Controler de temperatură de casă. Schema de funcționare a unui termostat simplu

Respectarea regimului de temperatură este o condiție tehnologică foarte importantă nu numai în producție, ci și în viața de zi cu zi. Având o importanță atât de mare, acest parametru trebuie să fie reglat și controlat de ceva. Sunt produse un număr mare de astfel de dispozitive, având multe caracteristici și parametri. Dar realizarea unui termostat cu propriile mâini este uneori mult mai profitabilă decât cumpărarea unui analog de fabrică gata făcut.

Creează-ți propriul termostat

Concept general de regulatoare de temperatură

Dispozitivele care fixează și reglează simultan valoarea setată a temperaturii sunt mai frecvente în producție. Dar și-au găsit locul și în viața de zi cu zi. Pentru a menține microclimatul necesar în casă, se folosesc adesea termostate pentru apă. Cu propriile mâini, ei fac astfel de dispozitive pentru uscarea legumelor sau încălzirea unui incubator. Un astfel de sistem își poate găsi locul oriunde.

În acest videoclip, vom afla ce este un regulator de temperatură:

De fapt, majoritatea termostatelor sunt doar o parte a schemei generale, care constă din următoarele componente:

1. Un senzor de temperatură care măsoară și fixează, precum și transmite informațiile primite către controler. Acest lucru se întâmplă din cauza conversiei energiei termice în semnale electrice care sunt recunoscute de dispozitiv. Un termometru de rezistență sau un termocuplu poate acționa ca un senzor, care în designul lor au un metal care reacționează la schimbările de temperatură și își modifică rezistența sub influența sa.
2. Blocul analitic este regulatorul însuși. Primește semnale electronice și reacționează în funcție de funcțiile sale, după care transmite un semnal către actuator.
3. Un actuator este un fel de dispozitiv mecanic sau electronic care, atunci când primește un semnal de la unitate, se comportă într-un anumit mod. De exemplu, când temperatura setată este atinsă, supapa va opri alimentarea cu lichid de răcire. În schimb, de îndată ce citirile scad sub valorile setate, unitatea analitică va da o comandă de deschidere a supapei.

Acestea sunt cele trei părți principale ale sistemului pentru menținerea parametrilor de temperatură setați. Deși, pe lângă acestea, alte părți, cum ar fi un releu intermediar, pot participa în circuit. Dar ele îndeplinesc doar o funcție suplimentară.

Principiul de funcționare

Principiul prin care funcționează toate regulatoarele este îndepărtarea unei cantități fizice (temperatură), transferul de date către circuitul unității de control, care decide ce trebuie făcut într-un anumit caz.

Dacă faceți un releu termic, atunci cea mai simplă opțiune va avea un circuit de control mecanic. Aici, cu ajutorul unui rezistor, se stabilește un anumit prag, la atingerea căruia i se va da un semnal actuatorului.

Pentru a obține funcționalitate suplimentară și capacitatea de a lucra cu un interval mai larg de temperatură, va trebui să încorporați un controler. Acest lucru va ajuta, de asemenea, la creșterea duratei de viață a dispozitivului.

În acest videoclip poți vedea cum să faci singur un termostat pentru încălzire electrică:

Controler de temperatură de casă

Există de fapt o mulțime de scheme pentru a face singur un termostat. Totul depinde de zona în care va fi folosit un astfel de produs. Desigur, a crea ceva prea complex și multifuncțional este extrem de dificil. Dar un termostat care poate fi folosit pentru a încălzi un acvariu sau legume uscate pentru iarnă poate fi creat cu un minim de cunoștințe.

Cel mai simplu circuit

Cel mai simplu circuit de relee termice do-it-yourself are o sursă de alimentare fără transformator, care constă dintr-o punte de diode cu o diodă Zener conectată în paralel, care stabilizează tensiunea în limita de 14 volți și un condensator de stingere. Puteți adăuga aici și un stabilizator de 12 volți, dacă doriți.

Crearea unui termostat nu necesită mult efort și investiții financiare

Întregul circuit va fi bazat pe o diodă zener TL431, care este controlată de un divizor format dintr-un rezistor de 47 kΩ, o rezistență de 10 kΩ și un termistor de 10 kΩ care acționează ca senzor de temperatură. Rezistența sa scade odată cu creșterea temperaturii. Este mai bine să selectați o rezistență și o rezistență pentru a obține cea mai bună precizie de funcționare.

Procesul în sine este următorul: atunci când se formează o tensiune mai mare de 2,5 volți pe contactul de control al microcircuitului, acesta va face o deschidere, care va porni releul, aplicând o sarcină actuatorului.

