Termostato fai da te con sensore di temperatura remoto. Semplice termostato elettronico fai da te

Dall'inizio della primavera a metà estate - è il momento degli incubatori. Quasi tutti coloro che hanno degli uccelli nel proprio cortile usano le incubatrici. Con esso, è conveniente allevare la quantità richiesta di qualsiasi razza di uccelli in qualsiasi momento. Non è necessario aspettare che la gallina si sieda sul nido.

Parte integrante di qualsiasi incubatore - E' un termostato! La schiusa dell'uccello dipende anche dalla sua affidabilità e precisione.

Non è necessario utilizzare un costoso termostato digitale programmabile. Il termostato proposto in questo articolo svolge perfettamente il suo lavoro. su un chip semplice ed economico K561LA7 è proposto di seguito.

Semplice, perché un gruppo di transistor è stato sostituito da un microcircuito.

Affidabile, perché il circuito utilizza alcuni punti:

1. Per abbassare la tensione da 220 V a 9 V viene utilizzato un resistore e non un condensatore (come spesso accade in altri circuiti). È molto più affidabile.
2. Le lampade sono collegate in serie-parallelo, il che è anche più affidabile del semplice collegamento parallelo.
3. Se il contatto della “temperatura” del resistore variabile è scadente, le lampade si spegneranno e non viceversa.
4. Il microcircuito K561LA7 (come ha dimostrato la pratica) è più affidabile di un amplificatore operazionale o di un PIC.

Sul primo elemento DD1.1 viene assemblato un elemento soglia che, ad una determinata temperatura, cambia la sua posizione di uscita da 1 a 0. Regolatore "Temperatura" questa soglia cambia.

Sul secondo elemento DD1.2è stato assemblato un formatore di impulsi per il corretto funzionamento del tiristore.

Terzo elemento DD1.3— sommatore.

Quarto elemento DD1.4- è gratuito e può essere utilizzato (come ultima risorsa) per sostituire uno degli elementi rimanenti in caso di guasto.

Microcircuito K561LA7 puoi sostituirlo con un analogo importato CD4011B.

Il consumo di corrente del circuito da 9 V è di 5 mA, la temperatura di R13 è di circa 60 - 70 gradi. - questa è la modalità normale del resistore.

Gli impulsi che arrivano al transistor lo aprono, il che successivamente contribuisce all'apertura del tiristore.

Tiristore (T122 o KU202N,M,L)- un potente elemento di commutazione del circuito. Un tiristore (se viene utilizzato KU202N,M,L) senza radiatore è in grado di commutare un carico fino a 300 W. Di solito questo è sufficiente. Se il carico supera questo valore, il tiristore deve essere posizionato sul radiatore. Valore massimo 1000 W. Puoi anche installare un tiristore più potente: T122.

Calcola il carico facile per l'incubatrice. Accendiamo al massimo i riscaldatori (lampade) attraverso questo regolatore di temperatura. E controlliamo la temperatura con un termometro. Anche al massimo (le luci non si spengono), la temperatura nell'incubatrice non deve superare i 50 gradi.

Poiché durante il funzionamento i filamenti della lampada si abbassano notevolmente e si bruciano. Esiste il pericolo che il tiristore si guasti. Si consiglia pertanto di collegare le lampade in serie-parallelo, come indicato nello schema, per una maggiore durata delle lampade e del circuito.

Poiché l'incubatrice ha un'umidità molto elevata sensore di temperatura - termistoreè necessario indossare un pezzo di tubo e riempirlo con colla impermeabile o sigillante su entrambi i lati. È meglio farlo più volte con un periodo di diverse ore dopo l'asciugatura. L'estremità del termistore può essere lasciata in superficie per una maggiore sensibilità.

Il circuito è universale per la scelta dei termistori. Il valore del termistore è adatto entro un ampio intervallo. Ho provato da 1 kOhm a 15 kOhm che avevo a disposizione. Anche gli altri lo faranno. La modalità operativa corretta deve essere selezionata dividendo per R2, R3. È possibile selezionare R3 utilizzando la tabella seguente.

Dovrebbe essere considerato: Maggiore è la resistenza del termistore o maggiore è la resistenza di R1 - R5, minore è il campo di regolazione tramite resistori variabili.

È possibile utilizzare termistori con TCR sia negativo che positivo. Con un TKS negativo, come ora nel diagramma, e con un termistore positivo, il termistore dovrebbe essere installato nella parte inferiore del divisore (ad esempio, nello spazio tra R3 e R4).

Il circuito del termostato è costruito su un chip logico e tra i livelli logici 0 e 1 c'è uno stato indeterminato (vedi figura), quindi questo circuito ha una certa isteresi (ritardo tra l'accensione e lo spegnimento).

L'isteresi dipende molto dal tipo di termistore utilizzato.

Se non è necessario che il circuito risponda rapidamente alla temperatura, utilizzare un termistore in una custodia metallica. Digitare MMT-4. L'isteresi in questo caso è 2,5 - 3 g.

Se è necessaria una risposta rapida del circuito alla temperatura, utilizzare i termistori in una custodia non metallica. Isteresi 0,1 - 0,5 g. Le lampadine si accendono e si spengono più volte più spesso.

Tabella delle tensioni CC del microcircuito K561LA7

(misurato con un multimetro digitale nel circuito di lavoro)

Foto della scheda assemblata

Nota: La marcatura di alcune parti secondo lo schema è cambiata.

Foto del circuito stampato

Grazie all'utilizzo di un resistore (R13, non un condensatore) per abbassare la tensione, stabilizzare e filtrare la tensione che alimenta il microcircuito, così come altri "chip", questo circuito termostato è utilizzato nell'incubatrice da più di 10 anni e non ha mai fallito!

A. Zotov. Regione di Volgograd

PS Se decidi di realizzare il termostato sopra, ma non disponi di una scheda o di componenti elettronici. componenti, è possibile acquistarli da noi KIT PER AUTOMONTAGGIO TERMOREGOLATORE PER INCUBATRICE.

