Схема для сборки простого терморегулятора (термостата) в домашних условиях

Терморегуляторы широко используются в современных бытовых приборах, автомобилях, системах отопления и кондиционирования, на производстве, в холодильном оборудовании и при работе печей. Принцип действия любого терморегулятора основан на включении или выключении различных приборов после достижения определенных значений температуры.

Как сделать терморегулятор

Современные цифровые терморегуляторы управляются при помощи кнопок: сенсорных или обычных. Многие модели также оснащены цифровой панелью, на которой отображается заданная температура. Группа программируемых терморегуляторов является самой дорогостоящей. С помощью прибора можно предусмотреть изменение температуры по часам или задать необходимый режим на неделю вперед. Управлять прибором можно дистанционно: через смартфон или компьютер.

Для сложного технологического процесса, например, сталеплавильной печи, сделать терморегулятор своими руками – задача довольно непростая, которая требует серьезных знаний. Но собрать небольшое устройство для кулера или инкубатора под силу любому домашнему мастеру.

Механический терморегулятор

Для того, чтобы понять, как работает регулятор температуры, рассмотрим простое устройство, которое используется для открывания и закрывания заслонки шахтового котла и срабатывает при нагреве воздуха.

Для работы устройства были использованы 2 алюминиевые трубы, 2 рычага, пружина для возврата, цепочка, которая идет к котлу, и регулировочный узел в виде кран-буксы. Все комплектующие были смонтированы на котел.

Как известно, коэффициент линейного теплового расширения алюминия составляет 22х10-6 0С. При нагревании алюминиевой трубы длиной полтора метра, шириной 0,02 м и толщиной 0,01 м до 130 градусов Цельсия происходит удлинение на 4,29 мм. При нагреве трубы расширяются, за счет этого происходит смещение рычагов, и заслонка закрывается. При остывании трубы уменьшаются в длине, а рычаги открывают заслонку. Основной проблемой при использовании данной схемы является то, что точно определить порог срабатывания терморегулятора очень сложно. Сегодня предпочтение отдается устройствам на основе электронных элементов.

Механический терморегулятор

Схема работы простого терморегулятора

Обычно для поддержания заданной температуры используются схемы на основе реле. Основными элементами, входящими в данное оборудование, являются:

• температурный датчик;
• пороговая схема;
• исполнительное или индикаторное устройство.

В качестве датчика можно использовать полупроводниковые элементы, термисторы, термометры сопротивления, термопары и биметаллические термореле.

Схема терморегулятор реагирует на превышения параметра над заданным уровнем и включает исполнительное устройство. Самым простым вариантом такого прибора является элемент на биполярных транзисторах. Термореле выполнено на основе триггера Шмидта. В роли датчика температуры выступает терморезистор – элемент, сопротивление которого изменяется в зависимости от повышения или понижения градусов.

R1 – это потенциометр, который устанавливает начальное смещение на терморезисторе R2 и потенциометре R3. За счет регулировки происходит срабатывание исполнительного устройства и коммутации реле K1, когда сопротивление терморезистора изменяется. При этом рабочее напряжение реле должно соответствовать рабочему питанию оборудования. Чтобы защитить выходной транзистор от импульсов напряжения, параллельно подсоединен полупроводниковый диод. Величина нагрузки подключаемого элемента зависит от максимального тока электромагнитного реле.

Схема работы терморегулятора

Внимание! В интернете можно увидеть картинки с чертежами термостата для разного оборудования. Но довольно часто изображение и описание не соответствуют друг другу. Иногда на рисунках могут быть представлены просто другие устройства. Поэтому изготовление можно начинать только после тщательного изучения всей информации.

Перед началом работ следует определиться с мощностью будущего терморегулятора и температурным диапазоном, в котором предстоит ему работать. Для холодильника потребуются одни элементы, а для отопления –другие.

Терморегулятор на трех элементах

Одним из элементарных устройств, на примере которого можно собрать и понять принцип работы, является простой терморегулятор своими руками, предназначенный для вентилятора в ПК. Все работы производятся на макетной плате. Если же существуют проблемы с пальником, то можно взять беспаечную плату.

