So montieren Sie einen Temperaturregler zu Hause
Ein bisschen Theorie
Die einfachsten Messsensoren, einschließlich derjenigen, die auf die Temperatur reagieren, bestehen aus einem Messhalbarm mit zwei Widerständen, einem tragenden und einem Element, das seinen Widerstand in Abhängigkeit von der an ihn eingestellten Temperatur ändert. Dies ist im Bild unten deutlicher dargestellt.
Wie aus dem Diagramm ersichtlich ist, ist der Widerstand R2 ein Messelement eines selbstgebauten Thermostats, und R1, R3 und R4 sind der Stützarm des Geräts. Dies ist ein Thermistor. Es ist ein Leitergerät, das seinen Widerstand mit der Temperatur ändert.
Ein Element des Thermostats, das auf eine Änderung des Zustands des Messarms reagiert, ist ein integrierter Verstärker im Komparatormodus. Dieser Modus schaltet den Ausgang der Mikroschaltung sprunghaft aus dem ausgeschalteten Zustand in die Betriebsposition. Somit haben wir am Ausgang des Komparators nur zwei Werte "ein" und "aus". Die Chiplast ist ein PC-Lüfter. Wenn die Temperatur in den Armen R1 und R2 einen bestimmten Wert erreicht, tritt eine Spannungsverschiebung auf, der Eingang des Mikrochips vergleicht den Wert an Pin 2 und 3 und der Komparator schaltet. Der Lüfter kühlt das erforderliche Objekt, seine Temperatur sinkt, der Widerstand des Widerstands ändert sich und der Komparator schaltet den Lüfter aus. Somit wird die Temperatur auf einem vorbestimmten Niveau gehalten und der Betrieb des Lüfters wird gesteuert.
Schemaübersicht
Die Spannung der Differenz vom Messarm wird einem gepaarten Transistor mit großer Verstärkung zugeführt, und ein elektromagnetisches Relais wirkt als Komparator. Wenn die Spule eine Spannung erreicht, die ausreicht, um den Kern zurückzuziehen, wird sie über ihre Kontakte der Aktuatoren ausgelöst und verbunden. Wenn die eingestellte Temperatur erreicht ist, nimmt das Signal an den Transistoren ab, die Spannung an der Relaisspule fällt gleichzeitig ab und zu einem bestimmten Zeitpunkt lösen sich die Kontakte und die Nutzlast wird getrennt.
Ein Merkmal dieses Relaistyps ist das Vorhandensein Hysterese - Dies ist ein Unterschied von mehreren Grad zwischen dem Ein- und Ausschalten eines selbstgebauten Temperaturreglers, da im Stromkreis ein elektromechanisches Relais vorhanden ist. Somit schwankt die Temperatur immer um einige Grad in der Nähe des gewünschten Wertes. Die unten angegebene Montageoption weist praktisch keine Hysterese auf.
Schematische Darstellung eines analogen Temperaturreglers für einen Inkubator:
Dieses Schema war im Jahr 2000 für Wiederholungen sehr beliebt, hat aber auch jetzt noch nicht an Relevanz verloren und kann die ihm zugewiesene Funktion bewältigen. Wenn Sie Zugang zu alten Teilen haben, können Sie einen Temperaturregler fast kostenlos mit Ihren eigenen Händen zusammenbauen.
Das Herzstück des hausgemachten Produkts ist der integrierte Verstärker K140UD7 oder K140UD8. In diesem Fall ist es mit positiver Rückkopplung verbunden und ist ein Komparator. Das wärmeempfindliche Element R5 ist ein MMT-4-Widerstand mit einer negativen TKE, was bedeutet, dass sein Widerstand beim Erhitzen abnimmt.
Der Fernbedienungssensor ist über ein abgeschirmtes Kabel angeschlossen. Zu reduzieren Übersprechen Bei falschem Betrieb des Geräts sollte die Länge des Kabels 1 Meter nicht überschreiten. Die Last wird über den Thyristor VS1 gesteuert und die maximal zulässige Leistung des angeschlossenen Heizgeräts hängt von seiner Nennleistung ab. In diesem Fall 150 Watt, der elektronische Schlüssel - der Thyristor muss auf einem kleinen Heizkörper installiert werden, um Wärme abzuleiten. Die folgende Tabelle zeigt die Nennwerte der Funkelemente für die Montage des Thermostats zu Hause.
Das Gerät ist nicht galvanisch vom 220-V-Netz getrennt. Achten Sie beim Einrichten darauf, dass an den Elementen des Reglers eine Netzspannung anliegt, die lebensgefährlich ist. Stellen Sie nach dem Zusammenbau sicher, dass alle Kontakte isoliert sind und stellen Sie das Gerät in ein nicht leitendes Gehäuse. Das folgende Video beschreibt die Montage eines Thermostats an Transistoren:
Jetzt erfahren Sie, wie Sie einen Temperaturregler für einen warmen Boden herstellen. Das Arbeitsdiagramm wird aus einem Serienmuster kopiert. Nützlich für diejenigen, die sich vertraut machen und wiederholen möchten, oder als Modell für die Fehlerbehebung des Geräts.
Das Zentrum der Schaltung ist ein Stabilisatorchip, der auf ungewöhnliche Weise angeschlossen ist. Der LM431 beginnt, Strom bei Spannungen über 2,5 Volt zu leiten. Dies ist die Größe dieser internen Referenzspannungsquelle des Chips. Bei einem niedrigeren Stromwert wird nichts übergeben. Dieses Merkmal wurde in verschiedenen Schemata von Temperaturreglern verwendet.
Wie Sie sehen, bleibt die klassische Schaltung mit einem Messarm erhalten: R5, R4 - zusätzliche Widerstände Spannungsteilerund R9 ist ein Thermistor. Wenn sich die Temperatur ändert, tritt am Eingang 1 der Mikroschaltung eine Spannungsverschiebung auf, und wenn sie den Schwellenwert erreicht, geht die Spannung gemäß dem Schema weiter. Bei dieser Konstruktion ist die Last für den TL431-Chip die HL2-Betriebs-LED und der U1-Optokoppler zur optischen Trennung des Stromkreises von den Steuerkreisen.
Wie in der vorherigen Version verfügt das Gerät nicht über einen Transformator, sondern wird über die Löschkondensatorschaltung C1, R1 und R2 mit Strom versorgt. Daher steht es auch unter einer lebensbedrohlichen Spannung, und Sie müssen beim Arbeiten mit der Schaltung äußerst vorsichtig sein. Um die Spannung zu stabilisieren und Welligkeiten von Netzwerkstößen auszugleichen, sind eine Zenerdiode VD2 und ein Kondensator C3 in der Schaltung installiert. Um das Vorhandensein von Spannung am Gerät visuell anzuzeigen, ist die LED HL1 installiert. Das Leistungssteuerelement ist der Triac VT136 mit einer kleinen Umreifung zur Steuerung über den Optokoppler U1.
Bei diesen Bewertungen liegt der Regelbereich im Bereich von 30-50 ° C. Mit scheinbar scheinbarer Komplexität ist das Design einfach einzurichten und leicht zu wiederholen. Ein veranschaulichendes Diagramm des Temperaturreglers auf dem TL431-Chip mit einer externen Stromversorgung von 12 Volt zur Verwendung in Hausautomationssystemen ist nachstehend dargestellt:
Dieser Thermostat kann einen Computerlüfter, ein Leistungsrelais, Lichtanzeigen und akustische Alarme steuern. Zur Steuerung der Temperatur des Lötkolbens gibt es eine interessante Schaltung, die dieselbe integrierte Schaltung TL431 verwendet.
Zur Messung der Temperatur des Heizelements wird ein Bimetall-Thermoelement verwendet, das von einem entfernten Messgerät in einem Multimeter ausgeliehen oder in einem spezialisierten Radioteilelager gekauft werden kann.Um die Spannung vom Thermoelement auf den TL431-Antwortpegel zu erhöhen, ist am LM351 ein zusätzlicher Verstärker installiert. Die Steuerung erfolgt über den Optokoppler MOC3021 und den T1-Triac.
Wenn Sie den Thermostat im Netzwerk einschalten, muss die Polarität beachtet werden. Das Minus des Reglers muss am Neutralleiter liegen, da sonst die Phasenspannung am Lötkolbenkörper über die Thermoelementdrähte auftritt. Dies ist der Hauptnachteil dieser Schaltung, da nicht jeder ständig überprüfen möchte, ob der Stecker in die Steckdose eingesteckt ist. Wenn Sie dies vernachlässigen, können Sie beim Löten einen elektrischen Schlag bekommen oder die elektronischen Komponenten beschädigen. Die Bereichseinstellung erfolgt über den Widerstand R3. Dieses Schema stellt den langen Betrieb des Lötkolbens sicher, beseitigt seine Überhitzung und erhöht die Qualität des Lötens aufgrund der Stabilität des Temperaturbereichs.
Eine weitere Idee zum Zusammenbau eines einfachen Thermostats wird im Video erläutert:
Wir empfehlen Ihnen auch, sich eine andere Idee für die Montage eines Thermostats für einen Lötkolben anzusehen:
Demontierte Beispiele für Temperaturregler reichen aus, um die Anforderungen eines Heimmeisters zu erfüllen. Schemata enthalten keine knappen und teuren Ersatzteile, sind leicht zu wiederholen und müssen praktisch nicht konfiguriert werden. Diese hausgemachten Produkte können leicht angepasst werden, um die Wassertemperatur im Tank des Warmwasserbereiters zu regulieren, die Wärme im Inkubator oder Gewächshaus zu überwachen und das Bügeleisen oder den Lötkolben aufzurüsten. Darüber hinaus können Sie einen alten Kühlschrank wiederherstellen, indem Sie den Regler so einstellen, dass er mit negativen Temperaturwerten arbeitet, indem Sie die Widerstände im Messarm ersetzen. Wir hoffen, unser Artikel war interessant, Sie fanden ihn für sich selbst nützlich und haben verstanden, wie man zu Hause einen Temperaturregler mit eigenen Händen herstellt! Wenn Sie noch Fragen haben, können Sie diese gerne in den Kommentaren stellen.
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