Foto della scheda finita assemblata dal kit

Un'incubazione riuscita delle uova di pollame è impossibile senza un controllo stabile della temperatura. Il termostato dell'incubatrice deve fornire una precisione di ±0,1˚С, con la possibilità di modificarla nell'intervallo da 35 a 39˚С. La maggior parte dei dispositivi digitali e analogici disponibili in commercio soddisfano questo requisito. Un relè termico abbastanza accurato può essere realizzato in casa, a condizione che si abbiano conoscenze di base di elettronica e la capacità di tenere in mano un saldatore.

In tempi antichi…

Nelle prime incubatrici domestiche e industriali del secolo scorso la temperatura veniva regolata tramite relè bimetallici. Per alleviare il carico ed eliminare l'influenza del surriscaldamento dei contatti, i riscaldatori sono stati accesi non direttamente, ma tramite potenti relè di potenza. Questa combinazione può essere trovata ancora oggi nei modelli economici. La semplicità del circuito era la chiave per un funzionamento affidabile e qualsiasi studente delle scuole superiori poteva realizzare un termostato del genere per un'incubatrice con le proprie mani.

Tutti gli aspetti positivi sono stati annullati dalla bassa risoluzione e dalla complessità della regolazione. La temperatura durante il processo deve essere ridotta secondo un programma con incrementi di 0,5˚C, e farlo proprio con la vite di regolazione sul relè situato all'interno dell'incubatrice è molto problematico. Di norma, la temperatura è rimasta costante durante tutto il periodo di incubazione, il che ha portato ad una diminuzione della schiudibilità. I modelli con manopola di regolazione e scala graduata erano più convenienti, ma la precisione di tenuta diminuiva di ±1-2˚С.

La prima elettronica

Il regolatore analogico della temperatura per l'incubatrice è un po' più complicato. Tipicamente con questo termine si indica un tipo di controllo in cui il livello di tensione prelevato dal sensore viene confrontato direttamente con un livello di riferimento. Il carico viene acceso e spento in modalità impulso a seconda della differenza nei livelli di tensione. La precisione di regolazione anche di circuiti semplici è compresa tra 0,3 e 0,5 °C e quando si utilizzano amplificatori operazionali la precisione aumenta fino a 0,1-0,05 °C.

Per l'impostazione approssimativa della modalità richiesta, sul corpo del dispositivo è presente uno sciacallo. La stabilità delle letture dipende poco dalla temperatura ambiente e dalle variazioni della tensione di rete. Per eliminare l'influenza delle interferenze, il sensore è collegato utilizzando un cavo schermato della lunghezza minima richiesta. In questa categoria rientrano anche i rari modelli con controllo analogico del carico. L'elemento riscaldante al loro interno è costantemente acceso e la temperatura è regolata da un cambiamento graduale di potenza.

Un buon esempio è il modello TRi-02: un termostato analogico per un'incubatrice, il cui prezzo non supera i 1.500 rubli. Dagli anni '90 del secolo scorso sono stati dotati di quelli seriali. Il dispositivo è facile da usare ed è dotato di un sensore remoto con cavo da 1 m, cavo di alimentazione e filo di carico da un metro. Specifiche tecniche:

1. Potenza di carico a tensione di rete standard da 5 a 500 W.
2. L'intervallo di regolazione è 36-41˚С con una precisione non inferiore a ±0,1˚С.
3. Temperatura ambiente da 15 a 35˚С, umidità consentita fino all'80%.
4. Commutazione del carico triac senza contatto.
5. Le dimensioni complessive della custodia sono 120x80x50 mm.

I numeri sono sempre più accurati

Gli strumenti di misura digitali forniscono una maggiore precisione di regolazione. Un classico termostato digitale per incubatrice differisce da uno analogico per il modo in cui elabora il segnale. La tensione prelevata dal sensore passa attraverso un convertitore analogico-digitale (ADC) e solo successivamente entra nell'unità di confronto. Il valore inizialmente specificato digitalmente della temperatura richiesta viene confrontato con quello ricevuto dal sensore e il comando corrispondente viene inviato al dispositivo di controllo.

Questa struttura aumenta significativamente la precisione della misurazione, con una dipendenza minima dalla temperatura ambiente e dalle interferenze. Stabilità e sensibilità sono solitamente limitate dalle capacità del sensore stesso e dalla capacità del sistema. Un segnale digitale consente di visualizzare il valore attuale della temperatura su un LED o un display a cristalli liquidi senza complicare i circuiti. Una parte significativa dei modelli industriali ha funzionalità avanzate, che considereremo utilizzando l'esempio di diversi dispositivi moderni.

Le capacità del termostato digitale economico Ringder THC-220 sono sufficienti per un'incubatrice domestica fatta in casa. La regolazione della temperatura entro 16-42˚С e un blocco esterno di prese per il collegamento del carico consentono di utilizzare il dispositivo in bassa stagione, ad esempio per controllare il clima della stanza.

A titolo informativo, ecco alcune brevi caratteristiche del dispositivo:

1. La temperatura e l'umidità attuali nell'area del sensore vengono visualizzate sul display LCD.
2. L'intervallo della temperatura visualizzata va da -40˚С a 100˚С, umidità 0-99%.
3. Le modalità selezionate vengono visualizzate sullo schermo come simboli.
4. Il passo di impostazione della temperatura è 0,1˚C.
5. Possibilità di regolare l'umidità fino al 99%.
6. Formato timer 24 ore con divisione giorno/notte.
7. La capacità di carico di un canale è di 1200 W.
8. La precisione nel mantenimento della temperatura in ambienti grandi è di ±1˚С.

Un design più complesso e costoso è il controller universale XM-18. Il dispositivo è prodotto in Cina e arriva sul mercato russo in due versioni: con interfaccia inglese e cinese. Al momento della scelta è naturalmente preferibile l’opzione di esportazione per l’Europa occidentale.

