Jis naudojamas daugelyje technologinių procesų, įskaitant namų šildymo sistemas. Termostato veikimą lemiantis veiksnys yra lauko temperatūra, kurios reikšmė analizuojama ir pasiekus nustatytą ribą debitas mažinamas arba didinamas.

Temperatūros reguliatoriai yra įvairių konstrukcijų ir šiandien parduodama daugybė pramoninių versijų, kurios veikia skirtingais principais ir yra skirtos naudoti skirtingose ​​srityse. Taip pat siūlomos paprasčiausios elektroninės grandinės, kurias gali surinkti kiekvienas, turintis atitinkamų elektronikos žinių.

apibūdinimas

Termostatas yra maitinimo sistemose sumontuotas įrenginys, leidžiantis optimizuoti energijos suvartojimą šildymui. Pagrindiniai termostato elementai:

1. Temperatūros jutikliai- valdyti temperatūros lygį generuojant atitinkamo dydžio elektros impulsus.
2. Analitinis blokas– apdoroja iš jutiklių gaunamus elektrinius signalus ir temperatūros reikšmę konvertuoja į vykdomojo organo padėtį apibūdinančią reikšmę.
3. Vykdomoji agentūra– reguliuoja pašarą pagal analitinį vienetą nurodytą kiekį.

Šiuolaikinis termostatas – tai diodų, triodų arba zenerio diodų pagrindu sukurta mikroschema, galinti šilumos energiją paversti elektros energija. Tiek pramoninėje, tiek namuose gaminamoje versijoje tai yra vienas įrenginys, prie kurio prijungta termopora, nuotolinė arba čia yra. Termostatas nuosekliai prijungiamas prie vykdomosios įstaigos maitinimo grandinės, taip sumažinant arba padidinant maitinimo įtampos vertę.

Veikimo principas

Temperatūros jutiklis duoda elektrinius impulsus, kurių srovės vertė priklauso nuo temperatūros lygio. Būdingas šių dydžių santykis leidžia įrenginiui labai tiksliai nustatyti temperatūros slenkstį ir nuspręsti, pavyzdžiui, kiek laipsnių kampu turi būti atidaryta oro tiekimo sklendė į kieto kuro katilą ar karšto vandens tiekimo sklendė. atviras. Termostato veikimo esmė yra konvertuoti vieną reikšmę į kitą ir susieti rezultatą su esamu lygiu.

Paprasti naminiai reguliatoriai, kaip taisyklė, turi mechaninį valdymą rezistoriaus pavidalu, kurį judindamas vartotojas nustato reikiamą temperatūros slenkstį, tai yra, nurodydamas, prie kokios lauko temperatūros reikės padidinti tiekimą. Naudojant pažangesnes funkcijas, pramoniniai įrenginiai gali būti programuojami iki platesnių ribų, naudojant valdiklį, priklausomai nuo įvairių temperatūros diapazonų. Jie neturi mechaninių valdiklių, o tai prisideda prie ilgo darbo.

Kaip pasidaryk pats

Savarankiškai pagaminti reguliatoriai yra plačiai naudojami buitinėmis sąlygomis, ypač todėl, kad visada galima rasti reikiamų elektroninių dalių ir grandinių. Vandens šildymas akvariume, patalpos ventiliacijos įjungimas pakilus temperatūrai ir daugelis kitų paprastų technologinių operacijų gali būti visiškai perkeltos į tokią automatiką.

Autoreguliatorių schemos

Šiuo metu tarp naminės elektronikos gerbėjų populiarios dvi automatinio valdymo schemos:

1. Remiantis reguliuojamu zenerio diodu TL431 tipo - veikimo principas yra nustatyti 2,5 volto perteklinės įtampos slenkstį. Kai jis nutrūksta ant valdymo elektrodo, zenerio diodas patenka į atvirą padėtį ir per jį praeina apkrovos srovė. Jei įtampa neperžengia 2,5 volto slenksčio, grandinė patenka į uždarą padėtį ir atjungia apkrovą. Grandinės pranašumas yra jos ypatingas paprastumas ir didelis patikimumas, nes zenerio diodas turi tik vieną įvestį reguliuojamai įtampai tiekti.
2. K561LA7 tipo tiristoriaus mikroschema arba jo modernus užsienio analogas CD4011B - pagrindinis elementas yra tiristorius T122 arba KU202, kuris veikia kaip galinga perjungimo grandis. Įprastu režimu grandinės suvartojama srovė neviršija 5 mA, esant rezistoriaus temperatūrai nuo 60 iki 70 laipsnių. Tranzistorius patenka į atvirą padėtį, kai gaunami impulsai, o tai savo ruožtu yra signalas atidaryti tiristorių. Nesant radiatoriaus, pastarasis įgyja iki 200 vatų pralaidumą. Norėdami padidinti šią ribą, turėsite sumontuoti galingesnį tiristorių arba įrengti esamą radiatorių, kuris padidins perjungimo galią iki 1 kW.

Reikalingos medžiagos ir įrankiai

Jo surinkimas patiems neužims daug laiko, tačiau tam tikrų žinių elektronikos ir elektrotechnikos srityse bei patirties su lituokliu tikrai prireiks. Norėdami dirbti, jums reikia šių dalykų:

• Lituoklis impulsinis arba įprastas su plonu kaitinimo elementu.
• Spausdintinė plokštė.
• Lydmetalis ir srautas.
• Rūgštis takelių ėsdinimui.
• Elektroninės dalys pagal pasirinktą schemą.

