Viene utilizzato in molti processi tecnologici, compresi i sistemi di riscaldamento domestici. Il fattore determinante il funzionamento del termostato è la temperatura esterna, il cui valore viene analizzato e al raggiungimento del limite impostato la portata viene ridotta o aumentata.

I termoregolatori sono disponibili in vari modelli e oggi sono in vendita molte versioni industriali che funzionano secondo principi diversi e sono destinate all'uso in diversi settori. Sono disponibili anche i circuiti elettronici più semplici, che chiunque può assemblare con le adeguate conoscenze di elettronica.

Descrizione

Il termostato è un dispositivo installato negli impianti di alimentazione e permette di ottimizzare i consumi energetici per il riscaldamento. Gli elementi principali del termostato:

1. Sensori di temperatura- controllare il livello di temperatura generando impulsi elettrici di entità adeguata.
2. Blocco analitico– elabora i segnali elettrici provenienti dai sensori e converte il valore di temperatura in un valore caratterizzante la posizione del corpo esecutivo.
3. Agenzia esecutiva– regola l'alimentazione della quantità indicata dall'unità analitica.

Un moderno termostato è un microcircuito basato su diodi, triodi o un diodo zener in grado di convertire l'energia termica in energia elettrica. Sia in versione industriale che casalinga, si tratta di un'unica unità a cui è collegata, remota o ubicata qui una termocoppia. Il termostato è collegato in serie al circuito di alimentazione del corpo di esecuzione, riducendo o aumentando così il valore della tensione di alimentazione.

Principio di funzionamento

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

Semplici regolatori fatti in casa, di norma, hanno un controllo meccanico sotto forma di un resistore, spostando il quale l'utente imposta la soglia di temperatura richiesta, indicando cioè a quale temperatura esterna sarà necessario aumentare la fornitura. Con funzionalità più avanzate, i dispositivi industriali possono essere programmati su limiti più ampi, utilizzando un controller, a seconda di vari intervalli di temperatura. Non hanno controlli meccanici, il che contribuisce a un lavoro lungo.

Come fai da te

I regolatori autocostruiti sono ampiamente utilizzati nelle condizioni domestiche, 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 completamente spostate su tale automazione.

Schemi di autoregolatori

Attualmente, tra gli appassionati di 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 fissare la soglia di sovratensione di 2,5 volt. Quando si rompe sull'elettrodo di controllo, il diodo zener entra in posizione aperta e una corrente di carico lo attraversa. Nel caso in cui la tensione non superi la soglia di 2,5 volt, il circuito entra in posizione chiusa e scollega il carico. Il vantaggio del circuito è l'estrema semplicità e l'elevata affidabilità, poiché il diodo zener è dotato di un solo ingresso per l'alimentazione di una tensione regolabile.
2. Un microcircuito a tiristori del tipo K561LA7 o la sua moderna controparte straniera 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 vengono ricevuti gli impulsi, che a sua volta è un segnale per aprire il tiristore. In assenza di un radiatore, quest'ultimo acquisisce una larghezza di banda fino a 200 watt. Per aumentare questa soglia, dovrai installare un tiristore più potente o equipaggiare un radiatore esistente, che aumenterà la capacità di commutazione a 1 kW.

Materiali e strumenti necessari

L'assemblaggio da soli non richiederà molto tempo, ma sarà sicuramente richiesta una certa conoscenza nel campo dell'elettronica e dell'ingegneria elettrica, oltre all'esperienza con un saldatore. Per funzionare, hai bisogno di quanto segue:

• Saldatore a impulsi o convenzionale con un elemento riscaldante sottile.
• Scheda a circuito stampato.
• Saldatura e flusso.
• Acido per tracce di incisione.
• Parti elettroniche secondo lo schema selezionato.

Circuito termostato

Procedura dettagliata

1. Gli elementi elettronici devono essere posizionati sulla scheda in modo tale da poter essere facilmente montati senza colpire quelli vicini con un saldatore, vicino alle parti che generano attivamente calore, la distanza è leggermente maggiore.
2. Le tracce tra gli elementi sono incise secondo il disegno, se non ce ne sono, viene prima realizzato uno schizzo su carta.
3. È imperativo controllare le prestazioni di ciascun elemento e solo dopo è atterrato sulla scheda, seguito dalla saldatura ai binari.
4. È necessario controllare la polarità di diodi, triodi e altre parti secondo lo schema.
5. Non è consigliabile utilizzare l'acido per saldare i componenti radio, poiché può cortocircuitare i binari adiacenti vicini, per l'isolamento, la colofonia viene aggiunta allo spazio tra di loro.
6. Dopo il montaggio, il dispositivo viene regolato selezionando la resistenza ottimale per la soglia più precisa per l'apertura e la chiusura del tiristore.

