao senzor koji mijenja razinu napona na ulazima 1 i 2 DD1.1 K561LA7. Gumbi za podešavanje otpora R1 i R2 postavljaju razinu rada digitalne logike. Kapacitet C1 eliminira odbijanje DD1 u trenutku prebacivanja. Zahvaljujući otporima R5 i R6, izlaz K561LA7 galvanski je povezan s tranzistorskom sklopkom KT972, u čiji je kolektorski krug spojen relej K1. On svojim prednjim kontaktima 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 skladišnom povrću. U početku, postavljanjem njihovih ručki u srednji položaj i stavljanjem senzora u okolinu sa traženom temperaturom, uz polaganu rotaciju ručke, određuje se takav kut rotacije R2 pri kojem se relej aktivira.

Princip rada kruga je krajnje jednostavan: ako je napon na kontrolnoj elektrodi TL431 2,5 V (podešen unutarnjim referentnim naponom), mikrosklop je otvoren i struja teče kroz opterećenje. Ako referentna razina napona lagano padne, TL431 se zatvara i isključuje opterećenje.

U ovom slučaju, mikrosklop zener diode koristi se kao komparator, ali s jednim ulazom. Ova uporaba mikro-sklopa omogućuje da se dizajn maksimalno pojednostavi i smanji broj radio komponenti.

Napon na kontrolnoj elektrodi formira se pomoću djelitelja na otpornicima R1, R2 i R4. NTC termistor se uzima kao otpor R4, tj. s povećanjem temperature njegov otpor opada. Ako je napon na prvom pinu zener diode veći od 2,5V, on je otvoren, relej je uključen, triac D2 uključuje opterećenje. Kako temperatura raste, vrijednost otpora termistora se smanjuje, napon pada ispod 2,5 V - relej se isključuje zajedno s opterećenjem. Pomoću otpora R1 podešava se temperatura rada termostata. Možete uzeti bilo koji relej za 12 volti, na primjer RES-55A.

Dizajn je malen i sastoji se od samo dva bloka - mjerne jedinice bazirane na komparatoru na bazi op-amp 554CA3 i sklopke opterećenja do 1000 W izgrađene na regulatoru snage KR1182PM1.

Treći izravni ulaz op-pojačala prima konstantni napon od djelitelja napona koji se sastoji od otpora R3 i R4. Četvrti invertirani ulaz se napaja naponom iz drugog djelitelja na otporu R1 i termistora MMT-4 R2.

Uređaj mora biti konfiguriran tako da kada temperatura u podrumu padne na tri stupnja Celzijusa, zbog smanjenja otpora termistora MMT-4, napon na izlazu komparatora bude neuravnotežen i logična nula postavljen i relej će raditi, koji svojim kontaktima prebacuje fazni regulator na čipu KR1182PM1.

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

Relej mora biti rele rele s malom potrošnjom struje. Snažniji relej se ne može koristiti, jer je relej spojen izravno na izlaz op-amp, struja opterećenja ne smije prelaziti 50 mA.

Glavna prednost ovog sklopa je prihvatljiva točnost, bez ikakve kalibracije, uz maksimalno pojednostavljen dizajn.

Glavna komponenta kruga termostata je mikrokontroler. PIC12F629 iz Microchipa i senzor temperature iz Dallasa. Ove prilično moderne komponente sposobne su primati i prenositi informacije u digitalnom kodu preko jedne sabirnice koristeći 1-Wire sučelje.

Raspon temperature pohranjen je u EEPROM mikrokontrolera PIC12F629. Može se postaviti u razlučivosti od 1 stupnja, od -55 do +125.

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

Zatim mikrokontroler uspoređuje temperaturu u podrumu s unaprijed određenom gornjom vrijednošću. Čim se ova granica dosegne, mikrokontroler generira kod i isključuje relej dok mikrokontroler ne otkrije pad temperature ispod donje postavljene granice.

Kada trebate postaviti vrijednost gornjeg (adresa 0x01) i donjeg (0x00) temperaturnog praga. Sam firmware se može preuzeti sa zelene veze, odmah iznad.

Mnoge korisne stvari koje će nam pomoći povećati udobnost u našim životima lako se mogu sastaviti vlastitim rukama. Isto vrijedi i za termostat (zove se i termostat).

