Как да сглобяваме регулатор на температурата у дома
Бит на теория
Най-простите измервателни сензори, включително тези, които реагират на температурата, се състоят от измервателно полу-рамо от две съпротивления, опорен и елемент, който променя съпротивлението си в зависимост от температурата, която му се настройва. Това е по-ясно показано на снимката по-долу.
Както се вижда от диаграмата, резисторът R2 е измервателен елемент на домашен термостат, а R1, R3 и R4 са носещото рамо на устройството. Това е термистор. Това е проводниково устройство, което променя съпротивлението си с температура.
Елемент от термостата, който реагира на промяна в състоянието на измервателното рамо, е интегриран усилвател в режим на сравнение. Този режим превключва изхода на микросхемата от изключено в работно положение при скок. Така на изхода на сравнителя имаме само две стойности „включено“ и „изключено“. Натоварването на чипа е PC вентилатор. Когато температурата достигне определена стойност в рамото R1 и R2, се случва изместване на напрежението, входът на микрочипа сравнява стойността на щифтове 2 и 3 и превключвателите на компаратора. Вентилаторът охлажда необходимия обект, температурата му спада, съпротивлението на резистора се променя и компараторът изключва вентилатора. По този начин температурата се поддържа на предварително определено ниво и работата на вентилатора се контролира.
Общ преглед на схемата
Напрежението на разликата от измервателното рамо се подава към сдвоен транзистор с голямо усилване, а електромагнитното реле действа като компаратор. Когато бобината достигне напрежение, достатъчно за прибиране на сърцевината, тя се задейства и свързва чрез контактите си на задвижващите механизми. Когато се достигне зададената температура, сигналът върху транзисторите намалява, напрежението върху релейната бобина намалява едновременно и в един момент контактите се разединяват и полезният товар се изключва.
Характерна особеност на този тип релета е наличието хистерезис - това е разлика от няколко градуса между включване и изключване на домашен регулатор на температурата, поради наличието на електромеханично реле във веригата. По този начин температурата винаги ще се колебае няколко градуса близо до желаната стойност. Предлаганата по-долу опция за сглобяване е практически лишена от хистерезис.
Принципна схема на аналогов терморегулатор за инкубатор:
Тази схема беше много популярна за повторение през 2000 г., но дори и сега тя не е загубила своята актуалност и може да се справи с възложената й функция. Ако имате достъп до стари части, можете да сглобите терморегулатор със собствените си ръце почти безплатно.
Сърцето на домашния продукт е интегрираният усилвател K140UD7 или K140UD8. В този случай той е свързан с положителна обратна връзка и е сравнителен. Термочувствителният елемент R5 е резистор MMT-4 с отрицателен TKE, което означава, че при нагряване съпротивлението му намалява.
Дистанционният сензор е свързан чрез екраниран проводник. За намаляване прослушване и фалшива работа на устройството, дължината на жицата не трябва да надвишава 1 метър. Натоварването се контролира чрез тиристор VS1 и максималната допустима мощност на свързания нагревател зависи от неговата степен. В този случай 150 вата, електронният ключ - тиристорът трябва да бъде инсталиран на малък радиатор, за да се отделя топлина. Таблицата по-долу показва оценките на радиоелементите за сглобяване на термостата у дома.
Устройството няма галванична изолация от мрежата 220 V, при настройка бъдете внимателни, има електрическо напрежение на елементите на регулатора, което е опасно за живота. След монтажа не забравяйте да изолирате всички контакти и поставете устройството в непроводим корпус. Видеото по-долу обсъжда как да сглобите термостат на транзисторите:
Сега ще ви кажем как да направите терморегулатор за топъл под. Работната схема е копирана от серийна проба. Полезно за тези, които искат да се запознаят и да повторят, или като модел за отстраняване на проблеми с устройството.
В центъра на веригата е стабилизиращият чип, свързан по необичаен начин, LM431 започва да предава ток при напрежение над 2,5 волта. Това е величината на този чип вътрешен източник на референтно напрежение. При по-ниска стойност на тока не преминава нищо. Тази характеристика на него започна да се използва в различни схеми на регулатори на температурата.
Както можете да видите, класическата схема с измервателна рамо остава: R5, R4 - допълнителни резистори разделител на напрежениетои R9 е термистор. Когато температурата се промени, напрежението се измества на входа 1 на микросхемата, и ако достигне прага, тогава напрежението отива по-нататък по схемата. В този дизайн натоварването за чипа TL431 е операционният светодиод HL2 и оптрона U1 за оптична изолация на силовата верига от управляващите вериги.
Както в предишната версия, устройството няма трансформатор, но получава захранване на гасителните кондензаторни вериги C1, R1 и R2, следователно е и под напрежение, застрашаващо живота, и трябва да бъдете изключително внимателни, когато работите с веригата. За стабилизиране на напрежението и изглаждане на вълничките от мрежови пренапрежения, във веригата са инсталирани Zener диод VD2 и кондензатор C3. За визуално показване на наличието на напрежение на устройството е инсталиран LED HL1. Елементът за управление на мощността е триак VT136 с малка лента за управление чрез оптрона U1.
При тези оценки диапазонът на управление е в границите 30-50 ° C. С привидно привидна сложност, дизайнът е лесен за настройване и лесен за повторение. По-долу е представена илюстративна схема на температурния контролер на чипа TL431, с външно захранване от 12 волта за използване в системи за домашна автоматизация:
Този термостат е в състояние да управлява компютърен вентилатор, силово реле, светлинни индикатори, звукови аларми. За да контролирате температурата на поялника, има интересна схема, използваща същата интегрирана схема TL431.
За измерване на температурата на нагревателния елемент се използва биметална термодвойка, която може да бъде взета назаем от отдалечен уред в мултицет или да бъде закупена в специализиран магазин за радиочасти.За да увеличите напрежението от термодвойката до нивото на реакция TL431, на LM351 е инсталиран допълнителен усилвател. Управлението става чрез оптрона MOC3021 и T1 триак.
Когато включите термостата в мрежата, трябва да наблюдавате полярността, минусът на регулатора трябва да е върху неутралния проводник, в противен случай фазовото напрежение ще се появи на тялото на поялника, чрез проводниците на термодвойката. Това е основният недостатък на тази схема, защото не всеки иска постоянно да проверява, че щепселът е включен в контакта и ако пренебрегнете това, можете да получите електрически удар или да повредите електронните компоненти по време на запояване. Регулирането на обхвата се извършва от резистор R3. Тази схема ще осигури дългата работа на поялника, ще премахне неговото прегряване и ще повиши качеството на запояването поради стабилността на температурния режим.
Друга идея за сглобяване на обикновен термостат е обсъдена във видеото:
Препоръчваме ви също да разгледате друга идея за сглобяване на термостат за поялник:
Разглобените примери на контролери за температура са достатъчни, за да отговорят на нуждите на домашен майстор. Схемите не съдържат оскъдни и скъпи резервни части, лесно се повтарят и практически не се нуждаят от конфигуриране. Тези домашно приготвени продукти могат лесно да бъдат адаптирани за регулиране на температурата на водата в резервоара на бойлера, следене на топлината в инкубатора или оранжерията и модернизиране на желязото или поялника. Освен това можете да възстановите стар хладилник, като преработите регулатора да работи с отрицателни температурни стойности, като замените съпротивленията в измервателната рама. Надяваме се нашата статия да е била интересна, намерихте я полезна за себе си и разбрахте как да направите регулатор на температурата със собствените си ръце у дома! Ако все още имате въпроси, не се колебайте да ги зададете в коментарите.
Ще бъде интересно да прочетете:
Зареждането ...