Ambito di 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 tale dispositivo può essere utilizzato ovunque sia necessario compiere delle azioni in funzione delle letture della temperatura. Allo stesso modo è possibile dotare un impianto di irrorazione o irrigazione del prato, estendendo strutture di schermatura della luce, o semplicemente allarmi sonori o luminosi che segnalano qualcosa con l'automazione.

Riparazione fai da te

Assemblati a mano, questi dispositivi durano a lungo, ma esistono diverse situazioni standard in cui potrebbero essere necessarie riparazioni:

• Guasto del resistore di regolazione - si verifica più spesso, poiché le tracce di rame si consumano, all'interno dell'elemento lungo il quale scorre l'elettrodo, viene risolto 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 una zona con un microclima neutro, che è particolarmente importante per gli ambienti umidi.
• Controllo della temperatura errato - possibile danno al termistore, corrosione o sporco sugli elettrodi di misura.

Vantaggi e svantaggi

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

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

Il controllo automatico ha trovato particolare applicazione negli impianti di riscaldamento dei condomini. Le valvole di ingresso dotate di regolatori di temperatura controllano automaticamente l'alimentazione del termovettore, grazie alla quale i residenti ricevono bollette notevolmente inferiori.

Lo svantaggio di un tale dispositivo può essere considerato il suo costo, che però non si applica a quelli fatti a mano. Solo i dispositivi industriali progettati per controllare l'alimentazione di fluidi liquidi e gassosi sono costosi, poiché l'attuatore include un motore speciale e altre valvole.

Sebbene il dispositivo stesso sia abbastanza poco impegnativo per le condizioni operative, l'accuratezza della risposta dipende dalla qualità del segnale primario, e questo vale soprattutto per l'automazione che opera in condizioni di elevata umidità oa contatto con mezzi aggressivi. I sensori termici in questi casi non dovrebbero entrare in contatto diretto con il liquido di raffreddamento.

I cavi sono inseriti in un manicotto di ottone e sigillati ermeticamente con colla epossidica. Puoi lasciare l'estremità del termistore sulla superficie, il che contribuirà a una maggiore sensibilità.

In questo articolo prenderemo in considerazione i dispositivi che supportano un determinato regime termico o segnalano che è stata raggiunta la temperatura desiderata. Tali dispositivi hanno una portata molto ampia: possono mantenere la temperatura desiderata in incubatrici e acquari, pavimenti riscaldati e persino far parte di una casa intelligente. Per te, abbiamo fornito istruzioni su come realizzare un termostato con le tue mani e a un costo minimo.

Un po' di teoria

I sensori di misura più semplici, compresi quelli che rispondono alla temperatura, sono costituiti da un semibraccio di misura di due resistenze, un riferimento e un elemento che cambia la propria resistenza a seconda della temperatura applicata. Questo è più chiaramente mostrato nell'immagine qui sotto.

Come si può vedere dallo schema, il resistore R2 è un elemento di misura di un termostato autocostruito e R1, R3 e R4 sono il braccio di riferimento del dispositivo. Questo è un termistore. È un dispositivo conduttivo che cambia la sua resistenza con la temperatura.

L'elemento del termostato che reagisce a un cambiamento nello stato del braccio di misura è un amplificatore integrato nella modalità comparatore. Questa modalità salta l'uscita del microcircuito dallo stato spento alla posizione di lavoro. Pertanto, all'uscita del comparatore, abbiamo solo due valori "on" e "off". Il carico del chip è una ventola del PC. Quando la temperatura raggiunge un certo valore nella spalla R1 e R2, si verifica uno spostamento di tensione, l'ingresso del microcircuito confronta il valore sui pin 2 e 3 e il comparatore commuta. La ventola raffredda l'oggetto richiesto, la sua temperatura diminuisce, la resistenza del resistore cambia e il comparatore spegne la ventola. Pertanto, la temperatura viene mantenuta a un determinato livello e il funzionamento della ventola viene controllato.

Panoramica del circuito

La tensione differenziale dal braccio di misura viene alimentata a un transistor accoppiato ad alto guadagno e un relè elettromagnetico funge da comparatore. Quando la tensione sulla bobina è sufficiente per ritrarre il nucleo, viene attivato e collegato tramite i suoi contatti agli attuatori. Quando viene raggiunta la temperatura impostata, il segnale sui transistor diminuisce, la tensione sulla bobina del relè diminuisce in modo sincrono e ad un certo punto i contatti vengono scollegati e il carico utile viene disattivato.

