Jak sestavit regulátor teploty doma
Trocha teorie
Nejjednodušší měřící senzory, včetně těch, které reagují na teplotu, sestávají z měřícího polovičního ramene se dvěma odpory, podpůrného a prvku, který mění svůj odpor v závislosti na nastavené teplotě. To je jasněji znázorněno na obrázku níže.
Jak je vidět na obrázku, rezistor R2 je měřícím prvkem domácího termostatu a R1, R3 a R4 jsou nosným ramenem zařízení. Toto je termistor. Je to dirigentské zařízení, které mění svůj odpor s teplotou.
Prvkem termostatu, který reaguje na změnu stavu měřicího ramene, je integrovaný zesilovač v komparátorovém režimu. Tento režim přepíná výstup mikroobvodu ze stavu vypnuto do provozní polohy. Na výstupu z komparátoru máme tedy pouze dvě hodnoty „zapnuto“ a „vypnuto“. Načtení čipu je PC ventilátor. Když teplota dosáhne určité hodnoty v rameni R1 a R2, dojde k posunu napětí, vstup mikročipu porovná hodnotu na pinu 2 a 3 a komparátorové přepínače. Ventilátor ochlazuje potřebný objekt, jeho pokles teploty, odpor rezistoru se mění a komparátor vypíná ventilátor. Teplota je tedy udržována na předem stanovené úrovni a je řízena činnost ventilátoru.
Přehled schématu
Napětí rozdílu od měřicího ramene je dodáváno do spárovaného tranzistoru s velkým ziskem a elektromagnetické relé funguje jako komparátor. Když cívka dosáhne napětí dostatečného pro zasunutí jádra, je spuštěno a připojeno prostřednictvím svých kontaktů ovladačů. Když je dosaženo nastavené teploty, signál na tranzistorech klesá, napětí na cívce relé klesá současně a v určitém okamžiku se kontakty rozpojí a užitečná zátěž je odpojena.
Charakteristikou tohoto typu relé je přítomnost hystereze - je to rozdíl několika stupňů mezi zapnutím a vypnutím domácího teplotního regulátoru v důsledku přítomnosti elektromechanického relé v obvodu. Teplota tak bude vždy kolísat o několik stupňů blízko požadované hodnoty. Níže uvedená možnost montáže je prakticky bez hystereze.
Schéma analogového regulátoru teploty pro inkubátor:
Toto schéma bylo velmi populární pro opakování v roce 2000, ale ani nyní neztratilo svůj význam a dokáže se vypořádat s funkcí, která mu byla přidělena. Pokud máte přístup ke starým částem, můžete si sestavit regulátor teploty vlastníma rukama téměř zdarma.
Srdcem domácího produktu je integrovaný zesilovač K140UD7 nebo K140UD8. V tomto případě je spojena s pozitivní zpětnou vazbou a je komparátorem. Termosenzitivní prvek R5 je MMT-4 rezistor se záporným TKE, což znamená, že při zahřátí jeho odpor klesá.
Dálkový senzor je připojen stíněným drátem. Chcete-li snížit přeslechnout a nesprávné fungování zařízení by délka drátu neměla přesáhnout 1 metr. Zatížení je řízeno tyristorem VS1 a maximální přípustný výkon připojeného ohřívače závisí na jeho jmenovitém výkonu. V tomto případě 150 wattů, elektronický klíč - tyristor musí být nainstalován na malém radiátoru, aby se odstranilo teplo. Níže uvedená tabulka ukazuje hodnocení rádiových prvků pro montáž termostatu doma.
Zařízení nemá galvanické oddělení od sítě 220 V, při nastavování buďte opatrní, na prvcích regulátoru je síťové napětí, což ohrožuje život. Po montáži zajistěte, aby byly všechny kontakty izolovány a umístěte zařízení do nevodivého pouzdra. Video níže popisuje, jak sestavit termostat na tranzistory:
Nyní vám řekneme, jak vyrobit regulátor teploty pro teplou podlahu. Pracovní schéma je zkopírováno ze sériového vzorku. Užitečné pro ty, kteří se chtějí seznámit a opakovat, nebo jako model pro řešení problémů se zařízením.