Padroneggiare il dispositivo non richiederà molto tempo. A seconda della temperatura che dovrebbe esserci nell'incubatrice, è possibile regolare il programma di fabbrica utilizzando 4 tasti. 4 schermi del pannello frontale visualizzano la temperatura attuale, l'umidità e parametri operativi aggiuntivi. Le modalità attive sono indicate da 7 LED. Le segnalazioni sonore e luminose in caso di deviazioni pericolose facilitano notevolmente il controllo. Funzionalità del dispositivo:

1. Intervallo di temperatura operativa 0-40,5˚С con una precisione di ±0,1˚С.
2. Regolazione dell'umidità 0-99% con precisione ±5%.
3. Il carico massimo lungo il canale del riscaldatore è 1760 W.
4. Il carico massimo sui canali di umidità, motore e allarme non è superiore a 220 W.
5. Intervallo tra la rotazione delle uova 0-999 min.
6. Tempo di funzionamento della ventola di raffreddamento 0-999 sec. con un intervallo tra i periodi di 0-999 min.
7. Temperatura ambiente consentita da -10 a +60˚С, umidità relativa non superiore all'85%.

Quando scegli i termostati con un sensore della temperatura dell'aria per un'incubatrice, considera le capacità del tuo progetto. Una piccola incubatrice avrà un controllo sufficiente della temperatura e dell'umidità e la maggior parte delle opzioni aggiuntive di apparecchiature costose rimarranno non reclamate.

Termostato fai da te

Nonostante l'ampia scelta di prodotti finiti, molti preferiscono assemblare con le proprie mani il circuito del termostato per l'incubatrice. La versione più semplice, presentata di seguito, era uno dei modelli di radioamatori più popolari negli anni '80. Il semplice assemblaggio e la base accessibile degli elementi hanno superato gli svantaggi: dipendenza dalla temperatura ambiente e instabilità rispetto alle interferenze di rete.

I circuiti radioamatoriali che utilizzano amplificatori operazionali spesso hanno prestazioni superiori alle loro controparti industriali. Uno di questi circuiti, assemblato sull'amplificatore operazionale KR140UD6, può essere ripetuto anche dai principianti. Tutti i dettagli si trovano nelle apparecchiature radio domestiche della fine del secolo scorso. Se gli elementi sono in buone condizioni, il circuito inizia a funzionare immediatamente e necessita solo di calibrazione. Se lo desideri, puoi trovare soluzioni simili su altri amplificatori operazionali.

Al giorno d'oggi, sempre più circuiti vengono realizzati su controller PIC: microcircuiti programmabili, le cui funzioni vengono modificate dal firmware. I termostati realizzati su di essi si distinguono per un design circuitale semplice, ma in termini di funzionalità non sono inferiori ai migliori design industriali. Lo schema seguente è fornito solo a scopo illustrativo, poiché richiede il firmware appropriato. Se hai un programmatore, è facile scaricare soluzioni già pronte insieme al codice firmware sui forum dei radioamatori.

La velocità di funzionamento del regolatore dipende direttamente dalla massa del sensore di temperatura, poiché un corpo eccessivamente massiccio ha una grande inerzia. È possibile "approfondire" la sensibilità di un termistore o diodo in miniatura posizionando un pezzo di cambrico di plastica sulla parte. A volte è riempito con resina epossidica per sigillarlo. Per i modelli a fila singola con riscaldamento superiore è meglio posizionare il sensore direttamente sopra la superficie delle uova ad uguale distanza dagli elementi riscaldanti.

L’incubazione non è solo redditizia, ma anche entusiasmante. Combinato con la creatività tecnica, per molti diventa un hobby per tutta la vita. Non aver paura di sperimentare e ti auguriamo una realizzazione di successo dei tuoi progetti!

Revisione dei termostati per incubatori - video

Per garantire il pieno sviluppo delle piante in varie serre (soprattutto con un ciclo di crescita tutto l'anno), è necessario il controllo automatizzato della temperatura ad un certo livello. La formazione e la regolazione dell'ambiente esterno attorno alle piante in una serra vengono effettuate contemporaneamente da diversi sistemi: ventilazione, riscaldamento, umidificazione dell'aria e del suolo, raffreddamento evaporativo, ecc. Ti diremo come realizzare un termostato in una serra per tutti questi sistemi in questo articolo.

Il controllo di questi sistemi e le successive regolazioni vengono effettuate utilizzando un regolatore della temperatura dell'aria, che è la parte più importante per ottenere un raccolto a tutti gli effetti, poiché anche cambiamenti minimi nei dati possono influenzare negativamente lo sviluppo delle piantagioni, non esclusa la loro morte.

Il rispetto scrupoloso delle condizioni di temperatura è garanzia di raccolti dignitosi

La regolazione individuale del termostato consente di controllare il livello di temperatura durante il giorno, stabilizzando la funzione protettiva della caldaia contro il surriscaldamento.

Per la maggior parte delle piantagioni, la temperatura più confortevole è di 16 - 25 °C; eventuali deviazioni, anche minime, inibiscono lo sviluppo delle piante e possono portare allo sviluppo di malattie e all'appassimento delle piantagioni. Il controllo è necessario non solo per la temperatura dell'aria della serra, ma anche per la temperatura del suolo. Questi due indicatori sono dominanti quando si creano le condizioni per lo sviluppo delle piante. Da essi dipende il corretto assorbimento dei nutrienti presenti nel terreno, che influiscono direttamente sulla crescita e sul pieno sviluppo delle piante.

Per il suolo, è necessario rispettare un intervallo di temperatura compreso tra 13 e 25 °C, i suoi indicatori esatti sono determinati in base al tipo di coltura.

Notare che! I cambiamenti nella temperatura del suolo sono spesso più dannosi per le piantagioni di una diminuzione della temperatura dell’aria.