Termostato grandinė

Perėjimas

1. Elektroniniai elementai turi būti išdėstyti ant plokštės taip, kad juos būtų galima lengvai montuoti, nedaužant lituokliu į gretimus, šalia aktyviai šilumą generuojančių dalių, atstumas būtų kiek didesnis.
2. Takeliai tarp elementų yra išgraviruoti pagal brėžinį, jei jo nėra, tada pirmiausia daromas eskizas ant popieriaus.
3. Būtina patikrinti kiekvieno elemento veikimą ir tik po to atliekamas nusileidimas ant lentos, o po to - litavimas prie takelių.
4. Būtina patikrinti diodų, triodų ir kitų dalių poliškumą pagal diagramą.
5. Radijo komponentų litavimui nerekomenduojama naudoti rūgšties, nes ji gali sukelti trumpąjį jungimą šalia gretimų takelių, izoliacijai į tarpą tarp jų pridedama kanifolijos.
6. Po surinkimo prietaisas sureguliuojamas pasirenkant optimalų rezistorių, kad būtų galima tiksliausiai atidaryti ir uždaryti tiristorių.

Naminių termostatų apimtis

Kasdieniame gyvenime termostatą dažniausiai naudoja vasaros gyventojai, eksploatuojantys naminius inkubatorius, ir, kaip rodo praktika, jie yra ne mažiau veiksmingi nei gamykliniai modeliai. Tiesą sakant, toks prietaisas gali būti naudojamas visur, kur reikia atlikti tam tikrus veiksmus, atsižvelgiant į temperatūros rodmenis. Panašiai galima automatizuotai įrengti vejos purškimo ar laistymo sistemą, šviesą dengiančių konstrukcijų išplėtimą ar tiesiog apie ką nors įspėjančius garsinius ar šviesos signalus.

DIY remontas

Surinkti rankomis šie įrenginiai tarnauja ilgai, tačiau yra keletas standartinių situacijų, kai gali prireikti remonto:

• Reguliavimo rezistoriaus gedimas - dažniausiai nutinka, nes variniai takeliai susidėvi, elemento, kuriuo slysta elektrodas, viduje, tai išsprendžiama pakeičiant dalį.
• Tiristoriaus ar triodo perkaitimas - neteisingai parinkta galia arba įrenginys yra blogai vėdinamoje patalpos vietoje. Siekiant to išvengti ateityje, tiristoriuose įrengiami radiatoriai arba termostatą reikėtų perkelti į neutralaus mikroklimato zoną, o tai ypač svarbu drėgnoms patalpoms.
• Neteisinga temperatūros kontrolė – galimas termistoriaus pažeidimas, korozija ar nešvarumai ant matavimo elektrodų.

Privalumai ir trūkumai

Be jokios abejonės, automatinio valdymo naudojimas jau savaime yra privalumas, nes energijos vartotojas gauna tokias galimybes:

• Energijos išteklių taupymas.
• Pastovi patogi kambario temperatūra.
• Žmogaus dalyvavimas nereikalingas.

Automatinis valdymas ypač puikiai pritaikytas daugiabučių namų šildymo sistemose. Įvadiniai vožtuvai su termostatais automatiškai valdo šilumnešio tiekimą, ko dėka gyventojai gauna žymiai mažesnes sąskaitas.

Tokio prietaiso trūkumu galima laikyti jo kainą, tačiau tai netaikoma tiems, kurie gaminami rankomis. Tik pramoniniai prietaisai, skirti reguliuoti skystų ir dujinių terpių tiekimą, yra brangūs, nes pavaroje yra specialus variklis ir kiti vožtuvai.

Nors pats įrenginys yra gana nereiklus darbo sąlygoms, atsako tikslumas priklauso nuo pirminio signalo kokybės, o tai ypač pasakytina apie automatiką, veikiančią didelės drėgmės sąlygomis arba kontaktuojant su agresyviomis terpėmis. Tokiais atvejais šiluminiai jutikliai neturėtų tiesiogiai liestis su aušinimo skysčiu.

Laidai įdedami į žalvarinę movą ir hermetiškai užsandarinami epoksidiniais klijais. Galite palikti termistoriaus galą ant paviršiaus, o tai prisidės prie didesnio jautrumo.

Šiame straipsnyje mes apsvarstysime įrenginius, kurie palaiko tam tikrą šiluminį režimą arba signalizuoja, kad buvo pasiekta norima temperatūra. Tokie įrenginiai turi labai plačią taikymo sritį: jie gali palaikyti norimą temperatūrą inkubatoriuose ir akvariumuose, šildomose grindyse ir netgi būti išmaniojo namo dalimi. Jums pateikėme instrukcijas, kaip savo rankomis ir už minimalią kainą pasigaminti termostatą.

Šiek tiek teorijos

Paprasčiausi matavimo jutikliai, įskaitant tuos, kurie reaguoja į temperatūrą, susideda iš dviejų varžų matavimo pusės, atskaitos ir elemento, kuris keičia savo varžą priklausomai nuo jam taikomos temperatūros. Tai aiškiau parodyta žemiau esančiame paveikslėlyje.