Una caratteristica di questo tipo di relè è la presenza: si tratta di una differenza di diversi gradi tra l'accensione e lo spegnimento di un termostato fatto in casa, a causa della presenza di un relè elettromeccanico nel circuito. Pertanto, la temperatura oscillerà sempre di diversi gradi attorno al valore desiderato. L'opzione di montaggio fornita di seguito è praticamente priva di isteresi.

Diagramma schematico di un termostato analogico per un'incubatrice:

Questo schema era molto popolare per la ripetizione negli anni 2000, ma anche ora non ha perso la sua rilevanza e fa fronte alla funzione assegnata. Se hai accesso a parti vecchie, puoi assemblare un termostato con le tue mani quasi gratuitamente.

Il cuore del prodotto fatto in casa è l'amplificatore integrato K140UD7 o K140UD8. In questo caso, è collegato a un feedback positivo ed è un comparatore. L'elemento sensibile alla temperatura R5 è un resistore del tipo MMT-4 con un TKE negativo, il che significa che quando riscaldato, la sua resistenza diminuisce.

Il sensore remoto è collegato tramite un filo schermato. Per ridurre e falsare il funzionamento del dispositivo, la lunghezza del filo non deve superare 1 metro. Il carico è controllato tramite il tiristore VS1 e la potenza massima consentita del riscaldatore collegato dipende dalla sua potenza. In questo caso, 150 watt, una chiave elettronica: è necessario installare un tiristore su un piccolo radiatore per rimuovere il calore. La tabella seguente mostra le valutazioni degli elementi radio per l'assemblaggio di un termostato a casa.

Il dispositivo non ha isolamento galvanico dalla rete a 220 volt, fare attenzione durante l'installazione, c'è tensione di rete sugli elementi del regolatore, che è pericolosa per la vita. Dopo il montaggio, assicurarsi di isolare tutti i contatti e posizionare il dispositivo in una custodia non conduttiva. Il video seguente mostra come assemblare un termostato a transistor:

Termostato a transistor fatto in casa

Ora ti diremo come realizzare un termoregolatore per un pavimento caldo. Lo schema di lavoro viene copiato da un campione seriale. Utile per chi vuole familiarizzare e ripetere, o come esempio per la risoluzione dei problemi del dispositivo.

Il centro del circuito è un chip stabilizzatore, collegato in modo insolito, l'LM431 inizia a passare corrente a una tensione superiore a 2,5 volt. È questo valore che questo microcircuito ha una sorgente interna di tensione di riferimento. Ad un valore di corrente inferiore, non perde nulla. Questa sua caratteristica iniziò ad essere utilizzata in vari schemi di termoregolatori.

Come puoi vedere, rimane il classico circuito con braccio di misura: R5, R4 sono resistori aggiuntivi e R9 è un termistore. Quando la temperatura cambia, la tensione si sposta all'ingresso 1 del microcircuito e, se ha raggiunto la soglia di risposta, la tensione va ulteriormente lungo il circuito. In questo progetto, il carico per il chip TL431 è il LED di indicazione del funzionamento HL2 e l'accoppiatore ottico U1, per l'isolamento ottico del circuito di alimentazione dai circuiti di controllo.

Come nella versione precedente, il dispositivo non ha un trasformatore, ma è alimentato da un circuito di condensatori di spegnimento C1, R1 e R2, quindi è anche sotto tensione pericolosa per la vita ed è necessario prestare la massima attenzione quando si lavora con il circuito . Per stabilizzare la tensione e attenuare le increspature della rete, nel circuito sono installati un diodo zener VD2 e un condensatore C3. Per indicare visivamente la presenza di tensione sul dispositivo, è installato il LED HL1. L'elemento di controllo dell'alimentazione è un triac VT136 con una piccola reggetta per il controllo tramite l'accoppiatore ottico U1.

Con questi valori nominali, l'intervallo di controllo è compreso tra 30 e 50°C. Nonostante l'apparente complessità a prima vista, il design è facile da configurare e facile da ripetere. Di seguito viene presentato un diagramma visivo di un termostato su un chip TL431, con un alimentatore esterno a 12 volt per l'uso nei sistemi domotici:

Questo termostato è in grado di controllare una ventola del computer, un relè di potenza, indicatori luminosi, allarmi sonori. Per controllare la temperatura del saldatore, esiste uno schema interessante che utilizza lo stesso circuito integrato TL431.