Cum să faci un termostat pentru un incubator cu propriile mâini, poți vedea în videoclipul de mai jos:

În schimb, când tensiunea scade, microcircuitul se va închide și releul se va opri.

Pentru a evita zgomotul contactelor releului, este necesar să îl selectați cu un curent de menținere minim. Și în paralel cu intrările, trebuie să lipiți un condensator de 470 × 25 V.

Când utilizați un termistor NTC și microcircuite care au fost deja utilizate, ar trebui să verificați mai întâi performanța și acuratețea acestora.

În acest fel, se dovedește a fi cel mai simplu dispozitiv controlul temperaturii. Dar cu componentele potrivite, funcționează excelent într-o gamă largă de aplicații.

Dispozitiv de interior

Astfel de termostate cu senzor de temperatură a aerului sunt potrivite în mod optim pentru menținerea parametrilor de microclimat specificați în încăperi și containere. Este pe deplin capabil să automatizeze procesul și să controleze orice emițător de căldură de la apă caldă la elementele de încălzire. În același timp, comutatorul termic are date de funcționare excelente. Iar senzorul poate fi atât încorporat, cât și la distanță.

Aici, termistorul, indicat în diagrama R1, acționează ca un senzor de temperatură. Divizorul de tensiune include R1, R2, R3 și R6, semnalul de la care este alimentat la al patrulea pin al microcircuitului amplificatorului operațional. Al cincilea pin DA1 primește un semnal de la divizorul R3, R4, R7 și R8.

Rezistența rezistențelor trebuie selectată în așa fel încât la cea mai scăzută temperatură posibilă a mediului măsurat, când rezistența termistorului este maximă, comparatorul să fie saturat pozitiv.

Tensiunea de ieșire a comparatorului este de 11,5 volți. În acest moment, tranzistorul VT1 este în poziția deschisă, iar releul K1 pornește actuatorul sau mecanismul intermediar, în urma căruia începe încălzirea. Ca urmare, temperatura ambientală crește, ceea ce scade rezistența senzorului. La intrarea 4 a microcircuitului, tensiunea începe să crească și, ca urmare, depășește tensiunea de la pinul 5. Ca urmare, comparatorul intră într-o fază de saturație negativă. La a zecea ieșire a microcircuitului, tensiunea devine aproximativ 0,7 volți, ceea ce este un zero logic. Ca urmare, tranzistorul VT1 se închide, iar releul se oprește și oprește actuatorul.

Pe cipul LM 311

Un astfel de termocontroler este conceput pentru a funcționa cu elemente de încălzire și este capabil să mențină parametrii de temperatură setați în intervalul 20-100 de grade. Aceasta este cea mai sigură și mai fiabilă opțiune, deoarece funcționarea sa folosește izolarea galvanică a senzorului de temperatură și a circuitelor de control, ceea ce elimină complet posibilitatea de șoc electric.

La fel ca majoritatea circuitelor similare, se bazează pe o punte DC, într-un braț al căruia este conectat un comparator, iar în celălalt - un senzor de temperatură. Comparatorul monitorizează nepotrivirea circuitului și reacționează la starea podului când trece de punctul de echilibru. Totodată, încearcă să echilibreze puntea cu ajutorul unui termistor, modificându-i temperatura. Iar stabilizarea termică poate apărea doar la o anumită valoare.

Rezistorul R6 stabilește punctul în care ar trebui să se formeze echilibrul. Și în funcție de temperatura mediului, termistorul R8 poate intra în acest echilibru, care vă permite să reglați temperatura.

În videoclip puteți vedea o analiză a unui circuit termostat simplu:

Dacă temperatura setată de R6 este mai mică decât cea necesară, atunci rezistența pe R8 este prea mare, ceea ce reduce curentul pe comparator. Acest lucru va face ca curentul să curgă și va deschide sevenstor VS1 care va porni elementul de încălzire. Acest lucru va fi indicat de un LED.

Pe măsură ce temperatura crește, rezistența R8 va scădea. Podul va tinde spre punctul de echilibru. Pe comparator, potențialul de intrare inversă scade ușor, iar pe intrarea directă crește. La un moment dat, situația se schimbă, iar procesul are loc în direcția opusă. Astfel, termocontrolerul do-it-yourself va porni sau opri actuatorul, în funcție de rezistența R8.

Dacă nu există LM311 disponibil, atunci acesta poate fi înlocuit cu un cip intern KR554CA301. Se dovedește un termostat simplu, cu costuri minime, precizie și fiabilitate ridicate.