Kaip matyti iš diagramos, rezistorius R2 yra savaiminio termostato matavimo elementas, o R1, R3 ir R4 yra prietaiso atskaitos svirtis. Tai yra termistorius. Tai laidus įtaisas, kuris keičia savo varžą priklausomai nuo temperatūros.

Termostato elementas, reaguojantis į matavimo svirties būsenos pasikeitimą, yra integruotas stiprintuvas lyginamuoju režimu. Šis režimas perkelia mikroschemos išvestį iš išjungtos būsenos į darbinę padėtį. Taigi, lygintuvo išvestyje turime tik dvi reikšmes „įjungta“ ir „išjungta“. Lustų apkrova yra kompiuterio ventiliatorius. Kai temperatūra pasiekia tam tikrą pečių R1 ir R2 reikšmę, įvyksta įtampos poslinkis, mikroschemos įvestis lygina 2 ir 3 kaiščių vertę ir komparatorius persijungia. Ventiliatorius aušina reikiamą objektą, nukrenta jo temperatūra, pasikeičia rezistoriaus varža ir komparatorius išjungia ventiliatorių. Taigi temperatūra palaikoma tam tikrame lygyje, o ventiliatoriaus darbas kontroliuojamas.

Grandinės apžvalga

Skirtumo įtampa iš matavimo svirties tiekiama į suporuotą tranzistorių, turintį didelį stiprinimą, o elektromagnetinė relė veikia kaip lyginamoji priemonė. Kai įtampa ant ritės yra pakankama, kad būtų įtraukta šerdis, ji įjungiama ir per savo kontaktus prijungiama prie pavarų. Pasiekus nustatytą temperatūrą tranzistorių signalas mažėja, relės ritės įtampa sinchroniškai krenta, o tam tikru momentu kontaktai atjungiami ir naudingoji apkrova išsijungia.

Šio tipo relės ypatybė yra buvimas - tai kelių laipsnių skirtumas tarp naminio termostato įjungimo ir išjungimo dėl to, kad grandinėje yra elektromechaninė relė. Taigi temperatūra visada svyruos keliais laipsniais apie norimą reikšmę. Toliau pateiktame surinkimo variante praktiškai nėra histerezės.

Analoginio inkubatoriaus termostato schema:

Ši schema buvo labai populiari kartojimui 2000-aisiais, tačiau ir dabar ji neprarado savo aktualumo ir susidoroja su jai priskirta funkcija. Jei turite prieigą prie senų dalių, galite beveik nemokamai surinkti termostatą savo rankomis.

Naminio gaminio širdis yra integruotas stiprintuvas K140UD7 arba K140UD8. Šiuo atveju jis yra susijęs su teigiamais atsiliepimais ir yra palyginimas. Temperatūrai jautrus elementas R5 yra MMT-4 tipo rezistorius su neigiamu TKE, o tai reiškia, kad kaitinant jo varža mažėja.

Nuotolinio valdymo jutiklis yra prijungtas per ekranuotą laidą. Norint sumažinti ir klaidingą įrenginio veikimą, laido ilgis neturi viršyti 1 metro. Apkrova valdoma per tiristorių VS1, o didžiausia leistina prijungto šildytuvo galia priklauso nuo jo nominalo. Šiuo atveju 150 vatų, elektroninis raktas - tiristorius turi būti sumontuotas ant nedidelio radiatoriaus, kad pašalintų šilumą. Žemiau esančioje lentelėje pateikiami radijo elementų, skirtų termostatui namuose surinkti, įvertinimai.

Prietaisas neturi galvaninės izoliacijos nuo 220 voltų tinklo, būkite atsargūs nustatydami, ant reguliatoriaus elementų yra tinklo įtampa, kuri kelia pavojų gyvybei. Surinkę būtinai izoliuokite visus kontaktus ir įdėkite įrenginį į nelaidžią korpusą. Toliau pateiktame vaizdo įraše parodyta, kaip surinkti tranzistoriaus termostatą:

Naminis tranzistoriaus termostatas

Dabar mes jums pasakysime, kaip pasidaryti šiltų grindų temperatūros reguliatorių. Darbo schema nukopijuota iš serijinio pavyzdžio. Naudinga tiems, kurie nori susipažinti ir pakartoti, arba kaip įrenginio trikčių šalinimo pavyzdys.

Grandinės centras yra stabilizatoriaus lustas, prijungtas neįprastu būdu, LM431 pradeda praleisti srovę, kai įtampa viršija 2,5 volto. Būtent šią vertę ši mikroschema turi vidinį etaloninės įtampos šaltinį. Esant mažesnei srovės vertei, jis nieko nepraleidžia. Ši jo savybė pradėta naudoti įvairiose temperatūros reguliatorių schemose.

Kaip matote, išlieka klasikinė grandinė su matavimo svirtimi: R5, R4 yra papildomi rezistoriai, o R9 yra termistorius. Pasikeitus temperatūrai, įtampa pasislenka 1 mikroschemos įėjime, o jei ji pasiekė atsako slenkstį, įtampa eina toliau išilgai grandinės. Šioje konstrukcijoje TL431 lusto apkrova yra HL2 veikimo indikatoriaus šviesos diodas ir U1 optronas, skirtas optiškai atskirti maitinimo grandinę nuo valdymo grandinių.

Įrenginys, kaip ir ankstesnėje versijoje, neturi transformatoriaus, o maitinamas gesinimo kondensatoriaus grandinės C1, R1 ir R2, todėl jame taip pat yra gyvybei pavojinga įtampa, todėl dirbant su grandine reikia būti ypač atsargiems. . Norint stabilizuoti įtampą ir išlyginti tinklo pliūpsnius, grandinėje sumontuotas zenerio diodas VD2 ir kondensatorius C3. Norėdami vizualiai parodyti, kad įrenginyje yra įtampa, įmontuotas HL1 šviesos diodas. Galios valdymo elementas yra triac VT136 su nedideliu dirželiu valdymui per U1 optroną.

Esant šiems rodikliams, valdymo diapazonas yra 30–50 °C. Nepaisant iš pirmo žvilgsnio akivaizdaus sudėtingumo, dizainą lengva nustatyti ir lengva pakartoti. Žemiau pateikiama TL431 lusto termostato su išoriniu 12 voltų maitinimo šaltiniu, skirto naudoti namų automatikos sistemose, vaizdinė schema:

Šis termostatas gali valdyti kompiuterio ventiliatorių, maitinimo relę, šviesos indikatorius, garso signalus. Lituoklio temperatūrai valdyti yra įdomi schema naudojant tą patį TL431 integrinį grandyną.

Šildymo elemento temperatūrai matuoti naudojama bimetalinė termopora, kurią galima pasiskolinti iš nuotolinio skaitiklio multimetre arba nusipirkti specializuotoje radijo dalių parduotuvėje. Norint padidinti įtampą nuo termoporos iki TL431 suveikimo lygio, LM351 sumontuotas papildomas stiprintuvas. Valdymas atliekamas per optroną MOC3021 ir triac T1.

Kai termostatas prijungtas prie tinklo, reikia stebėti poliškumą, reguliatoriaus minusas turi būti ant nulinio laido, kitaip fazinė įtampa atsiras ant lituoklio korpuso, per termoporos laidus. Tai yra pagrindinis šios grandinės trūkumas, nes ne visi nori nuolat tikrinti teisingą kištuko prijungimą prie lizdo, o jei to nepaisysite, litavimo metu galite gauti elektros smūgį arba sugadinti elektroninius komponentus. Diapazono reguliavimas atliekamas rezistorius R3. Ši schema užtikrins ilgą lituoklio veikimą, pašalins jo perkaitimą ir padidins litavimo kokybę dėl temperatūros režimo stabilumo.

Kita paprasto termostato surinkimo idėja aptariama vaizdo įraše:

Temperatūros reguliatorius ant TL431 lusto

Paprastas lituoklio reguliatorius

Išardytų temperatūros reguliatorių pavyzdžių visiškai pakanka, kad atitiktų namų šeimininko poreikius. Schemose nėra ribotų ir brangių atsarginių dalių, jos lengvai kartojamos ir praktiškai nereikia koreguoti. Naminius duomenis galima nesunkiai pritaikyti vandens šildytuvo bako vandens temperatūrai reguliuoti, šilumai inkubatoriuje ar šiltnamyje stebėti, lygintuvui ar lituokliui atnaujinti. Be to, galite atkurti seną šaldytuvą, pakeitę reguliatorių, kad jis veiktų su neigiamomis temperatūros vertėmis, pakeitus varžas matavimo svirties. Tikimės, kad mūsų straipsnis buvo įdomus, jums pasirodė naudingas ir supratote, kaip namuose pasidaryti termostatą savo rankomis! Jei vis dar turite klausimų, nedvejodami užduokite juos komentaruose.

Paprastas šaldytuvo termostatas

DIY

Sukurkite paprastą šaldytuvo termostato grandinę

Norite sukurti tikslų elektroninį termostatą savo šaldytuvui? Šiame straipsnyje aprašyta kietojo kūno termostato grandinė nustebins jus savo „šaunu“ veikimu.

Įvadas

Įrenginys, sukonstruotas ir integruotas su bet kokiu tinkamu įrenginiu, akimirksniu pagerins sistemos valdymą, taupys energiją, taip pat padidins prietaiso tarnavimo laiką. Įprasti šaldymo termostatai yra brangūs ir nėra labai tikslūs. Be to, jie yra nusidėvėję, todėl nėra nuolatiniai. Čia aptariamas paprastas ir efektyvus elektroninis šaldymo termostatas.
Termostatas, kaip visi žinome, yra įrenginys, kuris gali suvokti tam tikrą nustatytą temperatūros lygį ir išjungti arba perjungti išorinę apkrovą. Tokie įtaisai gali būti elektromechaninių arba sudėtingesnių elektroninių tipų.
Termostatai dažniausiai siejami su oro kondicionavimo, šaldymo ir vandens šildymo įrenginiais. Tokioms programoms įrenginys tampa svarbia sistemos dalimi, be kurios įrenginys gali pasiekti ir pradėti veikti ekstremaliomis sąlygomis ir galiausiai sugesti.
Reguliuojant aukščiau nurodytuose įrenginiuose esantį valdymo jungiklį užtikrinama, kad termostatas išjungs įrenginio maitinimą, kai temperatūra peržengs reikiamą ribą, ir persijungs atgal, kai tik temperatūra grįš į apatinę ribą.
Taigi temperatūra šaldytuvų viduje arba kambario temperatūra per oro kondicionierių palaikoma palankiose ribose.
Čia pateikta šaldymo termostato grandinės idėja gali būti naudojama išorėje virš šaldytuvo ar bet kokio panašaus įrenginio jo veikimui valdyti.
Jų veikimą galima valdyti pritvirtinus termostato jutiklį prie išorinio šilumos kriauklės, paprastai esančios už daugumos freoną naudojančių šaltnešio įrenginių.
Konstrukcija yra lankstesnė ir platesnė nei įmontuoti termostatai ir gali parodyti didesnį efektyvumą. Grandinė gali lengvai pakeisti įprastus žemų technologijų dizainus, be to, ji yra daug pigesnė, palyginti su jais.
Supraskime, kaip veikia grandinė:

Grandinės aprašymas
Paprasta šaldytuvo termostato grandinė

Diagramoje parodyta paprasta grandinė, sukurta aplink IC 741, kuri iš esmės sukonfigūruota kaip įtampos lygintuvas. Jis naudoja mažesnės galios transformatorių, kad grandinė būtų kompaktiška ir kietoji.
Tilto konfigūracija, kurioje įėjime yra R3, R2, P1 ir NTC R1, sudaro pagrindinius grandinės jutimo elementus.
Invertuojantis IC įėjimas yra prispaudžiamas iki pusės maitinimo įtampos, naudojant įtampos skirstytuvo tinklą R3 ir R4.
Tai pašalina poreikį IC tiekti dvigubą maitinimą, o grandinė gali užtikrinti optimalius rezultatus net esant vienai maitinimo įtampai.
Atskaitos įtampa į neinvertuojančią IC įvestį yra užfiksuojama per nurodytą P1, atsižvelgiant į NTC (neigiamą temperatūros koeficientą).
Tuo atveju, jei kontroliuojama temperatūra linkusi nukrypti virš norimų lygių, NTC varža krenta, o potencialas neinvertuojančiame IC įėjime kerta nustatytą vertę.
Tai akimirksniu perjungia IC išvestį, kuri savo ruožtu perjungia išėjimo pakopą, kurioje yra tranzistorius, triax tinklą, išjungiant apkrovą (šildymo ar aušinimo sistemą), kol temperatūra pasiekia žemesnę ribą.
Grįžtamojo ryšio varža R5 tam tikru mastu padeda grandinėje sukelti histerezę – svarbų parametrą, be kurio grandinė gali greitai suktis reaguodama į staigius temperatūros pokyčius.

Kai surinkimas bus baigtas, grandinės nustatymas yra labai paprastas ir atliekamas atsižvelgiant į šiuos dalykus:

ATMINKITE IŠORINĖS GRANDINĖS, PAGRINDAMOS NUOLATINIU ŠALTINIU POTENCIALU, ATSARGIAI ĮSPĖJIMAS DĖL BANDYMŲ IR MONTAVIMO PROCEDŪRŲ. ANT PĖDOS GRIŠTAI REKOMENDUOJAME NAUDOTI MEDIENĄ ARBA KITĄ IZOLIACINĘ MEDŽIAGĄ; TAIP PAT NAUDOKITE ELEKTRINUS ĮRANKIUS, KURIE TURI BŪTI IZLILIUOTAS PRIE AIKŠTELĖS.

Kaip nustatyti šį elektroninį šaldymo kontūro termostatą Jums reikės pavyzdinio šilumos šaltinio, tiksliai sureguliuoto iki pageidaujamo termostato grandinės išjungimo slenksčio lygio.
Įjunkite grandinę ir įveskite ir prijunkite aukščiau nurodytą šilumos šaltinį prie NTC.
Dabar sureguliuokite išankstinį nustatymą, kad išėjimas tiesiog persijungtų (užsidega išėjimo šviesos diodas) Išimkite šilumos šaltinį iš NTC, priklausomai nuo grandinės histerezės, išėjimas turėtų išsijungti per kelias sekundes.
Pakartokite procedūrą daug kartų, kad įsitikintumėte, jog jis tinkamai veikia.
Tai užbaigia šio šaldymo termostato sąranką ir yra paruoštas integruoti su bet kokiu šaldytuvu ar panašiu įrenginiu, kad būtų galima tiksliai ir nuolat reguliuoti jo veikimą.

Dalių sąrašas

R2 = iš anksto nustatytas 10KR3,

R9 = 56 omų / 1 vatas

C1 = 105 / 400 V

C2 = 100uF / 25V

Z1 = 12V, 1W zenerio diodas

* galimybė per optroną, pridėtas jungiklis ir diodinis tiltelis prie maitinimo šaltinio

Kaip sukurti automatinio šaldytuvo temperatūros reguliatoriaus grandinę

Šios grandinės idėją man pasiūlė vienas iš akylų šio tinklaraščio skaitytojų ponas Gustavo. Paskelbiau vieną panašią automatinio šaldytuvo termostato grandinę, tačiau grandinė buvo sukurta taip, kad aptiktų aukštesnį temperatūros lygį, esantį šaldytuvo grotelių gale.

Įvadas

P. Gustavo ne visai suprato mintį ir paprašė manęs sukurti šaldytuvo termostato grandinę, kuri galėtų pajusti šaltą temperatūrą šaldytuvo viduje, o ne karštą šaldytuvo gale.
Taigi, šiek tiek pastangų galėčiau rasti tikrą šaldytuvo temperatūros reguliatoriaus GRANDINĖS DIAGRAMĄ, panagrinėkime šią idėją su šiais punktais:
Kaip veikia grandinės
Koncepcija nėra labai nauja ar unikali, čia buvo įtraukta įprasta lyginamoji koncepcija.

IC 741 buvo įtaisytas standartiniu lyginamuoju režimu, taip pat kaip neinvertuojanti stiprintuvo grandinė.
NTC termistorius tampa pagrindiniu jutimo komponentu ir yra ypač atsakingas už jautrumą šaltai temperatūrai.
NTC reiškia neigiamą temperatūros koeficientą, o tai reiškia, kad termistoriaus varža padidės, kai temperatūra aplink jį nukris.
Reikėtų pažymėti, kad NTC turi būti įvertintas pagal šias specifikacijas, kitaip sistema neveiks tinkamai.
Iš anksto nustatytas P1 naudojamas IC išjungimo taškui nustatyti.
Kai temperatūra šaldytuvo viduje nukrenta žemiau slenksčio lygio, termistoriaus varža tampa pakankamai didelė ir sumažina įtampą per invertuojamąjį kaištį žemiau neinvertuojančio kaiščio įtampos lygio.
Tai akimirksniu padidina IC išvestį, aktyvuoja relę ir išjungia šaldytuvo kompresorių.
P1 turėtų būti nustatytas taip, kad operacinės stiprintuvo išvestis būtų aukšta, esant nuliui Celsijaus laipsnių.
Nedidelė grandinės įvesta histerezė yra palaima, o tiksliau – užmaskuota palaima, nes dėl to grandinė greitai nesijungia esant slenksčiams, o reaguoja tik tada, kai temperatūra pakyla maždaug pora laipsnių virš išjungimo lygio.
Pavyzdžiui, tarkime, jei trigerio lygis nustatytas į nulį, IC tuo metu išjungs relę, o šaldytuvo kompresorius taip pat bus išjungtas, temperatūra šaldytuvo viduje pradės kilti, bet IC ne. jungiklį iš karto, bet išlaiko savo padėtį tol, kol temperatūra nepakils bent iki 3 laipsnių šilumos aukščiau nulio.


Jei turite daugiau klausimų apie šią automatinio šaldytuvo temperatūros reguliatoriaus grandinę, galite tai išreikšti savo komentaruose.

RP1, RP2 reguliavimą galima nustatyti temperatūros valdymo taškais, 555 kartų Schmitt grandinės inversijos grandine, naudojant reles, kad būtų pasiektas automatinis valdymas.

Atnaujinta 2018 m. balandžio 01 d. Sukurta 2018 m. kovo 29 d

Paprastas „pasidaryk pats“ elektroninis termostatas. Siūlau būdą, kaip pasigaminti naminį termostatą, kad būtų palaikoma patogi temperatūra patalpoje šaltu oru. Termostatas leidžia perjungti galią iki 3,6 kW. Svarbiausia bet kokio mėgėjiško radijo dizaino dalis yra korpusas. Gražus ir patikimas dėklas užtikrins ilgaamžiškumą bet kokiam namuose pagamintam įrenginiui. Žemiau parodytoje termostato versijoje patogus mažo dydžio dėklas ir visa galios elektronika naudojama iš parduotuvėse parduodamo elektroninio laikmačio. Savarankiškai pagaminta elektroninė dalis pastatyta ant LM311 lyginamojo lusto.

Schemos aprašymas

Temperatūros jutiklis yra termistorius R1, kurio vardinė vertė yra 150k MMT-1 tipo. Jutiklis R1 kartu su rezistoriais R2, R3, R4 ir R5 sudaro matavimo tiltelį. Trikdžiams slopinti sumontuoti kondensatoriai C1-C3. Kintamasis rezistorius R3 subalansuoja tiltelį, tai yra, nustato temperatūrą.

Jei temperatūros jutiklio R1 temperatūra nukris žemiau nustatytos vertės, tada jo varža padidės. Įtampa LM311 lusto 2 įėjime taps didesnė nei 3 įėjime. Komparatorius veiks ir jo išėjime 4 bus nustatytas aukštas lygis, įtampa, tiekiama į laikmačio elektroninę grandinę per HL1 šviesos diodą, suaktyvins relę ir įjunkite šildymo įrenginį. Tuo pačiu metu užsidegs HL1 šviesos diodas, rodantis, kad šildymas įjungtas. Atsparumas R6 sukuria neigiamą grįžtamąjį ryšį tarp 7 išėjimo ir 2 įėjimo. Tai leidžia nustatyti histerezę, tai yra, šildymas įsijungia esant žemesnei temperatūrai nei išsijungia.Plokštė maitinama elektroninio laikmačio grandine. Rezistoriui R1, esančiam lauke, reikia kruopščiai izoliuoti, nes termostato maitinimas yra be transformatoriaus ir neturi galvaninės izoliacijos nuo tinklo, t. ant prietaiso elementų yra pavojinga tinklo įtampa. Žemiau parodyta termostato gamybos procedūra ir termistoriaus izoliacija.

Kaip savo rankomis pasidaryti termostatą

1. Atidaromas korpuso ir maitinimo grandinės donoras - elektroninis laikmatis CDT-1G. Ant pilko trijų laidų kabelio sumontuotas laikmačio mikrovaldiklis. Atjunkite kabelį nuo plokštės. Kabelių laidų angos yra pažymėtos (+) - maitinimo šaltinis +5 voltai, (O) - valdymo signalo tiekimas, (-) - minus maitinimo šaltinis. Apkrova bus perjungta elektromagnetine rele.

2. Kadangi grandinės maitinimas iš maitinimo bloko neturi galvaninės izoliacijos nuo tinklo, visus grandinės patikrinimo ir konfigūravimo darbus atliekame iš saugaus 5 voltų maitinimo šaltinio. Pirma, stende mes patikriname grandinės elementų veikimą.

3. Patikrinus grandinės elementus, konstrukcija surenkama ant plokštės. Prietaiso plokštė nebuvo sukurta ir surinkta ant duonos lentos gabalo. Po surinkimo ant stovo taip pat atliekamas eksploatacinių savybių testas.

4. Temperatūros jutiklis R1 sumontuotas išorėje ant blokinio lizdo korpuso šoninio paviršiaus, laidai izoliuoti termosusitraukiančiu vamzdžiu. Kad būtų išvengta sąlyčio su jutikliu, bet taip pat, kad išorinis oras nepatektų į jutiklį, viršuje yra sumontuotas apsauginis vamzdelis. Vamzdis pagamintas iš vidurinės tušinuko dalies. Vamzdyje išpjaunama skylė, skirta montuoti ant jutiklio. Vamzdis priklijuotas prie korpuso.

5. Kintamasis rezistorius R3 sumontuotas ant korpuso viršutinio dangtelio, ten taip pat padaryta skylė šviesos diodui. Rezistoriaus korpusą naudinga uždengti elektros juostos sluoksniu dėl saugumo.

6. R3 rezistoriaus reguliavimo rankenėlė yra savadarbė ir pagaminta rankomis iš seno tinkamos formos dantų šepetėlio :).

Rezistorius R3

Kasdieniame gyvenime ir pagalbiniame ūkininkavime dažnai reikia palaikyti kambario temperatūros režimą. Anksčiau tam reikėjo gana didžiulės grandinės, pagamintos ant analoginių elementų, mes apsvarstysime vieną tokią grandinę bendrai plėtrai. Šiandien viskas yra daug paprasčiau, jei reikia palaikyti temperatūrą nuo -55 iki +125 ° C, tada programuojamas termometras ir termostatas DS1821 gali puikiai susidoroti su tikslu.

Termostato schema ant specializuoto temperatūros jutiklio. Šį DS1821 temperatūros jutiklį galima pigiai nusipirkti iš ALI Express (užsisakyti spustelėkite paveikslėlį viršuje)

Termostato įjungimo ir išjungimo temperatūros slenkstis nustatomas pagal jutiklio atmintyje esančias TH ir TL vertes, kurios turi būti užprogramuotos DS1821. Jei temperatūra viršija TH langelyje įrašytą reikšmę, jutiklio išvestyje pasirodys loginio vieneto lygis. Siekiant apsisaugoti nuo galimų trukdžių, apkrovos valdymo grandinė yra įgyvendinta taip, kad pirmasis tranzistorius būtų užfiksuotas toje tinklo įtampos pusbangėje, kai ji lygi nuliui, todėl antrojo lauko efekto užtvarui būtų taikoma poslinkio įtampa. tranzistorius, kuris įjungia opto-triac, ir jis jau atidaro VS1 smystor, kuris valdo apkrovą. Apkrova gali būti bet koks įrenginys, pavyzdžiui, elektros variklis ar šildytuvas. Pirmojo tranzistoriaus užrakinimo patikimumas turi būti sureguliuotas pasirenkant norimą rezistoriaus R5 reikšmę.

DS1820 temperatūros jutiklis gali aptikti temperatūrą nuo -55 iki 125 laipsnių ir veikti termostato režimu.

Termostato schema ant jutiklio DS1820

Jei temperatūra viršija viršutinę slenkstį TH, tada DS1820 išvestis bus loginis vienetas, apkrova išjungs tinklą. Jei temperatūra nukrenta žemiau žemesnio užprogramuoto lygio TL, tada temperatūros jutiklio išvestyje atsiras loginis nulis ir bus įjungta apkrova. Jei buvo neaiškių momentų, tai naminis dizainas buvo pasiskolintas iš Nr.2 2006 m.

Signalas iš jutiklio eina į tiesioginį lygintuvo išvestį, esantį operaciniame stiprintuve CA3130. To paties operatyvinio stiprintuvo invertuojantis įėjimas gauna atskaitos įtampą iš skirstytuvo. Kintamasis pasipriešinimas R4 nustato reikiamą temperatūrą.

Termostato grandinė ant LM35 jutiklio

Jei tiesioginio įėjimo potencialas yra mažesnis nei nustatytas 2 kaištyje, tada lygintuvo išvestyje turėsime apie 0,65 volto lygį, o jei atvirkščiai, tada lygintuvo išvestyje gausime aukštą lygį. lygiu apie 2,2 volto. Signalas iš operacinės stiprintuvo išvesties per tranzistorius kontroliuoja elektromagnetinės relės veikimą. Aukštame lygyje jis įsijungia, o žemame - išsijungia, perjungdamas apkrovą savo kontaktais.