Per misurare la temperatura dell'elemento riscaldante, viene utilizzata una termocoppia bimetallica, che può essere presa in prestito da un misuratore remoto in un multimetro o acquistata in un negozio di ricambi radio specializzato. Per aumentare la tensione dalla termocoppia al livello di attivazione di TL431, sull'LM351 è installato un amplificatore aggiuntivo. Il controllo avviene tramite optoaccoppiatore MOC3021 e triac T1.

Quando il termostato è collegato alla rete, è necessario rispettare la polarità, il meno del regolatore deve essere sul filo neutro, altrimenti la tensione di fase apparirà sul corpo del saldatore, attraverso i fili della termocoppia. Questo è lo svantaggio principale di questo circuito, perché non tutti vogliono controllare costantemente il corretto collegamento della spina alla presa e, se lo si trascura, è possibile che si verifichi una scossa elettrica o si danneggiano i componenti elettronici durante la saldatura. La regolazione dell'intervallo viene eseguita dal resistore R3. Questo schema garantirà il lungo funzionamento del saldatore, eliminerà il suo surriscaldamento e aumenterà la qualità della saldatura grazie alla stabilità del regime di temperatura.

Un'altra idea per assemblare un semplice termostato è discussa nel video:

Regolatore di temperatura su un chip TL431

Regolatore semplice per saldatore

Gli esempi smontati di termoregolatori sono sufficienti per soddisfare le esigenze del padrone di casa. Gli schemi non contengono pezzi di ricambio scarsi e costosi, sono facilmente ripetibili e praticamente non necessitano di aggiustamenti. I dati fatti in casa possono essere facilmente adattati per controllare la temperatura dell'acqua nel serbatoio dello scaldabagno, monitorare il calore nell'incubatrice o nella serra, aggiornare il ferro o il saldatore. Inoltre è possibile ripristinare un vecchio frigorifero rifacendo il regolatore a lavorare con valori di temperatura negativi scambiando le resistenze nel braccio di misura. Speriamo che il nostro articolo sia stato interessante, l'hai trovato utile e hai capito come realizzare un termostato con le tue mani a casa! Se hai ancora domande, sentiti libero di farle nei commenti.

Termostato frigorifero semplice

Fai da te

Crea un semplice circuito per il termostato del frigorifero

Vuoi realizzare un accurato termostato elettronico per il tuo frigorifero? Il circuito del termostato a stato solido descritto in questo articolo ti sorprenderà con le sue prestazioni "cool".

introduzione

Un dispositivo, una volta costruito e integrato con qualsiasi dispositivo adatto, inizierà immediatamente a mostrare un migliore controllo del sistema, risparmiando energia, oltre ad aumentare la vita del dispositivo.I termostati di refrigerazione convenzionali sono costosi e poco precisi. Inoltre, sono soggetti ad usura e quindi non permanenti. Qui viene discusso un termostato di refrigerazione elettronico semplice ed efficiente.
Un termostato, come tutti sappiamo, è un dispositivo in grado di percepire un determinato livello di temperatura impostato e spegnere o accendere un carico esterno. Tali dispositivi possono essere di tipo elettromeccanico o di tipo elettronico più complesso.
I termostati sono solitamente associati a dispositivi di condizionamento, refrigerazione e riscaldamento dell'acqua. Per tali applicazioni, il dispositivo diventa una parte importante del sistema, senza il quale il dispositivo può raggiungere e iniziare a funzionare in condizioni estreme ed eventualmente danneggiarsi.
La regolazione dell'interruttore di controllo previsto nei dispositivi di cui sopra garantisce che il termostato tolga l'alimentazione al dispositivo dopo che la temperatura ha superato il limite richiesto e ritorni non appena la temperatura torna alla soglia inferiore.
Pertanto, la temperatura all'interno dei frigoriferi o la temperatura ambiente attraverso il condizionatore d'aria viene mantenuta in intervalli favorevoli.
L'idea del circuito del termostato di refrigerazione qui presentata può essere utilizzata esternamente sopra un frigorifero o qualsiasi dispositivo simile per controllarne il funzionamento.
Il controllo del loro funzionamento può essere effettuato collegando un elemento di rilevamento del termostato a un dissipatore di calore esterno, solitamente situato dietro la maggior parte delle unità refrigeranti che utilizzano il freon.
Il design è più flessibile e più ampio rispetto ai termostati integrati ed è in grado di mostrare una migliore efficienza. Il circuito può facilmente sostituire i tradizionali design a bassa tecnologia e inoltre è molto più economico rispetto a loro.
Capiamo come funziona il circuito:

Descrizione del circuito
Un semplice circuito termostato frigorifero

Il diagramma mostra un semplice circuito costruito attorno a IC 741 che è sostanzialmente configurato come un comparatore di tensione. Utilizza un trasformatore di potenza inferiore per rendere il circuito compatto e allo stato solido.
La configurazione a ponte contenente in ingresso R3, R2, P1 e NTC R1 costituisce i principali elementi di rilevamento del circuito.
L'ingresso invertente di IC è bloccato a metà della tensione di alimentazione utilizzando la rete del partitore di tensione R3 e R4.
Ciò elimina la necessità di fornire doppia alimentazione all'IC e il circuito può fornire risultati ottimali anche con una singola tensione di alimentazione.
La tensione di riferimento all'ingresso non invertente di IC è bloccata attraverso un dato P1 rispetto a NTC (Coefficiente di temperatura negativo).
Nel caso in cui la temperatura sotto controllo tenda a spostarsi al di sopra dei livelli desiderati, la resistenza NTC diminuisce e il potenziale all'ingresso non invertente di IC supera il valore impostato.
Questo commuta istantaneamente l'uscita del circuito integrato, che a sua volta commuta lo stadio di uscita contenente il transistor, la rete triassiale, spegnendo il carico (sistema di riscaldamento o raffreddamento) fino a quando la temperatura non raggiunge una soglia inferiore.
La resistenza di retroazione R5 aiuta in una certa misura a indurre l'isteresi nel circuito, un parametro importante senza il quale il circuito può girare rapidamente in risposta a sbalzi di temperatura.

Una volta completato il montaggio, la configurazione del circuito è molto semplice e si fa con i seguenti punti:

RICORDA IL CIRCUITO ESTERNO BASATO SU UN POTENZIALE DI SORGENTE COSTANTE, ATTENZIONE È AVVISO AVVISO DI PROCEDURE DI COLLAUDO E DI INSTALLAZIONE. È VIVAMENTE RACCOMANDATO L'UTILIZZO DI UN LISTELLO DI LEGNO O DI QUALSIASI ALTRO MATERIALE ISOLANTE SUL TUO PIEDE; UTILIZZARE ANCHE UTENSILI ELETTRICI CHE DEVONO ESSERE ISOLATI NELLE VICINANZE DEL SITO.

Come impostare questo termostato elettronico del circuito di refrigerazione Avrai bisogno di una fonte di calore campione regolata con precisione al livello di soglia di interruzione desiderato per il circuito del termostato.
Accendere il circuito ed entrare e collegare la fonte di calore sopra all'NTC.
A questo punto regolare il preset in modo che l'uscita si accenda (il led dell'uscita si accende) Rimuovere la fonte di calore dall'NTC, a seconda dell'isteresi del circuito, l'uscita dovrebbe spegnersi entro pochi secondi.
Ripetere più volte la procedura per confermarne il corretto funzionamento.
Questo completa la configurazione di questo termostato di refrigerazione ed è pronto per essere integrato con qualsiasi frigorifero o dispositivo simile per una regolazione precisa e costante del suo funzionamento.

Elenco delle parti

R2 = Preimpostato 10KR3,

R9=56 ohm/1 watt

C1 = 105/400V

C2 = 100uF/25V

Z1 = 12V, 1W diodo zener

* opzione tramite fotoaccoppiatore, interruttore aggiunto e ponte a diodi all'alimentazione

Come creare un circuito di controllo automatico della temperatura del frigorifero

L'idea di questo circuito mi è stata suggerita da uno degli appassionati lettori di questo blog, il Sig. Gustavo. Ho pubblicato un circuito simile per un termostato frigorifero automatico, tuttavia il circuito è stato progettato per rilevare il livello di temperatura più elevato disponibile sul retro della griglia del frigorifero.

introduzione

Il signor Gustavo non ha avuto l'idea e mi ha chiesto di progettare un circuito del termostato del frigorifero in grado di rilevare le temperature fredde all'interno del frigorifero piuttosto che le temperature calde sul retro del frigorifero.
Quindi con un po' di sforzo sono riuscito a trovare un vero termoregolatore per frigorifero SCHEMA A CATENA, esploriamo questa idea con i seguenti punti:
Come funzionano i circuiti
Il concetto non è molto nuovo né unico, è il solito concetto di confronto che è stato incluso qui.