Materiale și instrumente necesare

În sine, asamblarea oricărui circuit al regulatorului electric de temperatură nu necesită mult timp și efort. Dar pentru a face un termostat, aveți nevoie de cunoștințe minime în electronică, un set de piese conform diagramei și un instrument:

1. Fier de lipit cu impulsuri. Puteți folosi cea obișnuită, dar cu o înțepătură subțire.
2. Lipire și flux.
3. Placă de circuit imprimat.
4. Acid pentru a grava urmele.

Avantaje și dezavantaje

Chiar și un simplu termostat de tip „do-it-yourself” are o mulțime de avantaje și aspecte pozitive. Nu este deloc necesar să vorbim despre dispozitivele multifuncționale din fabrică.

Regulatoarele de temperatură permit:

1. Menține o temperatură confortabilă.
2. Economisiți resursele energetice.
3. Nu implicați o persoană în proces.
4. Urmați procesul tehnologic, îmbunătățind calitatea.

Printre deficiențe poate fi numit costul ridicat al modelelor din fabrică. Desigur, acest lucru nu se aplică dispozitivelor de casă. Dar cele de producție, care sunt necesare atunci când se lucrează cu medii lichide, gazoase, alcaline și alte medii similare, au un cost ridicat. Mai ales dacă dispozitivul trebuie să aibă multe funcții și capacități.

Motivul asamblarii acestui circuit a fost defectarea termostatului din cuptorul electric din bucatarie. După ce am căutat pe internet, nu am găsit o abundență deosebită de opțiuni pe microcontrolere, desigur că există ceva, dar totul este conceput în principal să funcționeze cu un senzor de temperatură de tip DS18B20 și este foarte limitat în intervalul superior de temperatură și este nu este potrivit pentru cuptor. Sarcina a fost măsurarea temperaturilor de până la 300°C, așa că alegerea a căzut pe termocupluri de tip K. Analiza soluțiilor de circuit a condus la câteva opțiuni.

Circuitul termostat - prima opțiune

Termostatul asamblat conform acestei scheme are o limită superioară declarată de 999°C. Iată ce s-a întâmplat după ce a fost asamblat:

Testele au arătat că termostatul în sine funcționează destul de fiabil, dar nu mi-a plăcut lipsa memoriei flexibile în această versiune. Firmware-ul microcontrolerului pentru ambele opțiuni se află în arhivă.

Circuitul termostat - a doua opțiune

Dupa putina gandire, am ajuns la concluzia ca se poate atasa aici acelasi controler ca pe statia de lipit, dar cu putin rafinament. În timpul funcționării stației de lipit, au fost identificate inconveniente minore: necesitatea de a seta temporizatoarele la 0 și, uneori, o interferență alunecă care pune stația în modul DORMI . Având în vedere că femeile nu trebuie să memoreze algoritmul pentru comutarea cronometrului în modul 0 sau 1, schema aceleiași stații a fost repetată, ci doar canalul uscătorului de păr. Iar micile îmbunătățiri au dus la o funcționare stabilă și „fără zgomot” a termostatului în ceea ce privește controlul. Când aprindeți intermitent AtMega8, ar trebui să acordați atenție siguranțelor noi. Următoarea fotografie arată un termocuplu de tip K, care este convenabil de montat în cuptor.

Mi-a plăcut munca regulatorului de temperatură pe placa de breadboard - am început asamblarea finală pe placa de circuit imprimat.

Am terminat asamblarea, lucrarea este și ea stabilă, citirile în comparație cu termometrul de laborator diferă cu aproximativ 1,5 ° C, ceea ce este excelent în principiu. Există un rezistor de ieșire pe placa de circuit imprimat în timpul instalării, până acum nu am găsit un SMD cu acest rating în stoc.

LED-ul simulează elementele de încălzire ale cuptorului. Singura observație: necesitatea de a crea un punct comun de încredere, care, la rândul său, afectează rezultatul final al măsurătorii. Este un rezistor de reglare multi-turn care este necesar în circuit și, în al doilea rând, acordați atenție R16, poate fi necesar să fie selectat, în cazul meu valoarea este de 18 kOhm. Deci, iată ce avem:

În procesul de experimente cu cel mai recent termostat, au existat încă îmbunătățiri minore care afectează calitativ rezultatul final, uită-te la fotografia cu inscripția 543 - asta înseamnă că senzorul este deconectat sau deschis.

Și, în sfârșit, trecem de la experimente la designul final al termostatului. Am introdus circuitul în soba electrică și am invitat comisia de autoritate să accepte lucrarea :) Singurul lucru pe care l-a respins soția mea au fost butoanele mici de control convecție, putere generală și flux de aer, dar asta se poate rezolva cu timpul, dar deocamdată. arata asa.