Nozioni di base sul funzionamento dei dispositivi termostatici

Il principio di funzionamento di strutture di questo tipo è semplice: il dispositivo di controllo riceve un segnale, dopodiché diversi modelli di installazione possono reagire in modo simile:

• aumentare o diminuire la potenza dell'impianto di riscaldamento;
• accendere o spegnere la ventilazione della stanza;
• aprire o chiudere le alette di ventilazione naturale;
• collegare o scollegare completamente il riscaldamento dell'acqua di irrigazione e del terreno nei letti.

La comparsa degli impulsi di segnale viene effettuata utilizzando un relè termostato che, a sua volta, riceve dati dai sensori situati nella serra. I sensori più comunemente utilizzati sono i seguenti dispositivi:

• Un termistore viene spesso utilizzato come sensore di temperatura. Nelle installazioni fatte in casa, una giunzione p-n di un transistor o diodo a semiconduttore viene spesso utilizzata come elemento sensibile alla temperatura.
• Una fotoresistenza viene utilizzata come sensore di luce e, nei progetti fatti in casa, è possibile utilizzare la giunzione p-n di un transistor o diodo a semiconduttore, la cui resistenza inversa dipende direttamente dall'illuminazione. Per ottenere l'accesso della luce al sistema, il cappuccio della custodia metallica viene tagliato dal transistor e la vernice dal vetro viene rimossa dal diodo.

• I parametri di umidità sono regolati da sensori industriali, i cui indicatori dipendono dalla permeabilità all'umidità del mezzo situato tra le piastre del condensatore. Si possono prendere in considerazione anche le variazioni di resistenza quando l'ossido di alluminio interagisce con l'aria umidificata. Quando si regola l'umidità dell'aria, viene preso in considerazione anche il risultato della modifica della lunghezza della fibra sintetica o dei capelli umani, ecc .. Per i dispositivi fatti in casa, un sensore simile è un pezzo di pellicola in fibra di vetro con scanalature tagliate.

Per vostra informazione! Per le piccole serre ad uso personale, dal punto di vista economico, è assolutamente non redditizio acquistare un costoso sistema industriale. In tali situazioni, vengono introdotti con successo termostati autoprodotti per serre.

Principi per costruire un termostato per una serra con le tue mani

Costruire da soli un termoregolatore è un compito molto reale. Ma ciò richiederà conoscenze ingegneristiche di base e competenze tecniche.

Il funzionamento principale del sistema viene effettuato attraverso l'introduzione nella progettazione di un microcontrollore a 8 bit marca PIC16F84A.

Come sensore di temperatura è integrato un termometro digitale della varietà integrale DS18B20, che ha funzionalità operativa nell'intervallo t -55 - +125°C. È anche possibile utilizzare un sensore di temperatura digitale TCN75-5.0, che in termini di parametri, dimensioni compatte e relativa leggerezza del design è abbastanza adatto per l'uso in vari dispositivi automatici.

Tali sensori digitali presentano essenzialmente piccoli errori di misurazione, quindi l'uso parallelo di diversi tipi di sensori consente di osservare la temperatura di riscaldamento praticamente senza errori.

La capacità di controllare il grado di carico viene effettuata utilizzando un relè K1 di piccole dimensioni, che corrisponde a una tensione operativa di 12 V. Il carico è collegato al relè tramite i contatti e questo gli consente di commutarlo. L'indicazione viene effettuata utilizzando qualsiasi LED a quattro cifre.

Il grado di risposta della temperatura è impostato: SB1-SB2 (microinterruttori). La memoria del microcontrollore è energeticamente autonoma e memorizza i parametri specificati. Utilizzando la modalità operativa sul display a cristalli liquidi del dispositivo, è possibile visualizzare gli indicatori attuali della temperatura misurata.

Una nota! Tali termostati elettronici stanno diventando sempre più popolari perché hanno la capacità di rilevare la temperatura in qualsiasi punto all'interno della serra e il sensore di monitoraggio può essere posizionato tra le piante, nel substrato del terreno o sospeso vicino al tetto. Una gamma così ampia di posizionamenti consente al termostato di avere dati accurati sullo stato dell'ambiente interno della serra.

Come realizzare un termostato per una serra con le tue mani

Gli artigiani realizzano termostati semplificati per serre personali con le proprie mani. Prima di scegliere uno schema di automazione della serra, è necessario innanzitutto stabilire i dati degli oggetti di controllo.

La foto mostra un circuito di un termostato con due transistor di tipo VT1 e VT2. Il relè RES-10 viene utilizzato come dispositivo di uscita. Sensore di temperatura - termistore MMT-4.

Uno dei modelli di termostato fatto in casa potrebbe essere, ad esempio, questo design. In esso, un termometro a quadrante modificato può essere utilizzato come sensore di temperatura:

• Il design del termometro è completamente smontabile.
• Nella scala di regolazione è praticato un foro di 2,5 mm.
• Al contrario, il fototransistor è installato in un angolo appositamente progettato in lamiera sottile o lamiera di alluminio, in cui sono preforati fori da 0 2,8 mm. La colla viene applicata al fototransistor lungo il bordo e posizionata nella presa.
• L'angolo con il fototransistor è fissato alla scala utilizzando la colla Moment.
• Sotto il foro è fissata una fermata.
• Sull'altro lato del termometro è installata una piccola lampadina da 9 volt. Una lente è posizionata tra la scala e la lampadina per una risposta chiara del dispositivo agli indicatori.
• I sottili fili del fototransistor vengono posati attraverso il foro centrale della scala.
• Nella custodia in plastica viene praticato un foro per i cavi della lampadina. Il laccio emostatico viene infilato in un tubo di cloruro di vinile e fissato con un morsetto.

Oltre al sensore, il termostato deve includere un fotorelè e uno stabilizzatore di tensione.

Lo stabilizzatore è assemblato secondo il solito schema. Anche un relè fotografico non è difficile da realizzare. La fotocellula è il transistor GT109.