IC 741 è stato truccato in modalità comparatore standard e anche come circuito amplificatore non invertente.
Il termistore NTC diventa il principale componente di rilevamento ed è particolarmente responsabile della sensibilità alle basse temperature.
NTC sta per Coefficiente di temperatura negativo, il che significa che la resistenza del termistore aumenterà al diminuire della temperatura intorno ad esso.
Va notato che l'NTC deve essere valutato secondo queste specifiche, altrimenti il ​​sistema non funzionerà correttamente.
Il preset P1 viene utilizzato per impostare il punto di intervento dell'IC.
Quando la temperatura all'interno del frigorifero scende al di sotto del livello di soglia, la resistenza del termistore diventa sufficientemente alta e riduce la tensione attraverso il pin di inversione al di sotto del livello di tensione del pin non invertente.
Questo rende istantaneamente alta l'uscita IC, attivando il relè e spegnendo il compressore del frigorifero.
P1 dovrebbe essere impostato in modo che l'uscita dell'amplificatore operazionale diventi alta a zero gradi Celsius.
La leggera isteresi introdotta dal circuito arriva come un vantaggio, o meglio una benedizione sotto mentite spoglie, perché fa sì che il circuito non commuti rapidamente ai livelli di soglia, ma reagisce solo dopo che la temperatura è salita di un paio di gradi sopra il livello di spegnimento.
Ad esempio, supponiamo che se il livello di trigger è impostato su zero, l'IC spegnerà il relè a quel punto e anche il compressore del frigorifero verrà spento, la temperatura all'interno del frigorifero inizierà a salire, ma l'IC non lo farà commutare immediatamente, ma mantiene la sua posizione fintanto che la temperatura non sale ad almeno 3 gradi Celsius sopra lo zero.


Se hai ulteriori domande su questo circuito di controllo automatico della temperatura del frigorifero, puoi esprimere lo stesso attraverso i tuoi commenti.

La regolazione RP1, RP2 può essere impostata su punti di controllo della temperatura, circuito di inversione del circuito Schmitt a 555 tempi, utilizzando relè per ottenere il controllo automatico.

Aggiornato 01 aprile 2018. Creato 29 marzo 2018

Un semplice termostato elettronico fai-da-te. Propongo un metodo per realizzare un termostato fatto in casa per mantenere una temperatura confortevole nella stanza quando fa freddo. Il termostato consente di commutare la potenza fino a 3,6 kW. La parte più importante di qualsiasi progetto di radioamatore è la custodia. Una custodia bella e affidabile garantirà una lunga durata a qualsiasi dispositivo fatto in casa. Nella versione del termostato mostrata di seguito, una comoda custodia di piccole dimensioni e tutta l'elettronica di potenza sono utilizzate da un timer elettronico venduto nei negozi. La parte elettronica autocostruita è costruita sul chip comparatore LM311.

Descrizione dello schema

Il sensore di temperatura è un termistore R1 con valore nominale di 150k del tipo MMT-1. Il sensore R1 insieme ai resistori R2, R3, R4 e R5 formano un ponte di misura. I condensatori C1-C3 sono installati per sopprimere le interferenze. Il resistore variabile R3 bilancia il ponte, cioè imposta la temperatura.

Se la temperatura del sensore di temperatura R1 scende al di sotto del valore impostato, la sua resistenza aumenterà. La tensione all'ingresso 2 del chip LM311 diventerà maggiore rispetto all'ingresso 3. Il comparatore funzionerà e verrà impostato un livello alto sulla sua uscita 4, la tensione applicata al circuito elettronico del timer tramite il LED HL1 attiverà il relè e accendere il dispositivo di riscaldamento. Allo stesso tempo, il LED HL1 si accenderà, indicando che il riscaldamento è acceso. La resistenza R6 crea una retroazione negativa tra l'uscita 7 e l'ingresso 2. Questo permette di impostare un'isteresi, ovvero il riscaldamento si accende ad una temperatura inferiore a quella di spegnimento.La scheda è alimentata dal circuito elettronico del timer. La resistenza R1 posta all'esterno richiede un attento isolamento, in quanto l'alimentazione del termostato è senza trasformatore e non ha isolamento galvanico dalla rete, cioè tensione di rete pericolosa è presente sugli elementi del dispositivo. Di seguito è illustrata la procedura di fabbricazione del termostato e la modalità di isolamento del termistore.

Come realizzare un termostato con le tue mani

1. Viene aperto il donatore del caso e il circuito di alimentazione: il timer elettronico CDT-1G. Un microcontrollore timer è installato su un cavo a tre fili grigio. Dissaldare il cavo dalla scheda. I fori per i fili del loop sono contrassegnati (+) - alimentazione +5 Volt, (O) - alimentazione del segnale di controllo, (-) - alimentazione negativa. Il carico sarà commutato da un relè elettromagnetico.