TL431 yra programuojamas zenerio diodas. Naudojamas kaip atskaitos įtampos ir maitinimo šaltinis mažos galios grandinėms. Reikiamas įtampos lygis TL431 mikroagregato valdymo išėjime nustatomas naudojant skirstytuvą ant rezistorių Rl, R2 ir neigiamą TCR termistorių R3.

Jei TL431 valdymo kaiščio įtampa yra didesnė nei 2,5 V, mikroschema praeina srovę ir įjungia elektromagnetinę relę. Relė perjungia triako valdymo išvestį ir jungia apkrovą. Kylant temperatūrai, termistoriaus varža ir valdymo kontakto TL431 potencialas nukrenta žemiau 2,5V, relė atleidžia priekinius kontaktus ir išjungia šildytuvą.

Naudodami varžą R1, reguliuojame norimos temperatūros lygį, kad įjungtume šildytuvą. Ši grandinė gali maitinti iki 1500 vatų šildymo elementą. Relė tinka RES55A, kurios darbinė įtampa yra 10 ... 12 V arba lygiavertė.

Analoginio termostato konstrukcija naudojama nustatytai temperatūrai palaikyti inkubatoriaus viduje arba balkone esančioje dėžėje, skirtoje daržovėms laikyti žiemą. Energiją tiekia 12 voltų automobilio akumuliatorius.

Konstrukcija susideda iš relės temperatūros kritimo atveju ir išsijungia, kai pakyla nustatyta riba.

Termostato relės veikimo temperatūra nustatoma pagal K561LE5 mikroschemos 5 ir 6 kaiščių įtampos lygį, o relės išjungimo temperatūra nustatoma pagal potencialą 1 ir 21 kaiščiuose. Temperatūros skirtumą valdo įtampos kritimas rezistoriuje. R3. Temperatūros jutiklio R4 vaidmenyje naudojamas termistorius su neigiamu TCR, t.y.

Konstrukcija yra maža ir susideda tik iš dviejų blokų - matavimo bloko, paremto lygintuvu, kurio pagrindas yra op-amp 554CA3, ir apkrovos jungiklio iki 1000 W, pastatyto ant galios reguliatoriaus KR1182PM1.

Trečiasis tiesioginis operatyvinio stiprintuvo įėjimas gauna pastovią įtampą iš įtampos daliklio, susidedančio iš varžų R3 ir R4. Ketvirtasis apverstas įėjimas tiekiamas įtampa iš kito skirstytuvo prie varžos R1 ir termistoriaus MMT-4 R2.

Temperatūros jutiklis yra termistorius, esantis stiklinėje kolboje su smėliu, kuris dedamas į akvariumą. Pagrindinis konstrukcijos mazgas yra m / s K554SAZ - įtampos lygintuvas.

Iš įtampos daliklio, kuriame taip pat yra termistorius, valdymo įtampa patenka į tiesioginį komparatoriaus įvestį. Kitas lygintuvo įėjimas naudojamas norimai temperatūrai reguliuoti. Įtampos daliklis pagamintas iš varžų R3, R4, R5, kurios sudaro tiltelį, jautrų temperatūros pokyčiams. Pasikeitus vandens temperatūrai akvariume, keičiasi ir termistoriaus varža. Tai sukuria įtampos disbalansą lyginamojo įėjimuose.

Priklausomai nuo įtampos skirtumo įėjimuose, pasikeis komparatoriaus išėjimo būsena. Šildytuvas pagamintas taip, kad nukritus vandens temperatūrai automatiškai įsijungtų akvariumo termostatas, o pakilus – priešingai – išsijungtų. Komparatorius turi du išėjimus – kolektorius ir emiterį. Norint valdyti lauko efekto tranzistorių, reikalinga teigiama įtampa, todėl lyginamojo įrenginio kolektoriaus išėjimas yra prijungtas prie teigiamos grandinės linijos. Valdymo signalas gaunamas iš emiterio gnybto. Rezistoriai R6 ir R7 yra lygintuvo apkrovos išėjimas.

IRF840 lauko efekto tranzistorius naudojamas kaitinimo elementui įjungti ir išjungti termostate. Norėdami iškrauti tranzistoriaus vartus, yra diodas VD1.

Termostato grandinėje naudojamas be transformatoriaus maitinimo šaltinis. Perteklinė kintamoji įtampa sumažėja dėl C4 talpos reaktyvumo.

Pirmosios termostato konstrukcijos pagrindas yra PIC16F84A mikrovaldiklis su temperatūros jutikliu DS1621 su l2C sąsaja. Įjungus maitinimą, mikrovaldiklis pirmiausia inicijuoja temperatūros jutiklio vidinius registrus, o tada jį sukonfigūruoja. Mikrovaldiklio termostatas antruoju atveju jau pagamintas ant PIC16F628 su DS1820 jutikliu ir valdo prijungtą apkrovą naudodamas relės kontaktus.

DIY temperatūros jutiklis

Įtampos kritimo priklausomybė nuo puslaidininkių p-n jungties nuo temperatūros yra tinkamiausia kuriant mūsų namuose pagamintą jutiklį.