Il migliore è un meccanismo basato su un relè di fabbrica convertito. Il lavoro viene eseguito secondo il principio di un elettromagnete, in cui l'armatura viene trascinata in una bobina. L'interruttore (2A, 220V) controlla l'avviatore elettromagnetico per alimentare i dispositivi di riscaldamento.

I fotorelè e gli alimentatori si trovano in un alloggiamento comune. Ad esso è attaccato un termometro. Sul lato anteriore sono fissati un interruttore a levetta e una luce che avvisano che gli elementi riscaldanti sono accesi.

Schema di ventilazione

Se la serra viene ventilata tramite un ventilatore elettrico, è possibile utilizzare termostati a due posizioni. Per creare la modalità operativa della ventola desiderata, collegare un relè intermedio.

Se la serra ha finestre integrate, è necessario dotarle di un azionamento elettrico (elettromagneti o meccanismi del motore elettrico).

Ma è più semplice risolvere il problema della ventilazione delle serre quando si utilizzano termostati ad azione diretta. In essi, l'attuatore e il termostato si trovano in un unico dispositivo. Tuttavia, per regolatori di questo tipo, l'intervallo di temperatura può arrivare fino a 5 °C. Per ottenere una regolazione più precisa è meglio scegliere i regolatori elettronici.

Controllo dell'umidità

La soluzione ideale è utilizzare sensori di umidità del suolo e regolare l'irrigazione in base all'umidità specificata. Uno dei principi di misurazione dell'umidità si basa sulla presa in considerazione dei cambiamenti nel volume del suolo durante l'umidificazione. Spesso è collegato anche un regolatore elettronico. Come sensore di umidità è montato un depolarizzatore con batterie 3336L. Con umidità relativa i valori di resistenza si aggirano intorno ai 1500 Ohm. Il resistore variabile R1 aiuta il regolatore a funzionare a un certo livello, il resistore R2 aiuta a impostare l'umidità iniziale.

Regolazione dell'irrigazione

La tentazione di controllare elettronicamente il tuo sistema di irrigazione è molto forte, ma devi ricordare che i dispositivi semplici sono più affidabili. La disposizione semplificata dell'irrigazione viene eseguita con le proprie mani senza l'uso di circuiti elettronici. Ciò ne consente l'utilizzo durante le interruzioni di corrente.

Quando si regola elettronicamente l'alimentazione idrica, viene utilizzata un'elettrovalvola elettrica. Puoi realizzare tu stesso l'elettrovalvola. Una delle strutture può essere vista nella foto.

1 – elettromagnete; 2 – capacità; 3 – carico; 4 – valvola

Lo svantaggio principale del sistema di termoregolazione è la sua completa subordinazione alla fonte di alimentazione. Le interruzioni di corrente possono causare la morte delle piante. Per evitare tali malintesi, vengono utilizzate fonti di energia di riserva: generatore, solare o batteria, ecc.

Dovresti anche ricordare che tutti i termostati diventano meno precisi nel tempo man mano che invecchiano. Pertanto, la loro accuratezza deve essere verificata ogni anno. Quando si controlla il funzionamento del termostato, è necessario pulire i sensori del termostato e pulire accuratamente tutti i cavi e i collegamenti.

I termostati sono ampiamente utilizzati per vari scopi: nelle automobili, negli impianti di riscaldamento di vario tipo, nei frigoriferi e nei forni. Il loro compito è spegnere o accendere i dispositivi dopo aver raggiunto una determinata temperatura. Non è difficile realizzare un semplice termostato meccanico con le tue mani. I design moderni hanno un design più complesso, ma con una certa esperienza è possibile realizzare analoghi di tali strutture.

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Termostato meccanico

Oggi, i modelli più recenti di termostati sono controllati tramite pulsanti a sfioramento, mentre i modelli più vecchi sono controllati da pulsanti meccanici. La maggior parte di questi dispositivi dispone di un pannello digitale che visualizza in tempo reale la temperatura del liquido di raffreddamento, nonché il grado massimo richiesto.

La produzione di tali dispositivi non è completa senza la loro programmazione, quindi il loro prezzo è molto alto. Permettono di regolare la temperatura in base a diversi parametri, ad esempio in base all'ora o al giorno della settimana. La temperatura cambierà automaticamente.

Se parliamo di termostati per forni industriali per l'acciaio, sarà difficile realizzarli da soli, poiché hanno un design complesso e richiedono l'attenzione di più di uno specialista. Questi sono per lo più realizzati nelle fabbriche. Ma realizzare un semplice termoregolatore con le proprie mani per un sistema di riscaldamento autonomo, incubatrici, ecc. Non è un compito difficile. La cosa principale è aderire a tutti i disegni e alle raccomandazioni di produzione.

Per capire come si può smontare una semplice struttura meccanica. Funziona secondo il principio di apertura e chiusura della porta (serranda) della caldaia, riducendo o aumentando così l'accesso dell'aria alla camera di combustione. Il sensore reagisce, ovviamente, alla temperatura.

Per produrre un dispositivo del genere avrai bisogno dei seguenti componenti:

• molla di ritorno;
• due leve;
• due tubi di alluminio;
• unità di regolazione (sembra una scatola dell'asse di una gru);
• una catena che collega due parti (termostato e porta).

Tutti i componenti devono essere assemblati e montati sulla caldaia.

Il dispositivo funziona grazie alla proprietà dell'alluminio di espandersi sotto l'influenza della temperatura. A questo proposito, la serranda si chiude. Se la temperatura diminuisce, il tubo in alluminio si raffredda e diminuisce di dimensioni, quindi la serranda si apre leggermente.

Ma questo schema ha anche i suoi svantaggi significativi. Il problema è che è difficile determinare quando la serranda funzionerà in questo modo. Per regolare approssimativamente il meccanismo, sono necessari calcoli precisi. È impossibile determinare esattamente quanto si espanderà un tubo di alluminio. Pertanto, nella maggior parte dei casi, vengono ora preferiti i dispositivi con sensori elettronici.