Regulatorul menține temperatura setată cu o precizie de 2 grade. Acest lucru se întâmplă în momentul încălzirii, din cauza inerției întregii structuri (elementele de încălzire se răcesc, cadrul intern egalizează temperatura), în general, mi-a plăcut foarte mult schema din munca mea și, prin urmare, este recomandată pentru auto- repetiţie. autor - GUVERNATOR.

Discutați articolul SCHEMA TERMOSTATULUI

În acest articol, vom lua în considerare dispozitivele care suportă un anumit regim termic, sau semnalează atingerea unei anumite valori. Pentru tine, am oferit instrucțiuni despre cum să faci un termostat cu propriile mâini.

Un pic de teorie

Cei mai simpli senzori de masurare, inclusiv cei care raspund la temperatura, constau dintr-un semibrat de masura de doua rezistente, o referinta si un element care isi modifica rezistenta in functie de temperatura aplicata acestuia. Acest lucru este arătat mai clar în imaginea de mai jos.

După cum se poate vedea din diagramă, R1 și R2 sunt elementul de măsurare al unui termostat auto-realizat, iar R3 și R4 sunt brațul de referință al dispozitivului.

Elementul termostatului care reacționează la o modificare a stării brațului de măsurare este un amplificator integrat în modul comparator. Acest mod sare ieșirea microcircuitului din starea oprită la poziția de lucru. Sarcina acestui microcircuit este ventilatorul PC-ului. Când temperatura atinge o anumită valoare în umărul R1 și R2, are loc o schimbare de tensiune, intrarea microcircuitului compară valoarea de pe pinul 2 și 3, iar comparatorul comută. Astfel, temperatura este menținută la un nivel dat și funcționarea ventilatorului este controlată.

Prezentare generală a circuitului

Diferența de tensiune de la brațul de măsurare este alimentată la un tranzistor împerecheat cu un câștig mare, un releu electromagnetic acționând ca un comparator. Când tensiunea de pe bobină este suficientă pentru a retrage miezul, acesta este declanșat și conectat prin contactele sale la actuatori. Când se atinge temperatura setată, semnalul de pe tranzistori scade, tensiunea de pe bobina releului scade sincron și la un moment dat contactele sunt deconectate.

O caracteristică a acestui tip de releu este prezența histerezisului - aceasta este o diferență de câteva grade între pornirea și oprirea unui termostat de casă, datorită prezenței unui releu electromecanic în circuit. Opțiunea de asamblare oferită mai jos este practic lipsită de histerezis.

Schema schematică a unui termostat analogic pentru un incubator:

Această schemă a fost foarte populară pentru repetare în anii 2000, dar nici acum nu și-a pierdut relevanța și face față funcției care i-a fost atribuită. Dacă aveți acces la piese vechi, puteți asambla un termostat cu propriile mâini pentru aproape nimic.

Inima produsului de casă este amplificatorul integrat K140UD7 sau K140UD8. În acest caz, este conectat cu feedback pozitiv și este un comparator. Elementul sensibil la temperatură R5 este un rezistor de tip MMT-4 cu un TKE negativ, atunci când rezistența sa scade la încălzire.

Senzorul de la distanță este conectat printr-un fir ecranat. Pentru a reduce interferența și funcționarea falsă a dispozitivului, lungimea firului nu trebuie să depășească 1 metru. Sarcina este controlată prin tiristorul VS1 și puterea încălzitorului depinde în întregime de puterea sa. În acest caz, 150 de wați, o cheie electronică - un tiristor trebuie instalat pe un calorifer mic pentru a elimina căldura. Tabelul de mai jos prezintă evaluările elementelor radio pentru asamblarea unui termostat acasă.

Aparatul nu are izolare galvanica fata de reteaua de 220 volti, aveti grija la instalare, exista tensiune de retea pe elementele regulatorului. Videoclipul de mai jos arată cum să asamblați un termostat cu tranzistor:

Termostat cu tranzistor de casă

Acum vă vom spune cum să faceți un regulator de temperatură pentru o podea caldă. Schema de lucru este copiată dintr-un eșantion în serie. Util pentru cei care doresc să se familiarizeze și să repete, sau ca exemplu pentru depanare.

Centrul circuitului este un cip stabilizator, conectat într-un mod neobișnuit, LM431 începe să treacă curent la o tensiune de peste 2,5 volți. Această valoare are acest microcircuit o sursă internă de tensiune de referință. La o valoare mai mica, nu ii lipseste nimic. Această caracteristică a început să fie utilizată în diferite scheme de regulatoare de temperatură.