Ovaj uređaj vam omogućuje da uključite ili isključite željenu opremu za hlađenje ili grijanje, prilagođavajući se kada dođe do određenih promjena temperature na mjestu gdje je instalirana.

Na primjer, u slučaju jake hladnoće, može samostalno uključiti grijač koji se nalazi u podrumu. Stoga je vrijedno razmisliti kako možete samostalno napraviti takav uređaj.

Kako radi

Načelo rada termostata je prilično jednostavno, pa mnogi radioamateri izrađuju domaće uređaje kako bi usavršili svoje vještine.

U ovom slučaju može se koristiti mnogo različitih sklopova, iako je najpopularniji komparatorski čip.

Ovaj element ima više ulaza, ali samo jedan izlaz. Dakle, takozvani “Referentni napon” se dovodi na prvi izlaz, koji ima vrijednost zadane temperature. Drugi prima napon izravno od senzora temperature.

Nakon toga, komparator uspoređuje ove dvije vrijednosti. Ako napon temperaturnog osjetnika ima određeno odstupanje od "reference", signal se šalje na izlaz, koji bi trebao uključiti relej. Nakon toga se napon dovodi na odgovarajući uređaj za grijanje ili hlađenje.

Proizvodni proces

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

Sve bi trebalo ići ovako:

1. Prvo morate pripremiti tijelo. Najbolje je koristiti staro električno brojilo u ovom svojstvu, kao što je Granit-1;
2. Na temelju istog brojača optimalnije je sastaviti krug. Da biste to učinili, trebate spojiti potenciometar na ulaz komparatora (obično je označen s "+"), što omogućuje podešavanje temperature. Osjetnik temperature LM335 mora biti spojen na znak "-", koji označava inverzni ulaz. U tom slučaju, kada je napon na "plusu" veći nego na "minusu", vrijednost 1 (to jest, visoka) bit će 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 ponovno će biti 0, nakon čega će se relej isključiti;
3. Da bi se osigurala temperaturna razlika, drugim riječima, za rad termostata, recimo da je uključen na 22, a isključen na 25, potrebno je pomoću termistora stvoriti povratnu vezu između "plusa" od komparator i njegov izlaz;
4. Za napajanje preporuča se napraviti transformator od svitka. Može se uzeti, na primjer, sa starog električnog brojila (mora biti induktivnog tipa). Činjenica je da se na zavojnici može napraviti sekundarni namot. Da biste dobili željeni napon od 12 V, bit će dovoljno namotati 540 zavoja. Istodobno, kako bi se uklopili, promjer žice ne smije biti veći od 0,4 mm.

Savjet majstora: za uključivanje grijača najbolje je koristiti terminalni blok mjerača.

Snaga grijača i podešavanje termostata

Ovisno o razini snage koju izdrže kontakti korištenog releja, ovisit će i snaga samog grijača.

U slučajevima kada je vrijednost približno 30 A (to je razina za koju su dizajnirani automobilski releji), može se koristiti grijač od 6,6 kW (na bazi 30x220).

Ali prvo, preporučljivo je osigurati da sva ožičenja, kao i stroj, mogu izdržati željeno opterećenje.

Ne vrijedi ništa: domaći ljubitelji mogu napraviti elektronički termostat vlastitim rukama na temelju elektromagnetskog releja s moćnim kontaktima koji mogu izdržati struje do 30 ampera. Takav domaći uređaj može se koristiti za razne potrebe kućanstva.

Ugradnja termostata mora se izvesti gotovo na samom dnu zida prostorije, jer se tamo nakuplja hladan zrak. Također je važna točka odsutnost toplinskih smetnji, koje mogu utjecati na uređaj i time ga zbuniti.

Na primjer, neće ispravno funkcionirati ako je instaliran u području s propuhom ili u blizini nekog električnog uređaja koji emitira intenzivnu toplinu.

Postavljanje

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

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

Dovoljno je znati točan napon koji će se primijeniti na "plus" komparatora. To možete saznati voltmetrom.

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

U svim ostalim slučajevima, napon će se morati provjeriti izravno iskustvom. Za to se koristi digitalni termometar kao što je TM-902C. Kako bi se osigurala maksimalna točnost podešavanja, preporučljivo je pričvrstiti senzore oba uređaja (što znači termometar i regulator temperature) jedan na drugi, nakon čega se mogu izvršiti mjerenja.

Pogledajte video koji popularno objašnjava kako napraviti termostat vlastitim rukama: