Ako zostaviť regulátor teploty doma
Trocha teórie
Najjednoduchšie meracie senzory, vrátane tých, ktoré reagujú na teplotu, pozostávajú z meracieho polovice ramena s dvoma odpormi, podporného a prvku, ktorý mení svoj odpor v závislosti od teploty, ktorá je naň nastavená. Toto je jasnejšie znázornené na obrázku nižšie.
Ako je možné vidieť na obrázku, rezistor R2 je meracím prvkom domáceho termostatu a R1, R3 a R4 sú podporné rameno zariadenia. Toto je termistor. Je to vodivé zariadenie, ktoré mení svoj odpor s teplotou.
Prvkom termostatu, ktorý reaguje na zmenu stavu meracieho ramena, je integrovaný zosilňovač v komparátorovom režime. Tento režim prepína výstup mikroobvodu z vypnutého stavu do prevádzkovej polohy. Na výstupe z porovnávača máme teda iba dve hodnoty „zapnuté“ a „vypnuté“. Čipová záťaž je ventilátor PC. Keď teplota dosiahne určitú hodnotu v ramene R1 a R2, dôjde k posunu napätia, vstup mikročipu porovná hodnotu na kolíkoch 2 a 3 a komparátorové spínače sa prepnú. Ventilátor ochladzuje potrebný objekt, jeho pokles teploty, odpor rezistora sa mení a komparátor vypína ventilátor. Teplota sa teda udržuje na vopred stanovenej úrovni a prevádzka ventilátora je riadená.
Prehľad schémy
Napätie rozdielu od meracieho ramena sa dodáva do spárovaného tranzistora s veľkým ziskom a elektromagnetické relé funguje ako porovnávač. Keď cievka dosiahne napätie dostatočné na zatiahnutie jadra, spustí sa a spojí sa prostredníctvom svojich kontaktov ovládačov. Keď sa dosiahne nastavená teplota, signál na tranzistoroch klesá, napätie na cievke relé klesá súčasne a v určitom okamihu sa kontakty rozpojia a užitočné zaťaženie sa odpojí.
Charakteristikou tohto typu relé je prítomnosť hysterézie - je to rozdiel niekoľkých stupňov medzi zapnutím a vypnutím domáceho regulátora teploty v dôsledku prítomnosti elektromechanického relé v obvode. Teplota bude teda vždy kolísať o niekoľko stupňov blízko požadovanej hodnoty. Nižšie uvedená montážna možnosť prakticky neobsahuje hysterézu.
Schéma analógového regulátora teploty pre inkubátor:
Táto schéma bola veľmi obľúbená pri opakovaní v roku 2000, ale ani teraz nestratila svoj význam a dokáže zvládnuť pridelenú funkciu. Ak máte prístup k starým dielom, môžete zostaviť regulátor teploty vlastnými rukami takmer zadarmo.
Srdcom domáceho produktu je integrovaný zosilňovač K140UD7 alebo K140UD8. V tomto prípade je spojená s pozitívnou spätnou väzbou a je komparátorom. Termosenzitívny prvok R5 je odpor MMT-4 so záporným TKE, čo znamená, že pri zahrievaní jeho odpor klesá.
Diaľkový senzor je pripojený tieneným vodičom. Znížiť presluchy a nesprávna prevádzka zariadenia by dĺžka drôtu nemala presiahnuť 1 meter. Zaťaženie je riadené tyristorom VS1 a maximálny povolený výkon pripojeného ohrievača závisí od jeho výkonu. V tomto prípade 150 wattov musí byť elektronický kľúč - tyristor nainštalovaný na malom chladiči, aby sa odviedlo teplo. V nasledujúcej tabuľke sú uvedené hodnoty rádiových prvkov na montáž termostatu doma.
Prístroj nemá galvanické oddelenie od siete 220 V, pri nastavovaní buďte opatrní, na prvkoch regulátora je sieťové napätie, čo ohrozuje život. Po montáži nezabudnite izolovať všetky kontakty a umiestniť zariadenie do nevodivého puzdra. Video nižšie popisuje, ako zostaviť termostat na tranzistory:
Teraz vám povieme, ako vyrobiť regulátor teploty pre teplú podlahu. Pracovná schéma sa skopíruje zo sériovej vzorky. Užitočné pre tých, ktorí sa chcú zoznámiť a opakovať, alebo ako model na riešenie problémov so zariadením.