Termostato meccanico fatto in casa per una caldaia da miniera



Dispositivo elettronico semplice

Per un lavoro più preciso non puoi fare a meno dei componenti elettronici. I termostati più semplici funzionano utilizzando un circuito basato su relè.





Gli elementi principali di tale dispositivo sono:

• circuito di soglia;
• dispositivo indicatore;
• termometro.

Il circuito del termostato fatto in casa deve rispondere a un aumento (diminuzione) della temperatura e accendere l'attuatore o sospenderne il funzionamento. Per implementare il circuito più semplice, dovrebbero essere utilizzati transistor bipolari. Il relè termico è realizzato secondo il tipo di trigger Schmidt. Il termistore fungerà da sensore di temperatura. Cambierà la resistenza a seconda della temperatura, che viene regolata nell'unità di controllo generale.

Ma oltre a un termistore, può esserlo un sensore di temperatura:

• termistori;
• elementi semiconduttori;
• termometri a resistenza;
• relè bimetallici;
• termocoppie.

Quando si utilizzano diagrammi e disegni provenienti da fonti sconosciute, è opportuno tenere presente che spesso non corrispondono alla descrizione allegata. A questo proposito è necessario studiare attentamente tutto il materiale prima di procedere con la realizzazione del dispositivo.

Prima di iniziare il lavoro, è necessario decidere l'intervallo di temperatura del dispositivo e la sua potenza. Va tenuto presente che alcuni componenti verranno utilizzati per il frigorifero e altri per le apparecchiature di riscaldamento.



Un dispositivo composto da tre componenti

È possibile assemblare un semplice termostato elettronico fai-da-te per l'utilizzo su ventilatori e personal computer. Pertanto, puoi comprendere il principio del suo funzionamento. Come base viene utilizzata una breadboard.

Lo strumento che ti servirà è un saldatore, ma se non ne hai uno o non hai abbastanza esperienza puoi utilizzare anche una tavola senza saldatura.

Lo schema è composto da tre elementi:

• transistor di potenza;
• potenziometro;
• un termistore che fungerà da sensore di temperatura.

Il sensore di temperatura (termistore) reagisce all'aumento dei gradi e quindi la ventola si accenderà.

Per regolare il dispositivo è necessario prima impostare i dati della ventola sulla posizione spenta. Quindi è necessario accendere il computer e attendere che si scaldi fino a una certa temperatura per registrare il momento in cui la ventola si accende. La configurazione viene eseguita più volte. Ciò garantirà l’efficacia del lavoro.

Oggi i moderni produttori di vari elementi e microcircuiti possono offrire un'ampia selezione di pezzi di ricambio. Differiscono tutti per caratteristiche tecniche e aspetto.

Termostato fai da te



Termoregolatori per impianti di riscaldamento

Quando si realizza e si installa con le proprie mani un termostato con un sensore della temperatura dell'aria per impianti di riscaldamento, è necessario calibrare accuratamente le linee superiore e inferiore. Ciò eviterà il surriscaldamento dell'apparecchiatura, che può portare, nella migliore delle ipotesi, al guasto dell'intero sistema. Nel peggiore dei casi, il surriscaldamento dell'apparecchiatura può provocarne l'esplosione e possibilmente essere fatale.




Per questi scopi, avrai bisogno di un dispositivo per misurare la forza attuale. Utilizzando disegni e schemi, è possibile realizzare apparecchiature esterne per la regolazione della temperatura di una caldaia a combustibile solido. Per lavoro, puoi utilizzare il circuito K561LA7. Il principio di funzionamento risiede nella capacità stessa di un termistore di ridurre o aumentare la resistenza in determinate condizioni di temperatura. I parametri desiderati possono essere impostati utilizzando una resistenza CA. Innanzitutto, la tensione viene fornita all'inverter e quindi trasmessa ai condensatori che sono collegati ai trigger e ne controllano il funzionamento.

Il principio di funzionamento è semplice. Quando i gradi scendono, la tensione nel relè aumenta. Se il valore è inferiore ai limiti inferiori, la ventola si spegne automaticamente.

È meglio saldare gli elementi su una talpa. Come alimentatore, è possibile utilizzare un dispositivo che funzioni entro 3-15 V.

Qualsiasi dispositivo fatto in casa installato sull'impianto di riscaldamento può portare al suo guasto. Inoltre, tali azioni potrebbero essere vietate dai servizi di controllo governativo. Ad esempio, se in casa è installata una caldaia a gas, tale apparecchiatura aggiuntiva può essere rimossa dal servizio del gas. In alcuni casi vengono addirittura comminate sanzioni.

Termostato fai-da-te per elementi riscaldanti: schema e istruzioni

Apparecchiature digitali

Per produrre un dispositivo moderno con una regolazione precisa dei gradi richiesti, non puoi fare a meno dei componenti digitali.

Il chip principale è PIC16F628A. Utilizzando un tale circuito, puoi controllare vari dispositivi elettronici.

Anche il principio di funzionamento non è molto complicato. I valori della temperatura impostata (richiesta) e della temperatura attuale vengono forniti a un indicatore a tre cariche con un catodo comune.

Per impostare la temperatura desiderata, il microcircuito dispone di due elementi sb1 e sb2, ai quali vengono successivamente saldati i pulsanti meccanici. Il primo elemento serve ad abbassare la temperatura, il secondo ad aumentarla.

L'impostazione del valore di isteresi viene eseguita premendo contemporaneamente il pulsante sb3 durante l'impostazione.

Quando si realizzano dispositivi fatti in casa, è importante non solo saldare e realizzare correttamente il circuito, ma anche posizionare il dispositivo sull'apparecchiatura nel posto giusto. La scheda stessa deve essere protetta dall'umidità e dalla polvere per evitare cortocircuiti e, di conseguenza, guasti al dispositivo. Anche l’isolamento di tutti i contatti gioca un ruolo molto importante.