După cum puteți vedea, circuitul clasic cu braț de măsurare rămâne termistorul R5, R4 și R9. Când temperatura se schimbă, tensiunea se schimbă la intrarea 1 a microcircuitului, iar dacă a atins pragul, se pornește și tensiunea se aplică în continuare. În acest design, sarcina TL431 este LED-ul de indicare a funcționării HL2 și optocuplerul U1, izolarea optică a circuitului de putere de circuitele de control.

Ca și în versiunea anterioară, dispozitivul nu are un transformator, ci este alimentat de un circuit condensator de stingere C1R1 și R2. Pentru a stabiliza tensiunea și a netezi ondulațiile exploziilor rețelei, în circuit sunt instalate o diodă zener VD2 și un condensator C3. Pentru a indica vizual prezența tensiunii pe dispozitiv, LED-ul HL1 este instalat. Elementul de control al puterii este un triac VT136 cu o bandă mică pentru control prin optocuplerul U1.

Cu aceste evaluări, domeniul de control este între 30-50°C. Cu o complexitate aparentă, designul este ușor de configurat și ușor de repetat. O diagramă vizuală a unui termostat pe un cip TL431, cu o sursă de alimentare externă de 12 volți pentru utilizarea în sistemele de automatizare a locuinței:

Acest termostat este capabil să controleze ventilatorul computerului, releul de alimentare, indicatoarele luminoase, alarmele sonore. Pentru a controla temperatura fierului de lipit, există un circuit interesant care utilizează același circuit integrat TL431.

Pentru a măsura temperatura elementului de încălzire, se folosește un termocuplu bimetalic, care poate fi împrumutat de la un contor extern într-un multimetru. Pentru a crește tensiunea de la termocuplu la nivelul de declanșare TL431, este instalat un amplificator suplimentar LM351. Controlul se realizează prin optocupler MOC3021 și triac T1.

Când termostatul este conectat la rețea, trebuie respectată polaritatea, minusul regulatorului trebuie să fie pe firul neutru, altfel tensiunea de fază va apărea pe corpul fierului de lipit, prin firele termocuplului. Reglarea intervalului se face prin rezistența R3. Această schemă va asigura funcționarea îndelungată a fierului de lipit, va elimina supraîncălzirea acestuia și va crește calitatea lipirii.

O altă idee pentru asamblarea unui termostat simplu este discutată în videoclip.

Este utilizat în multe procese tehnologice, inclusiv în sistemele de încălzire casnică. Factorul care determină funcționarea termostatului este temperatura exterioară a cărei valoare se analizează și la atingerea limitei stabilite se reduce sau se mărește debitul.

Termoregulatoarele vin în diferite modele și astăzi există o mulțime de versiuni industriale la vânzare care funcționează conform diferitelor principii și sunt concepute pentru utilizare în diferite domenii. Sunt disponibile și cele mai simple circuite electronice, pe care oricine le poate asambla cu cunoștințe adecvate de electronică.

Descriere

Termostatul este un dispozitiv instalat în sistemele de alimentare cu energie electrică și vă permite să optimizați consumul de energie pentru încălzire. Elementele principale ale termostatului:

1. Senzori de temperatura- controlează nivelul temperaturii prin generarea de impulsuri electrice de dimensiunea corespunzătoare.
2. Bloc analitic– prelucrează semnalele electrice provenite de la senzori şi transformă valoarea temperaturii într-o valoare care caracterizează poziţia organului executiv.
3. Agentie executiva– reglează hrana după cantitatea indicată de unitatea analitică.

Un termostat modern este un microcircuit bazat pe diode, triode sau o diodă Zener care poate converti energia termică în energie electrică. Atât în ​​versiunea industrială, cât și în varianta de casă, aceasta este o singură unitate la care este conectat un termocuplu, la distanță sau amplasat aici. Termostatul este conectat în serie la circuitul de alimentare al corpului executant, reducând sau mărind astfel valoarea tensiunii de alimentare.

Principiul de funcționare

Senzorul de temperatură furnizează impulsuri electrice, a căror valoare curentă depinde de nivelul temperaturii. Raportul inerent al acestor valori permite dispozitivului să determine cu foarte mare precizie pragul de temperatură și să decidă, de exemplu, câte grade ar trebui deschis clapeta de alimentare cu aer a cazanului cu combustibil solid sau clapeta de alimentare cu apă caldă ar trebui să fie deschis. Esența funcționării termostatului este de a converti o valoare în alta și de a corela rezultatul cu nivelul actual.

Regulatoarele simple de casă, de regulă, au un control mecanic sub forma unui rezistor, prin mișcarea căruia, utilizatorul setează pragul de temperatură necesar, adică indicând la ce temperatură exterioară va fi necesară creșterea alimentării. Cu o funcționalitate mai avansată, dispozitivele industriale pot fi programate la limite mai largi, folosind un controler, în funcție de diferitele intervale de temperatură. Nu au comenzi mecanice, ceea ce contribuie la munca indelungata.