Stredom obvodu je stabilizačný čip pripojený neobvyklým spôsobom, LM431 začína prepúšťať prúd pri napätiach nad 2,5 voltu. Toto je veľkosť interného zdroja referenčného napätia tohto čipu. Pri nižšej aktuálnej hodnote neprechádza nič. Táto vlastnosť sa začala používať v rôznych schémach regulátorov teploty.
Ako vidíte, klasický obvod s meracím ramenom zostáva: R5, R4 - ďalšie odpory delič napätiaa R9 je termistor. Keď sa teplota zmení, nastane na vstupe 1 mikroobvodu posun napätia a ak dosiahne prahovú hodnotu, napätie pokračuje ďalej podľa schémy. V tomto návrhu je záťažou pre čip TL431 prevádzková LED dióda HL2 a optočlen U1 na optickú izoláciu výkonového obvodu od riadiacich obvodov.
Rovnako ako v predchádzajúcej verzii zariadenie nemá transformátor, ale napája obvod hasiaceho kondenzačného obvodu C1, R1 a R2, preto je tiež pod život ohrozujúcim napätím a pri práci s obvodom musíte byť veľmi opatrní. Na stabilizáciu napätia a vyhladenie zvlnenia sieťového prepätia je v obvode nainštalovaná Zenerova dióda VD2 a kondenzátor C3. Na vizuálne označenie prítomnosti napätia na zariadení je nainštalovaná LED HL1. Prvkom na reguláciu výkonu je triak VT136 s malým popruhom na ovládanie cez optočlen U1.
Pri týchto hodnotách je regulačný rozsah v rozsahu 30 - 50 ° C. Vďaka zdanlivo zložitej zložitosti je dizajn ľahko nastaviteľný a ľahko opakovateľný. Ilustračná schéma regulátora teploty na čipe TL431 s externým zdrojom 12 V pre použitie v domácich automatizačných systémoch je uvedená nižšie:
Tento termostat je schopný ovládať ventilátor počítača, výkonové relé, svetelné indikátory, zvukové alarmy. Na reguláciu teploty spájkovačky existuje zaujímavý obvod využívajúci rovnaký integrovaný obvod TL431.
Na meranie teploty vyhrievacieho telesa sa používa bimetalický termočlánok, ktorý si môžete požičať zo vzdialeného merača v multimetri alebo si ho môžete kúpiť v špecializovanom obchode s rádiovými dielmi.Na zvýšenie napätia z termočlánku na úroveň odozvy TL431 sa na LM351 inštaluje ďalší zosilňovač. Kontrola sa uskutočňuje pomocou optočlena MOC3021 a triaka T1.
Keď zapnete termostat v sieti, je potrebné dbať na polaritu, mínus regulátora musí byť na neutrálnom vodiči, inak sa fázové napätie objaví na tele spájkovačky pomocou drôtov termočlánku. Toto je hlavná nevýhoda tohto obvodu, pretože nie každý chce neustále kontrolovať, či je zástrčka zapojená do zásuvky, a ak to zanedbáte, počas spájkovania môžete dostať elektrický šok alebo poškodiť elektronické komponenty. Nastavenie rozsahu sa vykonáva pomocou odporu R3. Táto schéma zabezpečí dlhú prevádzku spájkovačky, eliminuje jej prehriatie a zvyšuje kvalitu spájkovania kvôli stabilite teplotného režimu.
Ďalšia myšlienka zostavenia jednoduchého termostatu je uvedená vo videu:
Odporúčame tiež pozrieť sa na ďalšiu myšlienku montáže termostatu pre spájkovačku:
Demontované príklady regulátorov teploty postačujú na splnenie potrieb domáceho majstra. Schémy neobsahujú vzácne a drahé náhradné diely, dajú sa ľahko opakovať a prakticky nie je potrebné ich konfigurovať. Tieto domáce výrobky sa dajú ľahko prispôsobiť na reguláciu teploty vody v nádrži ohrievača vody, monitorovať teplo v inkubátore alebo skleníku a vylepšovať železo alebo spájku. Okrem toho môžete starú chladničku obnoviť prepracovaním regulátora tak, aby pracoval so zápornými hodnotami teploty tým, že vymení odpory v meracom ramene. Dúfame, že náš článok bol zaujímavý, zistili ste, že je pre vás užitočný a že ste pochopili, ako doma vyrobiť regulátor teploty vlastnými rukami! Ak máte ďalšie otázky, môžete sa ich spýtať v komentároch.
Bude zaujímavé čítať:
Načítava sa ...