Схема терморегулятор в этом случае состоит всего лишь из трех элементов:

• силового транзистора MOSFET (N канальный), можно использовать IRFZ24N MOSFET 12 В и 10 А или IFR510 Power MOSFET;
• потенциометра 10 кОм;
• NTC термистора в 10 кОм, который будет выполнять роль сенсора температуры.

Термодатчик реагирует на повышение градусов, за счет чего срабатывает вся схема, и вентилятор включается.

Теперь переходим к настройке. Для этого включаем компьютер и регулируем потенциометр, задавая значение для выключенного вентилятора. В тот момент, когда температура приближается к критической, максимально уменьшаем сопротивление до того, как лопасти будут вращаться очень медленно. Лучше сделать настройку несколько раз, чтобы убедиться в эффективности работы оборудования.

Простой терморегулятор для ПК

Современная электронная промышленность предлагает элементы и микросхемы, значительно отличающиеся по виду и техническим характеристикам. У каждого сопротивления или реле есть несколько аналогов. Необязательно использовать только те элементы, которые указаны в схеме, можно брать и другие, совпадающие по параметрам с образцами.

Терморегуляторы для котлов отопления

При регулировке отопительных систем важно точно откалибровать прибор. Для этого потребуется измеритель напряжения и тока. Для создания работающей системы можно воспользоваться следующей схемой.

Схема терморегулятора для отопления

С помощью этой схемы можно создать наружное оборудование для контроля за твердотопливным котлом. Роль стабилитрона здесь выполняет микросхема К561ЛА7. Работа устройства основана на способности терморезистора уменьшать сопротивление при нагреве. Резистор подключается в сеть делителя напряжения электричества. Необходимую температуру можно задать с помощью переменного резистора R2. Напряжение поступает на инвертор 2И-НЕ. Полученный ток подается на конденсатор С1. К 2И-НЕ, который контролирует работу одного триггера, подключен конденсатор. Последний соединен со вторым триггером.

Контроль температуры идет по следующей схеме:

• при понижении градусов напряжение в реле растет;
• при достижении определенного значения вентилятор, который соединен с реле, выключается.

Напайку лучше производить на слепыше. В качестве элемента питания можно взять любое устройство, работающее в пределах 3-15 В.

Осторожно! Установка самодельных приборов любого назначения на системы отопления может привести к выходу из строя оборудования. Более того, использование подобных устройств может быть запрещено на уровне служб, осуществляющих подвод коммуникаций в вашем доме.

Цифровой терморегулятор

Для того чтобы создать полноценно функционирующий терморегулятор с точной калибровкой, без цифровых элементов не обойтись. Рассмотрим прибор для контроля температур в небольшом хранилище для овощей.

Основным элементом здесь является микроконтроллер PIC16F628A. Эта микросхема обеспечивает управление разными электронными устройствами. В микроконтроллере PIC16F628A собраны 2 аналоговых компаратора, внутренний генератор, 3 таймера, модули сравнения ССР и обмена передачи данных USART.

При работе терморегулятора значение существующей и заданной температуры подается на MT30361 – трехразрядный индикатор с общим катодом. Для того чтобы задать необходимую температуру, используются кнопки: SB1 – для уменьшения и SB2 – для увеличения. Если проводить настойку с одновременным нажатием кнопки SB3, то можно установить значения гистерезиса. Минимальным значением гистерезиса для этой схемы является 1 градус. Подробный чертеж можно увидеть на плане.

Терморегулятор с регулируемым гистерезисом

При создании любого из устройств важно не только правильно спаять саму схему, но и продумать, как лучше разместить оборудование. Необходимо, чтобы сама плата была защищена от влаги и пыли, иначе не избежать короткого замыкания и выхода из строя отдельных элементов. Также следует позаботиться об изоляции всех контактов.

Видео

Оцените статью:

принцип работы, схемы устройств, как настроить и проверить, основные неисправности

Необходимость настройки температурного режима возникает при использовании различных систем теплового или холодильного оборудования. Вариантов много, и все они требуют наличия управляющего устройства, без которого работа систем возможна либо в режиме максимальной мощности, либо на полном минимуме возможностей. Контроль и настройка производятся с помощью терморегулятора — устройства, способного воздействовать на систему через датчик температуры и включать или отключать её по необходимости. При использовании готовых комплектов оборудования блоки управления входят в комплект поставки, но для самодельных систем приходится собирать терморегулятор своими руками. Задача не самая простая, но вполне решаемая. Рассмотрим её внимательнее.

Принцип работы терморегулятора

Терморегулятор — это устройство, способное реагировать на изменения температурного режима. По типу действия различают терморегуляторы триггерного типа, отключающие или включающие нагрев при достижении заданного предела, или устройства плавного действия с возможностью тонкой и точной настройки, способные контролировать изменения температуры в диапазоне долей градуса.

Существуют две разновидности терморегуляторов:

1. Механический. Представляет собой устройство, использующее принцип расширения газов при изменении температуры, или биметаллические пластины, изменяющие свою форму от нагревания или охлаждения.
2. Электронный. Состоит из основного блока и датчика температуры, подающего сигналы об увеличении или понижении заданной температуры в системе. Используется в системах, требующих высокой чувствительности и тонкой регулировки.

Механические устройства не позволяют обеспечить высокой точности настройки. Они являются одновременно и датчиком температуры, и исполнительным органом, объединёнными в единый узел. Биметаллическая пластина, используемая в нагревательных устройствах, представляет собой термопару из двух металлов с разным коэффициентом теплового расширения.

Главное предназначение терморегулятора — автоматическое поддержание необходимой температуры

Нагреваясь, один из них становится больше другого, отчего пластина изгибается. Контакты, установленные на ней, размыкаются и прекращают нагрев. При охлаждении пластина возвращается в изначальную форму, контакты вновь замыкаются и нагрев возобновляется.

Камера с газовой смесью — чувствительный элемент термостата холодильника или отопительного терморегулятора. При изменениях температуры меняется объём газа, что вызывает перемещение поверхности мембраны, соединённой с рычагом контактной группы.

В терморегуляторе для отопления используется камера с газовой смесью, работающая по закону Гей-Люссака — при изменении температуры меняется объём газа

Механические термостаты надёжны и обеспечивают устойчивую работу, но настройка режима работы происходит с большой погрешностью, практически «на глазок». При необходимости тонкой настройки, обеспечивающей регулировку в пределах нескольких градусов (или ещё тоньше), используются электронные схемы. Датчиком температуры для них служит терморезистор, способный различить мельчайшие изменения режима нагрева в системе. Для электронных схем ситуация обратная — чувствительность датчика слишком высока и её искусственно загрубляют, доводя до пределов разумного. Принцип действия состоит в изменении сопротивления датчика, вызванном колебаниями температуры контролируемой среды. Схема реагирует на смену параметров сигнала и повышает/понижает нагрев в системе до получения другого сигнала. Возможности электронных блоков контроля намного выше и позволяют получить настройку температуры любой точности. Чувствительность таких термостатов даже избыточна, поскольку нагрев и охлаждение — процессы, обладающие высокой инерционностью, которые замедляют время реакции на смену команд.

Область применения самодельного устройства

Изготовление механического терморегулятора в домашних условиях достаточно сложно и нерационально, поскольку результат будет работать в слишком широком диапазоне и не сможет обеспечить требуемой точности настройки. Чаще всего собирают самодельные электронные терморегуляторы, которые позволяют поддерживать оптимальный режим температуры тёплого пола, инкубатора, обеспечивать желаемую температуру воды в бассейне, нагрев парилки в сауне и т.д. Вариантов применения самодельного терморегулятора может быть столько, сколько систем, подлежащих настройке и регулировке температурного режима, имеется в доме. Для грубой настройки с помощью механических устройств проще приобрести готовые элементы, они недороги и вполне доступны.