Esistono tre tipi di segnali interni:

1. 1. I dati vengono presi direttamente dal liquido di raffreddamento. Non è molto popolare nella vita di tutti i giorni, poiché la sua efficacia è insufficiente. Il principio di funzionamento si basa su un sensore ad immersione o altro dispositivo simile. Nonostante ci siano problemi di efficienza, appartiene al segmento costoso di tali dispositivi sul mercato.
2. 2. Onde d'aria interne. Questa opzione è la più popolare perché considerata affidabile ed economica. Prende i dati non dalla temperatura del liquido di raffreddamento, ma direttamente dall'aria. Ciò consente una maggiore precisione. Il grado che verrà impostato nella centralina sarà la temperatura dell'aria. Si collega all'impianto di riscaldamento tramite cavo. Tali modelli vengono costantemente migliorati dai produttori, il che li rende più convenienti e funzionali.
3. 3. Onde d'aria esterne. Funziona sulla base di un sensore stradale. Viene attivato da eventuali cambiamenti delle condizioni meteorologiche e reagisce immediatamente modificando le impostazioni dell'apparecchio di riscaldamento.

Tali dispositivi possono essere elettrici o elettronici. I termostati possono ricevere segnali in modalità automatica o semiautomatica. Il funzionamento e le variazioni di temperatura possono avvenire monitorando la temperatura dei radiatori e delle linee principali o registrando le variazioni di potenza della caldaia.

Oggi sul mercato c'è molti modelli popolari dai migliori produttori che si sono già assicurati la loro posizione. Questi includono principalmente E 51.716 e IWarm 710. Il corpo stesso è di piccole dimensioni e realizzato in polimero plastico, che non brucia. Nonostante ciò, ha molte funzioni utili. Il display è abbastanza grande per dimensioni così piccole. Visualizza tutti i dati esistenti. Tali dispositivi costano tra 2500 e 3000 rubli.

Le caratteristiche funzionali del primo modello includono la possibilità di essere montato a parete in qualsiasi posizione, la temperatura viene controllata contemporaneamente dal pavimento stesso, nonché la presenza di un cavo lungo 3 metri.Durante l'installazione è necessario pensare a se ci sarà libero accesso al dispositivo per un controllo senza ostacoli.

Ai vantaggi di cui sopra si possono aggiungere alcuni svantaggi. Questi includono un piccolo insieme di funzioni che si trovano negli analoghi di questi dispositivi. Ciò a volte provoca disagio durante l'uso. Inoltre, questi modelli non dispongono di una funzione di riscaldamento automatico. Ma se lo desideri, puoi finirlo da solo.

Pertanto, realizzare tu stesso un termostato o acquistare e installare un modello già pronto non sarà difficile se segui rigorosamente tutti gli schemi, i disegni e le istruzioni per la produzione e l'installazione. Questa apparecchiatura farà risparmiare tempo ai proprietari nella regolazione manuale della temperatura di alcuni dispositivi.

Viene utilizzato in molti processi tecnologici, compresi i sistemi di riscaldamento domestico. Il fattore che determina l'azione del termostato è la temperatura esterna, il cui valore viene analizzato e quando viene raggiunto il limite impostato, la portata viene ridotta o aumentata.

I termostati sono disponibili in diversi modelli e oggi sono in vendita numerose versioni industriali, che funzionano secondo principi diversi e destinati all'uso in aree diverse. Sono disponibili anche i circuiti elettronici più semplici, che chiunque può assemblare se ha un'adeguata conoscenza dell'elettronica.

Descrizione

Il termostato è un dispositivo installato negli impianti di alimentazione che consente di ottimizzare i costi energetici per il riscaldamento. Elementi principali del termostato:

1. Sensori di temperatura– controllare il livello di temperatura generando impulsi elettrici di opportuna entità.
2. Blocco analitico– elabora i segnali elettrici provenienti dai sensori e converte il valore della temperatura in un valore caratterizzante la posizione dell'attuatore.
3. Agenzia esecutiva– regola il flusso in base alla quantità specificata dall'unità analitica.

Un termostato moderno è un microcircuito basato su diodi, triodi o un diodo zener in grado di convertire l'energia termica in energia elettrica. Sia nella versione industriale che in quella casalinga, si tratta di un unico blocco a cui è collegata una termocoppia, remota o qui posizionata. Il termostato è collegato in serie al circuito elettrico di alimentazione dell'organo performante, diminuendo o aumentando così il valore della tensione di alimentazione.

Principio di funzionamento

Il sensore di temperatura fornisce impulsi elettrici, il cui valore attuale dipende dal livello di temperatura. Il rapporto integrato di questi valori consente al dispositivo di determinare in modo molto accurato la soglia di temperatura e di decidere, ad esempio, di quanti gradi aprire la serranda di alimentazione dell'aria alla caldaia a combustibile solido o la valvola di alimentazione dell'acqua calda dovrebbe essere aperto. L'essenza del funzionamento del termostato è convertire un valore in un altro e correlare il risultato con il livello corrente.

I semplici regolatori fatti in casa, di regola, hanno un controllo meccanico sotto forma di un resistore, spostando il quale l'utente imposta la soglia di risposta alla temperatura richiesta, cioè indicando a quale temperatura esterna sarà necessario aumentare il flusso. Avendo funzionalità più avanzate, i dispositivi industriali possono essere programmati fino a limiti più ampi utilizzando un controller, a seconda dei diversi intervalli di temperatura. Non hanno controlli meccanici, il che contribuisce al funzionamento a lungo termine.

Come farlo da solo

I regolatori autocostruiti sono ampiamente utilizzati nella vita di tutti i giorni, soprattutto perché è sempre possibile trovare le parti e i circuiti elettronici necessari. Il riscaldamento dell'acqua nell'acquario, l'attivazione della ventilazione della stanza quando la temperatura aumenta e molte altre semplici operazioni tecnologiche possono essere facilmente trasferite a tale automazione.

