Jak zmontować regulator temperatury w domu
Trochę teorii
Najprostsze czujniki pomiarowe, w tym reagujące na temperaturę, składają się z półramienia pomiarowego o dwóch opornikach, wspornika i elementu, który zmienia swoją rezystancję w zależności od dostosowanej do niego temperatury. Jest to wyraźniej pokazane na poniższym obrazku.
Jak widać ze schematu, rezystor R2 jest elementem pomiarowym domowego termostatu, a R1, R3 i R4 są ramieniem nośnym urządzenia. To jest termistor. Jest to przewodnik, który zmienia swoją rezystancję wraz z temperaturą.
Elementem termostatu reagującym na zmianę stanu ramienia pomiarowego jest zintegrowany wzmacniacz w trybie komparatora. Ten tryb przełącza moc wyjściową mikroukładu ze stanu wyłączenia do pozycji roboczej w skoku. Zatem na wyjściu komparatora mamy tylko dwie wartości: „on” i „off”. Obciążenie układu to wentylator komputera. Gdy temperatura osiągnie pewną wartość w ramieniu R1 i R2, nastąpi przesunięcie napięcia, wejście mikroczipu porównuje wartość na pinach 2 i 3 i przełączniki komparatora. Wentylator chłodzi potrzebny obiekt, spada jego temperatura, zmienia się rezystancja rezystora, a komparator wyłącza wentylator. W ten sposób temperatura jest utrzymywana na z góry określonym poziomie, a praca wentylatora jest kontrolowana.
Przegląd schematu
Napięcie różnicy od ramienia pomiarowego jest dostarczane do sparowanego tranzystora o dużym wzmocnieniu, a przekaźnik elektromagnetyczny działa jako komparator. Gdy cewka osiągnie napięcie wystarczające do wycofania rdzenia, zostaje ona wyzwolona i podłączona poprzez styki siłowników. Po osiągnięciu ustawionej temperatury sygnał na tranzystorach maleje, napięcie na cewce przekaźnika spada jednocześnie, aw pewnym momencie styki rozłączają się, a ładunek zostaje odłączony.
Cechą tego typu przekaźnika jest obecność histereza - Jest to różnica kilku stopni między włączaniem i wyłączaniem domowego regulatora temperatury, ze względu na obecność przekaźnika elektromechanicznego w obwodzie. Dlatego temperatura zawsze będzie się wahać o kilka stopni w pobliżu pożądanej wartości. Podana poniżej opcja montażu jest praktycznie pozbawiona histerezy.
Schemat analogowego regulatora temperatury dla inkubatora:
Ten schemat był bardzo popularny w powtarzaniu w 2000 r., Ale nawet teraz nie stracił na znaczeniu i może poradzić sobie z przypisaną mu funkcją. Jeśli masz dostęp do starych części, możesz bezpłatnie zainstalować regulator temperatury własnymi rękami.
Sercem domowego wyrobu jest wzmacniacz zintegrowany K140UD7 lub K140UD8. W tym przypadku wiąże się to z pozytywnym sprzężeniem zwrotnym i jest komparatorem. Element termoczuły R5 jest rezystorem MMT-4 z ujemnym TKE, co oznacza, że po podgrzaniu jego rezystancja maleje.
Zdalny czujnik jest podłączony za pomocą ekranowanego przewodu. Do zmniejszenia przesłuch i fałszywe działanie urządzenia, długość drutu nie powinna przekraczać 1 metra. Obciążenie jest kontrolowane przez tyrystor VS1, a maksymalna dopuszczalna moc podłączonego grzejnika zależy od jego mocy znamionowej. W tym przypadku 150 watów, klucz elektroniczny - tyrystor musi być zainstalowany na małym grzejniku, aby usunąć ciepło. Poniższa tabela pokazuje wartości znamionowe elementów radiowych do montażu termostatu w domu.
Urządzenie nie ma izolacji galwanicznej od sieci 220 V, podczas konfiguracji należy zachować ostrożność, na elementach regulatora występuje napięcie sieciowe, co zagraża życiu. Po montażu należy odłączyć wszystkie styki i umieścić urządzenie w nieprzewodzącej obudowie. Poniższy film omawia sposób montażu termostatu na tranzystorach:
Teraz powiemy Ci, jak zrobić regulator temperatury dla ciepłej podłogi. Schemat roboczy jest kopiowany z próbki seryjnej. Przydatny dla tych, którzy chcą się zapoznać i powtórzyć lub jako model do rozwiązywania problemów z urządzeniem.
