วิธีการประกอบเครื่องควบคุมอุณหภูมิที่บ้าน
บิตของทฤษฎี
เซ็นเซอร์การวัดที่ง่ายที่สุดรวมถึงเซ็นเซอร์ที่ตอบสนองต่ออุณหภูมิประกอบด้วยแขนวัดครึ่งหนึ่งของความต้านทานสองตัวหนึ่งตัวที่รองรับและองค์ประกอบที่เปลี่ยนความต้านทานขึ้นอยู่กับอุณหภูมิที่ถูกปรับ นี่คือภาพที่ชัดเจนยิ่งขึ้นในภาพด้านล่าง
ดังที่เห็นได้จากแผนภาพตัวต้านทาน R2 เป็นองค์ประกอบการวัดของเทอร์โมทำที่บ้านและ R1, R3 และ R4 เป็นแขนรองรับของอุปกรณ์ นี่คือเทอร์มิสเตอร์ เป็นอุปกรณ์ตัวนำที่เปลี่ยนแปลงความต้านทานต่ออุณหภูมิ
องค์ประกอบของเทอร์โมสตัทที่ตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงในสถานะของแขนวัดคือแอมพลิฟายเออร์รวมในโหมดเปรียบเทียบ โหมดนี้จะสลับเอาท์พุทของ microcircuit จากสถานะปิดไปยังตำแหน่งปฏิบัติการในการกระโดด ดังนั้นที่ผลลัพธ์ของตัวเปรียบเทียบเรามีเพียงสองค่า "เปิด" และ "ปิด" โหลดชิปเป็นแฟนพีซี เมื่ออุณหภูมิถึงค่าที่แน่นอนในอาร์ม R1 และ R2 จะเกิดการเปลี่ยนแปลงแรงดันไฟฟ้าอินพุตของไมโครชิปจะเปรียบเทียบค่ากับพิน 2 และ 3 และสวิตช์เปรียบเทียบ พัดลมจะทำให้วัตถุที่จำเป็นเย็นลงอุณหภูมิจะลดลงความต้านทานของตัวต้านทานจะเปลี่ยนไปและตัวเปรียบเทียบจะปิดพัดลม ดังนั้นอุณหภูมิจะคงอยู่ในระดับที่กำหนดไว้ล่วงหน้าและควบคุมการทำงานของพัดลม
ภาพรวมของสคีมา
แรงดันไฟฟ้าของความแตกต่างจากแขนวัดจะจ่ายให้กับทรานซิสเตอร์คู่ที่มีอัตราขยายมากและรีเลย์แม่เหล็กไฟฟ้าทำหน้าที่เป็นตัวเปรียบเทียบ เมื่อขดลวดถึงแรงดันไฟฟ้าที่เพียงพอที่จะดึงแกนกลับเข้าไปจะถูกทริกเกอร์และเชื่อมต่อผ่านหน้าสัมผัสของแอคชูเอเตอร์ เมื่อถึงอุณหภูมิที่ตั้งไว้สัญญาณบนทรานซิสเตอร์จะลดลงแรงดันไฟฟ้าของขดลวดรีเลย์จะลดลงพร้อมกันและในบางครั้งที่ขั้วสัมผัสหลุดออกและขาดการเชื่อมต่อ
คุณลักษณะของรีเลย์ประเภทนี้คือการมีอยู่ hysteresis - นี่คือความแตกต่างของหลาย ๆ องศาระหว่างการเปิดและปิดตัวควบคุมอุณหภูมิที่ทำเองที่บ้านเนื่องจากมีรีเลย์ไฟฟ้าในวงจร ดังนั้นอุณหภูมิจะผันผวนหลายองศาใกล้กับค่าที่ต้องการ ตัวเลือกแอสเซมบลีที่ระบุด้านล่างเป็นเสมือนไร้ฮิสซิส
แผนผังของตัวควบคุมอุณหภูมิแบบอะนาล็อกสำหรับตู้อบ:
โครงการนี้ได้รับความนิยมอย่างมากสำหรับการทำซ้ำในปี 2000 แต่ถึงตอนนี้ก็ยังไม่ได้สูญเสียความเกี่ยวข้องและสามารถรับมือกับฟังก์ชั่นที่ได้รับมอบหมาย หากคุณสามารถเข้าถึงชิ้นส่วนเก่าคุณสามารถประกอบเครื่องควบคุมอุณหภูมิด้วยมือของคุณเองได้ฟรี