Преимущества и недостатки

Самодельный терморегулятор обладает определёнными достоинствами и недостатками. Плюсами устройства являются:

• Высокая ремонтопригодность. Терморегулятор, сделанный самостоятельно, легко отремонтировать, поскольку его конструкция и принцип работы известны до мелочей.
• Расходы на создание регулятора намного ниже, чем при покупке готового блока.
• Существует возможность изменения рабочих параметров для получения более подходящего результата.

К недостаткам следует отнести:

• Сборка такого устройства доступна только людям, имеющим достаточную подготовку и определённые навыки работы с электронными схемами и паяльником.
• Качество работы устройства в большой степени зависит от состояния использованных деталей.
• Собранная схема требует настройки и юстировки на контрольном стенде или с помощью эталонного образца. Получить сразу готовый вариант устройства невозможно.

Основной проблемой является необходимость подготовки или, как минимум, участие специалиста в процессе создания прибора.

Как сделать простой терморегулятор

Изготовление терморегулятора происходит поэтапно:

• Выбор типа и схемы устройства.
• Приобретение необходимых материалов, инструментов и деталей.
• Сборка прибора, настройка, запуск в эксплуатацию.

Стадии изготовления прибора имеют свои особенности, поэтому их следует рассмотреть подробнее.

Необходимые материалы

В число необходимых для сборки материалов входят:

• Фольгированный гетинакс или монтажная плата;
• Паяльник с припоем и канифолью, в идеале — паяльная станция;
• Пинцет;
• Пассатижи;
• Лупа;
• Кусачки;
• Изолента;
• Медный соединительный провод;
• Необходимые детали, согласно электрической схемы.

В процессе работы могут понадобиться и другие инструменты или материалы, поэтому данный список не следует считать исчерпывающим и окончательным.

Схемы устройств

Выбор схемы обусловлен возможностями и уровнем подготовки мастера. Чем сложнее схема, тем больше нюансов возникнет при сборке и настройке устройства. В то же время самые простые схемы позволяют получить лишь наиболее примитивные приборы, работающие с высокой погрешностью.

Рассмотрим одну из несложных схем.

В данной схеме в качестве компаратора используется стабилитрон

На рисунке слева изображена схема регулятора, а справа — блок реле, включающий нагрузку. Датчик температуры — это резистор R4, а R1 — переменный резистор, используемый для настройки режима нагрева. Управляющим элементом является стабилитрон TL431, который открыт до тех пор, пока на его управляющем электроде имеется нагрузка выше 2,5 В. Нагрев терморезистора вызывает снижение сопротивления, отчего напряжение на управляющем электроде падает, стабилитрон закрывается, отсекая нагрузку.

Другая схема несколько сложнее. В ней использован компаратор — элемент, производящий сравнение показаний термодатчика и эталонного источника напряжения.

Подобная схема с компаратором применима для регулировки температуры тёплого пола

Любое изменение напряжения, вызванное увеличением или уменьшением сопротивления терморезистора, создаёт разницу между эталоном и рабочей линией схемы, вследствие чего на выходе устройства генерируется сигнал, вызывающий включение или отключение нагрева. Подобные схемы, в частности, используются для регулировки режима работы тёплого пола.

Пошаговая инструкция

Порядок сборки каждого устройства имеет свои особенности, но некоторые общие шаги выделить можно. Рассмотрим ход сборки:

1. Готовим корпус прибора. Это важно, поскольку оставлять плату незащищённой нельзя.
2. Готовим плату. Если используется фольгированный гетинакс, придётся травить дорожки при помощи электролитических методов, предварительно нарисовав их нерастворимой в электролите краской. Монтажная плата с готовыми контактами значительно упрощает и ускоряет процесс сборки.
3. Проверяем с помощью мультиметра работоспособность деталей, при необходимости заменяем их на исправные образцы.
4. По схеме собираем и соединяем все необходимые детали. Необходимо следить за точностью соединения, правильной полярностью и направлением установки диодов или микросхем. Любая ошибка может привести к выходу из строя важных деталей, которые придётся приобретать снова.
5. После окончания сборки рекомендуется ещё раз внимательно осмотреть плату, проверить точность соединений, качество пайки и прочие важные моменты.
6. Плата помещается в корпус, производится пробный запуск и настройка работы устройства.