Středem obvodu je stabilizační čip připojený neobvyklým způsobem, LM431 začíná procházet proud při napětí nad 2,5 voltu. Toto je velikost vnitřního zdroje referenčního napětí tohoto čipu. Při nižší aktuální hodnotě nic neprochází. Tato vlastnost se začala používat v různých schématech regulátorů teploty.
Jak vidíte, klasický obvod s měřicím ramenem zůstává: R5, R4 - další odpory dělič napětía R9 je termistor. Když se teplota změní, nastane posun napětí na vstupu 1 mikroobvodu a pokud dosáhne prahu, napětí jde dále podle schématu. V tomto provedení je zátěž pro čip TL431 provozní LED HL2 a optočlen U1 pro optické oddělení výkonového obvodu od řídicích obvodů.
Stejně jako v předchozí verzi nemá zařízení transformátor, ale je napájeno z obvodu hasicího kondenzátoru C1, R1 a R2, proto je také pod život ohrožujícím napětím a při práci s obvodem musíte být velmi opatrní. Pro stabilizaci napětí a vyhlazení zvlnění síťových přepětí jsou v obvodu nainstalovány Zenerovy diody VD2 a kondenzátor C3. Pro vizuální indikaci přítomnosti napětí v zařízení je nainstalována LED HL1. Řídícím prvkem výkonu je triak VT136 s malým popruhem pro ovládání přes optočlen U1.
S těmito hodnotami je rozsah regulace v rozmezí 30-50 ° C. Se zdánlivě zdánlivou složitostí je design snadno nastavitelný a snadno opakovatelný. Ilustrační obrázek regulátoru teploty na čipu TL431 s externím napájecím zdrojem 12 V pro použití v domácích automatizačních systémech je uveden níže:
Tento termostat je schopen ovládat ventilátor počítače, výkonové relé, světelné indikátory, zvukové alarmy. Pro regulaci teploty páječky existuje zajímavý obvod využívající stejný integrovaný obvod TL431.
K měření teploty topného článku se používá bimetalický termočlánek, který lze vypůjčit ze vzdáleného měřiče v multimetru nebo zakoupit ve specializovaném obchodě s rádiovými součástmi.Pro zvýšení napětí z termočlánku na úroveň odezvy TL431 je na LM351 nainstalován další zesilovač. Řízení se provádí pomocí optočlenu MOC3021 a triaku T1.
Když zapnete termostat v síti, musíte dodržet polaritu, minus regulátoru musí být na nulovém vodiči, jinak se fázové napětí objeví na těle páječky pomocí vodičů termočlánku. Toto je hlavní nevýhoda tohoto obvodu, protože ne každý chce neustále kontrolovat, zda je zástrčka zapojena do zásuvky, a pokud to zanedbáte, můžete během pájení dojít k úrazu elektrickým proudem nebo poškození elektronických součástek. Nastavení rozsahu se provádí pomocí odporu R3. Toto schéma zajistí dlouhodobý provoz páječky, eliminuje její přehřátí a zvyšuje kvalitu pájení díky stabilitě teplotního režimu.
Další nápad na sestavení jednoduchého termostatu je popsán ve videu:
Doporučujeme také podívat se na další myšlenku montáže termostatu pro páječku:
Demontované příklady regulátorů teploty jsou dostačující pro splnění potřeb domácího mistra. Schémata neobsahují vzácné a drahé náhradní díly, lze je snadno opakovat a prakticky není nutné je konfigurovat. Tyto domácí výrobky lze snadno upravit tak, aby regulovaly teplotu vody v nádrži ohřívače vody, sledovaly teplo v inkubátoru nebo skleníku a vylepšovaly železo nebo páječku. Kromě toho můžete obnovit původní chladničku přepracováním regulátoru tak, aby pracoval s negativními teplotními hodnotami nahrazením odporů v měřicím ramenu. Doufáme, že náš článek byl zajímavý, zjistili jste, že je pro vás užitečný a že jste pochopili, jak si doma vyrobit regulátor teploty vlastními rukama! Pokud máte dotazy, můžete se jich v komentářích zeptat.
Bude zajímavé si přečíst:
Načítám ...