หัวใจของผลิตภัณฑ์โฮมเมดคือแอมพลิฟายเออร์รวม K140UD7 หรือ K140UD8 ในกรณีนี้มันจะเชื่อมต่อกับข้อเสนอแนะในเชิงบวกและเป็นตัวเปรียบเทียบ องค์ประกอบความร้อน R5 เป็นตัวต้านทาน MMT-4 ที่มีค่าลบ TKE ซึ่งหมายความว่าเมื่อถูกความร้อนความต้านทานจะลดลง
เซ็นเซอร์ระยะไกลเชื่อมต่อผ่านสายป้องกัน เพื่อลด crosstalk และการทำงานที่ผิดพลาดของอุปกรณ์ความยาวของสายไฟไม่ควรเกิน 1 เมตร โหลดจะถูกควบคุมผ่านไทริสเตอร์ VS1 และพลังงานสูงสุดที่อนุญาตของฮีตเตอร์ที่เชื่อมต่อนั้นขึ้นอยู่กับคะแนนของมัน ในกรณีนี้ 150 วัตต์คีย์อิเล็กทรอนิกส์ - ต้องติดตั้งไทริสเตอร์ในหม้อน้ำขนาดเล็กเพื่อกำจัดความร้อน ตารางด้านล่างแสดงเรตติ้งขององค์ประกอบวิทยุเพื่อประกอบเครื่องควบคุมอุณหภูมิที่บ้าน
อุปกรณ์ไม่มีการแยกกระแสไฟฟ้าจากเครือข่าย 220 โวลต์เมื่อทำการตั้งค่าระวังจะมีแรงดันไฟหลักในองค์ประกอบของตัวควบคุมซึ่งเป็นอันตรายต่อชีวิต หลังจากประกอบเสร็จแล้วให้แน่ใจว่าได้แยกหน้าสัมผัสทั้งหมดออกและวางอุปกรณ์ไว้ในตัวเรือนที่ไม่นำไฟฟ้า วิดีโอด้านล่างอธิบายถึงวิธีการประกอบเทอร์โมสตัทบนทรานซิสเตอร์:
ตอนนี้เราจะบอกวิธีสร้างเครื่องควบคุมอุณหภูมิสำหรับพื้นอุ่น แผนภาพการทำงานจะถูกคัดลอกจากตัวอย่างอนุกรม มีประโยชน์สำหรับผู้ที่ต้องการทำความคุ้นเคยและทำซ้ำหรือเป็นแบบจำลองสำหรับการแก้ไขปัญหาอุปกรณ์
จุดศูนย์กลางของวงจรคือชิพโคลงที่เชื่อมต่อในลักษณะผิดปกติ LM431 เริ่มส่งผ่านกระแสที่แรงดันสูงกว่า 2.5 โวลท์ นี่คือขนาดของแหล่งแรงดันอ้างอิงภายในชิปนี้ ที่ค่าปัจจุบันที่ต่ำกว่าจะไม่ผ่านอะไรเลย คุณลักษณะนี้เริ่มใช้กับชุดควบคุมอุณหภูมิหลายรูปแบบ
อย่างที่คุณเห็นวงจรคลาสสิกที่มีแขนวัดยังคงอยู่: R5, R4 - ตัวต้านทานเพิ่มเติม ตัวแบ่งแรงดันและ R9 เป็นเทอร์มิสเตอร์ เมื่ออุณหภูมิเปลี่ยนแปลงแรงดันไฟฟ้าจะถูกเปลี่ยนไปที่อินพุต 1 ของ microcircuit และหากถึงระดับที่กำหนดไว้แรงดันไฟฟ้าก็จะเพิ่มขึ้นตามรูปแบบ ในการออกแบบนี้โหลดสำหรับชิป TL431 คือ LED การทำงานของ HL2 และ optocoupler U1 สำหรับการแยกแสงของวงจรพลังงานจากวงจรควบคุม
เช่นเดียวกับเวอร์ชั่นก่อนหน้านี้อุปกรณ์ไม่มีหม้อแปลงไฟฟ้า แต่ได้รับกระแสไฟจากวงจรตัวเก็บประจุดับเพลิง C1, R1 และ R2 ดังนั้นจึงอยู่ภายใต้แรงดันไฟฟ้าที่เป็นอันตรายถึงชีวิตและคุณจะต้องระมัดระวังอย่างยิ่งเมื่อทำงานกับวงจร เพื่อรักษาเสถียรภาพของแรงดันไฟฟ้าและระลอกคลื่นของเครือข่ายที่ราบรื่น Zener diode VD2 และตัวเก็บประจุ C3 จะถูกติดตั้งในวงจร ในการบ่งบอกถึงการมีอยู่ของแรงดันไฟฟ้าบนอุปกรณ์จะติดตั้ง LED HL1 องค์ประกอบควบคุมพลังงานคือ VT136 triac ที่มีสายรัดเล็ก ๆ สำหรับควบคุมผ่าน optocoupler U1