Centrum obwodu stanowi układ stabilizujący podłączony w nietypowy sposób, LM431 zaczyna przepuszczać prąd przy napięciu powyżej 2,5 wolta. Jest to wielkość wewnętrznego źródła napięcia odniesienia tego układu. Przy niższej wartości prądu nic nie przepuszcza. Ta funkcja zaczęła być wykorzystywana w różnych schematach regulatorów temperatury.
Jak widać, pozostaje klasyczny obwód z ramieniem pomiarowym: R5, R4 - dodatkowe rezystory dzielnik napięciaa R9 to termistor. Gdy zmienia się temperatura, na wejściu 1 mikroukładu następuje przesunięcie napięcia, a jeśli osiągnie próg, napięcie idzie dalej zgodnie ze schematem. W tej konstrukcji obciążenie dla układu TL431 to dioda LED pracy HL2 i transoptor U1 do optycznej izolacji obwodu mocy od obwodów sterowania.
Podobnie jak w poprzedniej wersji, urządzenie nie ma transformatora, ale pobiera energię z obwodu kondensatora gaśniczego C1, R1 i R2, dlatego znajduje się również pod napięciem zagrażającym życiu i należy zachować szczególną ostrożność podczas pracy z obwodem. Aby ustabilizować napięcie i wygładzić tętnienia udarów sieciowych, w obwodzie zainstalowano diodę Zenera VD2 i kondensator C3. Aby wizualnie wskazać obecność napięcia na urządzeniu, zainstalowano diodę LED HL1. Elementem sterującym mocą jest triak VT136 z małym paskiem do sterowania przez transoptor U1.
Przy tych ocenach zakres kontroli mieści się w zakresie 30-50 ° C. Pozornie złożona konstrukcja jest łatwa w konfiguracji i powtarzalna. Przykładowy schemat regulatora temperatury na układzie TL431 z zewnętrznym zasilaniem 12 woltów do zastosowania w systemach automatyki domowej przedstawiono poniżej:
Ten termostat jest w stanie kontrolować wentylator komputera, przekaźnik mocy, wskaźniki świetlne, alarmy dźwiękowe. Aby kontrolować temperaturę lutownicy, istnieje interesujący obwód wykorzystujący ten sam układ scalony TL431.
Do pomiaru temperatury elementu grzejnego stosuje się bimetaliczną termoparę, którą można pożyczyć ze zdalnego miernika w multimetrze lub kupić w specjalistycznym sklepie z częściami radiowymi.Aby zwiększyć napięcie z termopary do poziomu odpowiedzi TL431, na LM351 zainstalowany jest dodatkowy wzmacniacz. Sterowanie odbywa się za pomocą transoptora MOC3021 i triaka T1.
Po włączeniu termostatu w sieci należy obserwować biegunowość, minus regulatora musi znajdować się na przewodzie neutralnym, w przeciwnym razie napięcie fazowe pojawi się na korpusie lutownicy przez przewody termopary. Jest to główna wada tego obwodu, ponieważ nie każdy chce stale sprawdzać, czy wtyczka jest podłączona do gniazdka, a jeśli to zaniedbasz, możesz doznać porażenia prądem lub uszkodzić elementy elektroniczne podczas lutowania. Regulacja zakresu odbywa się za pomocą rezystora R3. Ten schemat zapewni długie działanie lutownicy, wyeliminuje jej przegrzanie i poprawi jakość lutowania ze względu na stabilność reżimu temperaturowego.
Kolejny pomysł montażu prostego termostatu omówiono na filmie:
Zalecamy również przyjrzenie się kolejnemu pomysłowi montażu termostatu do lutownicy:
Zdemontowane przykłady regulatorów temperatury wystarczą, aby zaspokoić potrzeby mistrza domu. Schematy nie zawierają rzadkich i drogich części zamiennych, są łatwe do powtórzenia i praktycznie nie wymagają konfiguracji. Te domowe produkty można łatwo dostosować do regulacji temperatury wody w zbiorniku podgrzewacza wody, monitorowania ciepła w inkubatorze lub szklarni oraz modernizacji żelazka lub lutownicy. Ponadto można przywrócić starą lodówkę, ponownie wykonując pracę regulatora z ujemnymi wartościami temperatury, zastępując rezystancje w ramieniu pomiarowym. Mamy nadzieję, że nasz artykuł był interesujący, okaże się przydatny dla Ciebie i wymyśliłeś, jak zrobić regulator temperatury własnymi rękami w domu! Jeśli nadal masz pytania, zadaj je w komentarzach.
Ciekawie będzie przeczytać:
Ładowanie...