Cum să faci bricolaj

Regulatoarele auto-fabricate sunt utilizate pe scară largă în condițiile casnice, mai ales că piesele și circuitele electronice necesare pot fi întotdeauna găsite. Încălzirea apei în acvariu, pornirea ventilației camerei atunci când temperatura crește și multe alte operațiuni tehnologice simple pot fi complet mutate către o astfel de automatizare.

Scheme de autoreglare

În prezent, printre fanii electronicelor de casă, două scheme de control automat sunt populare:

1. Bazat pe o diodă zener reglabilă tip TL431 - principiul de funcționare este fixarea pragului de exces de tensiune de 2,5 volți. Când este spart pe electrodul de control, dioda zener intră în poziția deschisă și trece un curent de sarcină prin ea. În cazul în care tensiunea nu trece peste pragul de 2,5 volți, circuitul ajunge în poziția închis și deconectează sarcina. Avantajul circuitului este simplitatea extremă și fiabilitatea ridicată, deoarece dioda zener este echipată cu o singură intrare pentru furnizarea unei tensiuni reglabile.
2. Un microcircuit tiristor de tip K561LA7 sau omologul său străin modern CD4011B - elementul principal este tiristorul T122 sau KU202, care acționează ca o legătură puternică de comutare. Curentul consumat de circuit în modul normal nu depășește 5 mA, la o temperatură a rezistenței de 60 până la 70 de grade. Tranzistorul intră în poziția deschisă atunci când sunt primite impulsuri, care, la rândul lor, este un semnal de deschidere a tiristorului. În lipsa unui radiator, acesta din urmă capătă o lățime de bandă de până la 200 de wați. Pentru a crește acest prag, va trebui să instalați un tiristor mai puternic sau să echipați un radiator existent, care va crește capacitatea de comutare la 1 kW.

Materiale și instrumente necesare

Asamblarea singur nu va dura mult timp, dar cu siguranță vor fi necesare anumite cunoștințe în domeniul electronicii și ingineriei electrice, precum și experiență cu un fier de lipit. Pentru a lucra, aveți nevoie de următoarele:

• Fier de lipit impuls sau convențional cu un element de încălzire subțire.
• Placă de circuit imprimat.
• Lipire și flux.
• Acid pentru gravarea urmelor.
• Piese electronice conform schemei selectate.

Circuitul termostatului

Tutorial

1. Elementele electronice trebuie asezate pe placa in asa fel incat sa poata fi montate usor fara sa le loveasca pe cele vecine cu un fier de lipit, langa piesele care genereaza activ caldura, distanta se face ceva mai mare.
2. Urmele dintre elemente sunt gravate conform desenului, dacă nu există, atunci se face mai întâi o schiță pe hârtie.
3. Este imperativ să verificați performanța fiecărui element și numai după aceea a aterizat pe placă, urmat de lipirea pe șine.
4. Este necesar să se verifice polaritatea diodelor, triodelor și a altor părți în conformitate cu diagrama.
5. Nu se recomandă utilizarea acidului pentru lipirea componentelor radio, deoarece poate scurtcircuita șinele adiacente din apropiere, pentru izolare, se adaugă colofoniu în spațiul dintre ele.
6. După asamblare, dispozitivul este reglat prin selectarea rezistenței optime pentru cel mai precis prag de deschidere și închidere a tiristorului.

Domeniul de aplicare al termostatelor de casă

În viața de zi cu zi, utilizarea unui termostat se găsește cel mai adesea printre rezidenții de vară care operează incubatoare de casă și, după cum arată practica, acestea nu sunt mai puțin eficiente decât modelele din fabrică. De fapt, un astfel de dispozitiv poate fi folosit oriunde este necesar să se efectueze unele acțiuni în funcție de citirile de temperatură. În mod similar, este posibilă echiparea unui sistem de pulverizare sau udare a gazonului, extinderea structurilor de protecție a luminii sau pur și simplu alarme sonore sau luminoase care avertizează despre ceva cu automatizare.

Reparație bricolaj

Asamblate manual, aceste dispozitive durează mult timp, dar există mai multe situații standard în care pot fi necesare reparații:

• Defecțiunea rezistenței de reglare - se întâmplă cel mai adesea, deoarece pistele de cupru se uzează, în interiorul elementului de-a lungul căruia alunecă electrodul, se rezolvă prin înlocuirea piesei.
• Supraîncălzirea tiristorului sau a triodei - puterea a fost selectată incorect sau dispozitivul este situat într-o zonă slab ventilată a camerei. Pentru a evita acest lucru în viitor, tiristoarele sunt echipate cu calorifere sau termostatul ar trebui mutat într-o zonă cu un microclimat neutru, care este deosebit de important pentru încăperile umede.
• Control incorect al temperaturii - posibilă deteriorare a termistorului, coroziune sau murdărie pe electrozii de măsurare.