Circuiti autoregolatori

Attualmente, tra gli amanti dell'elettronica fatta in casa, sono popolari due schemi di controllo automatico:

1. Basato su un diodo zener regolabile tipo TL431, il principio di funzionamento è quello di rilevare una soglia di tensione superiore a 2,5 volt. Quando è rotto sull'elettrodo di controllo, il diodo zener si porta in posizione aperta e la corrente di carico lo attraversa. Nel caso in cui la tensione non superi la soglia di 2,5 volt, il circuito si porta in posizione chiusa e spegne il carico. Il vantaggio del circuito è la sua estrema semplicità ed elevata affidabilità, poiché il diodo zener è dotato di un solo ingresso per fornire una tensione regolata.
2. Microcircuito tiristore tipo K561LA7, o il suo moderno analogo straniero CD4011B: l'elemento principale è il tiristore T122 o KU202, che funge da potente collegamento di commutazione. La corrente consumata dal circuito in modalità normale non supera i 5 mA, a una temperatura del resistore compresa tra 60 e 70 gradi. Il transistor entra in posizione aperta quando arrivano gli impulsi, che a loro volta sono un segnale per aprire il tiristore. In assenza di un radiatore, quest'ultimo acquisisce una potenza fino a 200 W. Per aumentare questa soglia sarà necessario installare un tiristore più potente o equipaggiare un radiatore esistente, che aumenterà la capacità di commutazione a 1 kW.

Materiali e strumenti richiesti

L'assemblaggio da soli non richiederà molto tempo, ma avrai sicuramente bisogno di alcune conoscenze nel campo dell'elettronica e dell'elettrotecnica, nonché dell'esperienza con un saldatore. Per funzionare è necessario quanto segue:

• Un saldatore a impulsi o normale con un elemento riscaldante sottile.
• Scheda a circuito stampato.
• Saldatura e flusso.
• Acido per incidere le tracce.
• Parti elettroniche in base al circuito selezionato.

Guida passo passo

1. Gli elementi elettronici devono essere posizionati sulla scheda in modo tale da poter essere montati facilmente senza toccare quelli vicini con un saldatore; in prossimità delle parti che generano attivamente calore la distanza è leggermente maggiore.
2. I percorsi tra gli elementi vengono incisi secondo il disegno, se non ce n'è, viene prima realizzato uno schizzo su carta.
3. La funzionalità di ogni elemento deve essere verificata e solo dopo viene posizionato sulla scheda e quindi saldato alle piste.
4. È necessario controllare la polarità di diodi, triodi e altre parti secondo lo schema.
5. Si sconsiglia di utilizzare l'acido per saldare componenti radio, poiché può cortocircuitare le vicinanze dei binari adiacenti; per l'isolamento, nello spazio tra di loro viene aggiunta della colofonia.
6. Dopo l'assemblaggio, il dispositivo viene regolato selezionando il resistore ottimale per la soglia più precisa per l'apertura e la chiusura del tiristore.

Ambito di applicazione dei termostati fatti in casa

Nella vita di tutti i giorni, l'uso di un termostato si trova più spesso tra i residenti estivi che gestiscono incubatrici fatte in casa e, come dimostra la pratica, non sono meno efficaci dei modelli di fabbrica. Infatti, un dispositivo del genere può essere utilizzato ovunque sia necessario eseguire alcune azioni che dipendono dalle letture della temperatura. Allo stesso modo, è possibile dotare un sistema automatico di irrorazione o irrigazione del prato, strutture estese di protezione dalla luce o semplicemente un allarme sonoro o luminoso che avvisa di qualcosa.

Riparazione fai da te

Assemblati a mano, questi dispositivi durano a lungo, ma esistono diverse situazioni standard in cui potrebbe essere necessaria una riparazione:

• Guasto del resistore di regolazione: ciò accade più spesso, poiché le piste di rame all'interno dell'elemento lungo il quale scorre l'elettrodo si consumano e si risolve sostituendo la parte.
• Surriscaldamento del tiristore o del triodo: la potenza è stata selezionata in modo errato o il dispositivo si trova in un'area poco ventilata della stanza. Per evitare ciò in futuro, i tiristori sono dotati di radiatori, oppure il termostato dovrebbe essere spostato in un'area con un microclima neutro, che è particolarmente importante per le stanze umide.
• Regolazione errata della temperatura - possibile danno al termistore, corrosione o sporco sugli elettrodi di misura.

Vantaggi e svantaggi

Indubbiamente, l'uso del controllo automatico è di per sé un vantaggio, poiché il consumatore di energia riceve le seguenti opportunità:

• Risparmiare risorse energetiche.
• Temperatura ambiente confortevole e costante.
• Nessun intervento umano richiesto.

Il controllo automatico ha trovato applicazione particolarmente ampia negli impianti di riscaldamento dei condomini. Le valvole di ingresso dotate di termostati controllano automaticamente il flusso del refrigerante, con conseguente riduzione significativa delle bollette per i residenti.

Lo svantaggio di un tale dispositivo può essere considerato il suo costo, che però non si applica a quelli realizzati con le proprie mani. Solo i dispositivi industriali progettati per regolare la fornitura di mezzi liquidi e gassosi sono costosi, poiché l'attuatore include un motore speciale e altre valvole di intercettazione.

Sebbene il dispositivo in sé sia ​​piuttosto poco impegnativo in termini di condizioni operative, l'accuratezza della risposta dipende dalla qualità del segnale primario, e ciò è particolarmente vero per l'automazione che opera in condizioni di elevata umidità o a contatto con ambienti aggressivi. I sensori termici in questi casi non devono essere a diretto contatto con il liquido di raffreddamento.

I conduttori sono inseriti in un manicotto di ottone e sigillati ermeticamente con colla epossidica. Puoi lasciare l'estremità del termistore in superficie, il che contribuirà ad aumentare la sensibilità.