ด้วยการจัดอันดับเหล่านี้ช่วงการควบคุมอยู่ในช่วง 30-50 ° C ด้วยความซับซ้อนที่ดูเหมือนจะซับซ้อนการออกแบบติดตั้งง่ายและทำซ้ำได้ง่าย แผนภาพแสดงตัวอย่างของตัวควบคุมอุณหภูมิบนชิป TL431 ที่มีแหล่งจ่ายไฟภายนอก 12 โวลต์สำหรับใช้ในระบบอัตโนมัติในบ้านแสดงไว้ด้านล่าง:
เทอร์โมสตัทนี้สามารถควบคุมพัดลมคอมพิวเตอร์, รีเลย์ไฟฟ้า, ไฟแสดงสถานะ, สัญญาณเตือนเสียง เพื่อควบคุมอุณหภูมิของหัวแร้งมีวงจรที่น่าสนใจโดยใช้วงจรรวม TL431 เดียวกัน
ในการวัดอุณหภูมิขององค์ประกอบความร้อนจะใช้เทอร์โมคับเปิลแบบ bimetallic ซึ่งสามารถยืมได้จากเครื่องวัดระยะไกลในมัลติมิเตอร์หรือซื้อจากร้านขายอุปกรณ์วิทยุเฉพาะทางหากต้องการเพิ่มแรงดันไฟฟ้าจากเทอร์โมคัปเปิลเป็นระดับตอบสนอง TL431 จะติดตั้งแอมพลิฟายเออร์เพิ่มเติมใน LM351 การควบคุมผ่านทาง MOC3021 optocoupler และ T1 triac
เมื่อคุณเปิดเทอร์โมสตัทในเครือข่ายจำเป็นต้องสังเกตขั้วลบของตัวควบคุมจะต้องอยู่บนลวดที่เป็นกลางมิฉะนั้นแรงดันไฟฟ้าเฟสจะปรากฏบนตัวหัวแร้งผ่านสายเทอร์โมคัปเปิล นี่คือข้อเสียเปรียบหลักของวงจรนี้เพราะทุกคนไม่ต้องการตรวจสอบปลั๊กที่ต่อเข้ากับเต้าเสียบอย่างต่อเนื่องและหากคุณไม่สนใจสิ่งนี้คุณสามารถเกิดไฟฟ้าช็อตหรือทำให้ส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์เสียหายได้ในระหว่างการบัดกรี การปรับช่วงจะทำโดยตัวต้านทาน R3 รูปแบบนี้จะช่วยให้มั่นใจว่าการทำงานของหัวแร้งจะดำเนินไปอย่างยาวนานขจัดความร้อนสูงเกินไปและเพิ่มคุณภาพการบัดกรีเนื่องจากความเสถียรของอุณหภูมิ
อีกแนวคิดหนึ่งของการประกอบเทอร์โมสตัลอย่างง่ายถูกกล่าวถึงในวิดีโอ:
เราขอแนะนำให้คุณดูแนวคิดอื่นในการประกอบเครื่องควบคุมอุณหภูมิสำหรับหัวแร้ง:
ตัวอย่างที่แยกส่วนของตัวควบคุมอุณหภูมิก็เพียงพอที่จะตอบสนองความต้องการของเจ้าบ้าน แบบแผนไม่มีส่วนประกอบที่หายากและมีราคาแพงง่ายต่อการทำซ้ำและในทางปฏิบัติไม่จำเป็นต้องกำหนดค่า สามารถปรับผลิตภัณฑ์โฮมเมดเหล่านี้ได้อย่างง่ายดายเพื่อควบคุมอุณหภูมิของน้ำในถังของเครื่องทำน้ำอุ่นตรวจสอบความร้อนในตู้อบหรือเรือนกระจกและอัพเกรดเหล็กหรือหัวแร้ง นอกจากนี้คุณสามารถเรียกคืนตู้เย็นเก่าได้ด้วยการทำซ้ำตัวควบคุมเพื่อทำงานกับค่าอุณหภูมิเชิงลบโดยการเปลี่ยนความต้านทานในแขนวัด เราหวังว่าบทความของเราน่าสนใจคุณพบว่ามีประโยชน์สำหรับตัวคุณเองและเข้าใจวิธีการทำเครื่องควบคุมอุณหภูมิด้วยมือของคุณเองที่บ้าน! หากคุณยังคงมีคำถามอย่าลังเลที่จะถามพวกเขาในความคิดเห็น
มันจะน่าสนใจที่จะอ่าน:
กำลังโหลด ...