Avantaje și dezavantaje

Fără îndoială, utilizarea controlului automat este deja un avantaj în sine, deoarece consumatorul de energie primește astfel de oportunități:

• Economisirea resurselor energetice.
• Temperatura camerei confortabila constanta.
• Nu este necesară implicarea umană.

Controlul automat și-a găsit o aplicație deosebit de mare în sistemele de încălzire ale clădirilor de apartamente. Supapele de admisie echipate cu regulatoare de temperatură controlează automat furnizarea de transportor de căldură, datorită căruia locuitorii primesc facturi semnificativ mai mici.

Dezavantajul unui astfel de dispozitiv poate fi considerat costul său, care, însă, nu se aplică celor care sunt realizate manual. Numai dispozitivele industriale concepute pentru a controla alimentarea cu medii lichide și gazoase sunt scumpe, deoarece actuatorul include un motor special și alte supape.

Deși dispozitivul în sine este destul de nepretențios față de condițiile de funcționare, acuratețea răspunsului depinde de calitatea semnalului primar, iar acest lucru se aplică în special automatizărilor care funcționează în condiții de umiditate ridicată sau în contact cu medii agresive. Senzorii termici în astfel de cazuri nu trebuie să intre în contact direct cu lichidul de răcire.

Cablurile sunt plasate într-un manșon de alamă și sigilate ermetic cu adeziv epoxidic. Puteți lăsa capătul termistorului la suprafață, ceea ce va contribui la o mai mare sensibilitate.

În viața de zi cu zi și în agricultura subsidiară, este adesea necesar să se mențină regimul de temperatură al unei încăperi. Anterior, aceasta necesita un circuit destul de uriaș realizat pe elemente analogice, vom lua în considerare un astfel de circuit pentru dezvoltare generală. Astăzi, totul este mult mai simplu, dacă devine necesară menținerea temperaturii în intervalul de la -55 la + 125 ° C, atunci termometrul și termostatul programabil DS1821 pot face față perfect obiectivului.

Schema unui termostat pe un senzor de temperatură specializat. Acest senzor de temperatură DS1821 poate fi cumpărat ieftin de la ALI Express (click pe imaginea de mai sus pentru a comanda)

Pragul de temperatură pentru pornirea și oprirea termostatului este stabilit de valorile TH și TL din memoria senzorului, care trebuie programate în DS1821. Dacă temperatura depășește valoarea înregistrată în celula TH, la ieșirea senzorului va apărea nivelul unei unități logice. Pentru a proteja împotriva posibilelor interferențe, circuitul de control al sarcinii este implementat în așa fel încât primul tranzistor este blocat în acea jumătate de undă a tensiunii de rețea atunci când este zero, aplicând astfel o tensiune de polarizare la poarta celui de-al doilea efect de câmp. tranzistorul, care pornește opto-triac și deschide deja smystor-ul VS1 care controlează sarcina. Sarcina poate fi orice dispozitiv, cum ar fi un motor electric sau un încălzitor. Fiabilitatea blocării primului tranzistor trebuie ajustată prin selectarea valorii dorite a rezistorului R5.

Senzorul de temperatură DS1820 este capabil să detecteze temperaturi de la -55 la 125 de grade și să funcționeze în modul termostat.

Schema termostatului de pe senzorul DS1820

Dacă temperatura depășește pragul superior TH, atunci ieșirea DS1820 va fi o unitate logică, sarcina va opri rețeaua. Dacă temperatura scade sub nivelul inferior programat TL, atunci va apărea un zero logic la ieșirea senzorului de temperatură și sarcina va fi pornită. Dacă au fost momente neclare, designul de casă a fost împrumutat de la nr. 2 pentru 2006.

Semnalul de la senzor merge la ieșirea directă a comparatorului de pe amplificatorul operațional CA3130. Intrarea de inversare a aceluiași amplificator operațional primește o tensiune de referință de la divizor. Rezistența variabilă R4 setează temperatura necesară.

Circuitul termostatului pe senzorul LM35

Dacă potențialul la intrarea directă este mai mic decât cel setat la pinul 2, atunci la ieșirea comparatorului vom avea un nivel de aproximativ 0,65 volți, iar dacă invers, atunci la ieșirea comparatorului vom obține un nivel ridicat. nivel de aproximativ 2,2 volți. Semnalul de la ieșirea amplificatorului operațional prin tranzistori controlează funcționarea releului electromagnetic. La un nivel ridicat, pornește, iar la un nivel scăzut se oprește, comutând sarcina cu contactele sale.