2. Poiché l'alimentazione del circuito dall'unità di alimentazione non ha isolamento galvanico dalla rete, eseguiamo tutti i lavori di verifica e configurazione del circuito da una fonte di alimentazione sicura da 5 volt. Per prima cosa, allo stand, controlliamo le prestazioni degli elementi del circuito.

3. Dopo aver controllato gli elementi del circuito, il progetto viene assemblato sulla scheda. La scheda per il dispositivo non è stata sviluppata e assemblata su un pezzo di breadboard. Dopo il montaggio, viene effettuato anche un test delle prestazioni sul cavalletto.

4. Il sensore di temperatura R1 è installato all'esterno sulla superficie laterale dell'alloggiamento della presa del blocco, i conduttori sono isolati con un tubo termorestringente. Per evitare il contatto con il sensore, ma anche per mantenere l'accesso dell'aria esterna al sensore, sulla parte superiore è installato un tubo di protezione. Il tubo è costituito dalla parte centrale di una penna a sfera. Viene praticato un foro nel tubo per l'installazione sul sensore. Il tubo è incollato al corpo.

5. Il resistore variabile R3 è installato sul coperchio superiore dell'alloggiamento, lì è anche praticato un foro per il LED. È utile coprire la custodia del resistore con uno strato di nastro isolante per sicurezza.

6. La manopola di regolazione per la resistenza R3 è fatta in casa e realizzata a mano da un vecchio spazzolino da denti di forma adeguata :).

Resistenza R3

Nella vita di tutti i giorni e nell'agricoltura sussidiaria, è spesso necessario mantenere il regime di temperatura di una stanza. In precedenza, ciò richiedeva un circuito piuttosto enorme realizzato su elementi analogici, ne considereremo uno di questi circuiti per lo sviluppo generale. Oggi tutto è molto più semplice, se diventa necessario mantenere la temperatura nell'intervallo da -55 a +125 ° C, il termometro e il termostato programmabili DS1821 possono far fronte perfettamente all'obiettivo.

Schema di un termostato su un sensore di temperatura specializzato. Questo sensore di temperatura DS1821 può essere acquistato a buon mercato da ALI Express (fare clic sull'immagine appena sopra per ordinare)

La soglia di temperatura per l'accensione e lo spegnimento del termostato è impostata dai valori TH e TL nella memoria del sensore, che deve essere programmato nel DS1821. Se la temperatura supera il valore registrato nella cella TH, all'uscita del sensore apparirà il livello di un'unità logica. Per proteggere da possibili interferenze, il circuito di controllo del carico è implementato in modo tale che il primo transistor sia bloccato in quella semionda della tensione di rete quando è zero, applicando così una tensione di polarizzazione al gate del secondo effetto di campo transistor, che accende l'opto-triac, e apre già lo smystor VS1 che controlla il carico. Il carico può essere qualsiasi dispositivo, come un motore elettrico o un riscaldatore. L'affidabilità del blocco del primo transistor deve essere regolata selezionando il valore desiderato del resistore R5.

Il sensore di temperatura DS1820 è in grado di rilevare temperature da -55 a 125 gradi e di funzionare in modalità termostato.

Lo schema del termostato sul sensore DS1820

Se la temperatura supera la soglia superiore TH, l'uscita del DS1820 sarà un'unità logica, il carico spegnerà la rete. Se la temperatura scende al di sotto del livello programmato inferiore TL, all'uscita del sensore di temperatura apparirà uno zero logico e il carico verrà acceso. Se ci sono stati momenti poco chiari, il design fatto in casa è stato preso in prestito dal n. 2 per il 2006.

Il segnale dal sensore va all'uscita diretta del comparatore sull'amplificatore operazionale CA3130. L'ingresso invertente dello stesso amplificatore operazionale riceve una tensione di riferimento dal divisore. La resistenza variabile R4 imposta la temperatura richiesta.

Circuito termostato sul sensore LM35

Se il potenziale all'ingresso diretto è inferiore a quello impostato al pin 2, all'uscita del comparatore avremo un livello di circa 0,65 volt e, se viceversa, all'uscita del comparatore otterremo un alto livello di circa 2,2 volt. Il segnale dall'uscita dell'amplificatore operazionale attraverso i transistor controlla il funzionamento del relè elettromagnetico. Ad alto livello si accende e ad un livello basso si spegne, commutando il carico con i suoi contatti.