TL431 este o diodă zener programabilă. Folosit ca referință de tensiune și sursă de alimentare pentru circuite de putere mică. Nivelul de tensiune necesar, la ieșirea de control a microansamblului TL431, este setat folosind un divizor pe rezistențele Rl, R2 și un termistor TCR negativ R3.

Dacă tensiunea de pe pinul de control TL431 este mai mare de 2,5 V, microcircuitul trece curent și pornește releul electromagnetic. Releul comută ieșirea de control a triacului și conectează sarcina. Pe măsură ce temperatura crește, rezistența termistorului și potențialul la contactul de control TL431 scade sub 2,5V, releul își eliberează contactele frontale și oprește încălzitorul.

Folosind rezistența R1, reglam nivelul temperaturii dorite pentru a porni încălzitorul. Acest circuit este capabil să conducă un element de încălzire de până la 1500 de wați. Releul este potrivit pentru RES55A cu o tensiune de funcționare de 10 ... 12 V sau echivalentul acestuia.

Designul termostatului analogic este folosit pentru a menține temperatura setată în interiorul incubatorului, sau într-o cutie de pe balcon pentru depozitarea legumelor iarna. Alimentarea este asigurată de o baterie auto de 12 volți.

Designul constă dintr-un releu în cazul scăderii temperaturii și se oprește atunci când pragul setat crește.

Temperatura de funcționare a releului termostatului este setată de nivelul de tensiune de pe pinii 5 și 6 ai microcircuitului K561LE5, iar temperatura de oprire a releului este setată de potențialul de la pinii 1 și 21. Diferența de temperatură este controlată de căderea de tensiune pe rezistor. R3. În rolul senzorului de temperatură R4, se folosește un termistor cu TCR negativ, adică.

Designul este mic și constă doar din două blocuri - o unitate de măsură bazată pe un comparator bazat pe un amplificator operațional 554CA3 și un comutator de sarcină de până la 1000 W construit pe un regulator de putere KR1182PM1.

A treia intrare directă a amplificatorului operațional primește o tensiune constantă de la un divizor de tensiune format din rezistențele R3 și R4. A patra intrare inversată este alimentată cu tensiune de la un alt divizor la rezistența R1 și termistorul MMT-4 R2.

Senzorul de temperatură este un termistor situat într-un balon de sticlă cu nisip, care este plasat în acvariu. Nodul principal al designului este m / s K554SAZ - comparatorul de tensiune.

De la divizorul de tensiune, care include și un termistor, tensiunea de control merge la intrarea directă a comparatorului. Cealaltă intrare a comparatorului este utilizată pentru a regla temperatura dorită. Un divizor de tensiune este alcătuit din rezistențe R3, R4, R5, care formează o punte sensibilă la schimbările de temperatură. Când temperatura apei din acvariu se modifică, se schimbă și rezistența termistorului. Acest lucru creează un dezechilibru de tensiune la intrările comparatorului.

În funcție de diferența de tensiune la intrări, starea de ieșire a comparatorului se va modifica. Incalzitorul este realizat in asa fel incat cand temperatura apei scade, termostatul acvariului porneste automat, iar cand se ridica, dimpotriva, se opreste. Comparatorul are două ieșiri, colector și emițător. Pentru a controla un tranzistor cu efect de câmp, este necesară o tensiune pozitivă, prin urmare, ieșirea colectorului comparatorului este conectată la linia pozitivă a circuitului. Semnalul de control este obținut de la terminalul emițătorului. Rezistoarele R6 și R7 sunt ieșirea de sarcină a comparatorului.

Tranzistorul cu efect de câmp IRF840 este utilizat pentru a porni și opri elementul de încălzire din termostat. Pentru a descărca poarta tranzistorului, există o diodă VD1.

Circuitul termostatului folosește o sursă de alimentare fără transformator. Tensiunea alternativă în exces este redusă datorită reactanței capacității C4.

Baza primului design al termostatului este microcontrolerul PIC16F84A cu un senzor de temperatură DS1621 cu o interfață l2C. În momentul pornirii, microcontrolerul inițializează mai întâi registrele interne ale senzorului de temperatură, apoi îl configurează. Termostatul de pe microcontroler în al doilea caz este deja realizat pe PIC16F628 cu senzorul DS1820 și controlează sarcina conectată folosind contactele releului.

Senzor de temperatură DIY

Dependența căderii de tensiune la joncțiunea p-n a semiconductorilor de temperatură este cea mai potrivită pentru crearea senzorului nostru de casă.