TL431 è un diodo zener programmabile. Utilizzato come riferimento di tensione e alimentazione per circuiti a bassa potenza. Il livello di tensione richiesto, all'uscita di controllo del microassemblaggio TL431, viene impostato utilizzando un divisore sui resistori Rl, R2 e un termistore TCR negativo R3.

Se la tensione sul pin di controllo TL431 è superiore a 2,5 V, il microcircuito trasmette corrente e accende il relè elettromagnetico. Il relè commuta l'uscita di controllo del triac e collega il carico. Quando la temperatura aumenta, la resistenza del termistore e il potenziale al contatto di controllo TL431 scende al di sotto di 2,5 V, il relè rilascia i suoi contatti anteriori e spegne il riscaldatore.

Usando la resistenza R1, regoliamo il livello della temperatura desiderata per accendere il riscaldatore. Questo circuito è in grado di pilotare un elemento riscaldante fino a 1500 watt. Il relè è adatto per RES55A con una tensione di esercizio di 10 ... 12 V o equivalente.

Il design del termostato analogico viene utilizzato per mantenere la temperatura impostata all'interno dell'incubatrice o in una scatola sul balcone per conservare le verdure in inverno. L'alimentazione è fornita da una batteria per auto da 12 volt.

Il design è costituito da un relè in caso di calo di temperatura e si spegne quando la soglia impostata aumenta.

La temperatura del funzionamento del relè del termostato è impostata dal livello di tensione sui pin 5 e 6 del microcircuito K561LE5 e la temperatura di spegnimento del relè è impostata dal potenziale sui pin 1 e 21. La differenza di temperatura è controllata dalla caduta di tensione attraverso il resistore R3. Nel ruolo del sensore di temperatura R4 viene utilizzato un termistore con un TCR negativo, ad es.

Il design è piccolo e consiste di soli due blocchi: un'unità di misura basata su un comparatore basato su un amplificatore operazionale 554CA3 e un interruttore di carico fino a 1000 W costruito su un regolatore di potenza KR1182PM1.

Il terzo ingresso diretto dell'amplificatore operazionale riceve una tensione costante da un partitore di tensione costituito dalle resistenze R3 e R4. Il quarto ingresso invertito è alimentato con tensione da un altro divisore sulla resistenza R1 e il termistore MMT-4 R2.

Il sensore di temperatura è un termistore situato in un pallone di vetro con sabbia, che viene posizionato nell'acquario. Il nodo principale del progetto è il comparatore di tensione m / s K554SAZ.

Dal partitore di tensione, che include anche un termistore, la tensione di controllo va all'ingresso diretto del comparatore. L'altro ingresso del comparatore viene utilizzato per regolare la temperatura desiderata. Un partitore di tensione è costituito da resistenze R3, R4, R5, che formano un ponte sensibile alle variazioni di temperatura. Quando la temperatura dell'acqua nell'acquario cambia, cambia anche la resistenza del termistore. Ciò crea uno squilibrio di tensione agli ingressi del comparatore.

A seconda della differenza di tensione agli ingressi, lo stato di uscita del comparatore cambierà. Il riscaldatore è realizzato in modo tale che quando la temperatura dell'acqua scende, il termostato dell'acquario si avvia automaticamente e quando sale, al contrario, si spegne. Il comparatore ha due uscite, collettore ed emettitore. Per controllare un transistor ad effetto di campo, è necessaria una tensione positiva, quindi è l'uscita del collettore del comparatore che è collegata alla linea positiva del circuito. Il segnale di controllo è ottenuto dal terminale dell'emettitore. I resistori R6 e R7 sono l'uscita di carico del comparatore.

Il transistor ad effetto di campo IRF840 viene utilizzato per accendere e spegnere l'elemento riscaldante nel termostato. Per scaricare il gate del transistor, c'è un diodo VD1.

Il circuito del termostato utilizza un'alimentazione senza trasformatore. La tensione alternata in eccesso viene ridotta a causa della reattanza della capacità C4.

La base del primo progetto del termostato è il microcontrollore PIC16F84A con un sensore di temperatura DS1621 con interfaccia l2C. Al momento dell'accensione, il microcontrollore inizializza prima i registri interni del sensore di temperatura, quindi lo configura. Il termostato sul microcontrollore nel secondo caso è già realizzato sul PIC16F628 con il sensore DS1820 e comanda il carico collegato tramite i contatti del relè.

Sensore di temperatura fai da te

La dipendenza della caduta di tensione sulla giunzione p-n dei semiconduttori dalla temperatura è la più adatta per creare il nostro sensore fatto in casa.