Как настроить

Для настройки прибора необходимо либо иметь эталонное устройство, либо знать номинал напряжений, соответствующих той или иной температуре контролируемой среды. Для отдельных устройств существуют собственные формулы, показывающие зависимость напряжения на компараторе от температуры. Например, для датчика LM335 такая формула имеет вид:

V = (273 + T) • 0,01,

где Т — требуемая температура по Цельсию.

В других схемах настройка производится путём подбора номиналов регулировочных резисторов при создании определённой, известной температуры. В каждом конкретном случае могут быть использованы собственные методики, оптимальным образом подходящие к имеющимся условиям или используемому оборудованию. Требования к точности прибора также отличаются друг от друга, поэтому единой технологии настройки не существует в принципе.

Основные неисправности

Наиболее распространённой неисправностью самодельных терморегуляторов является нестабильность показаний терморезистора, вызванная низким качеством деталей. Кроме того, нередко встречаются сложности с настройкой режимов, вызванные несоответствием номиналов или изменением состава деталей, необходимых для правильной работы устройства. Большинство возможных проблем напрямую зависят от уровня подготовки мастера, производящего сборку и настройку прибора, так как навыки и опыт в этом деле значат очень много. Тем не менее, специалисты утверждают, что изготовление терморегулятора своими руками — полезная практическая задача, дающая неплохой опыт в создании электронных устройств.

Если уверенности в своих силах нет, лучше использовать готовое устройство, которых достаточно в продаже. Необходимо учитывать, что отказ регулятора в самый неподходящий момент может стать причиной серьёзных неприятностей, для устранения которых потребуются усилия, время и деньги. Поэтому, принимая решение о самостоятельной сборке, следует подойти к вопросу максимально ответственно и тщательно взвесить свои возможности.

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

схема и пошаговая инструкция по изготовлению самодельного устройства

Многие из полезных вещей, которые помогут увеличить комфорт в нашей жизни, можно без особого труда собрать своими руками. Это же касается и термостата (его еще называют терморегулятором).

Данный прибор позволяет включать или выключать нужное оборудование по охлаждению или нагреванию, осуществляя регулировку, когда происходит определенные изменения температуры там, где он установлен.

К примеру, он может в случае сильных холодов самостоятельно включить расположенный в подвале обогреватель. Поэтому стоит рассмотреть, как можно самостоятельно сделать подобное устройство.

Как работает

Схема работы терморегулятора на примере теплого пола. (Для увеличения нажмите)

Принцип функционирования термостата достаточно прост, поэтому многие радиолюбители для оттачивания своего мастерства делают самодельные аппараты.

При этом можно использовать множество различных схем, хотя наиболее популярной является микросхема-компаратор.

Данный элемент имеет несколько входов, но всего один выход. Так, на первый выход поступает так называемое «Эталонное напряжение», имеющее значение установленной температуры. На второй же поступает напряжение уже непосредственно от термодатчика.

После этого, компаратор сравнивает эти оба значения. В случае, если напряжение с термодатчика имеет определенное отклонение от «эталонного», на выход посылается сигнал, который должен будет включить реле. После этого, подается напряжение на соответствующий нагревающий или охлаждающий аппарат.

Процесс изготовления

Важно помнить, что в цепи сила тока не должна быть больше 5 мА, именно поэтому, чтобы подключить термореле, используется транзистор большой мощнос

Итак, рассмотрим процесс самостоятельного изготовления простого терморегулятора на 12 В, имеющего датчик температуры воздуха.

Все должно происходить следующим образом:

1. Сначала необходимо подготовить корпус. Лучше всего в этом качестве использовать старый электрический счетчик, такой, как «Гранит-1»;
2. На базе этого же счетчика более оптимально собирать и схему. Для этого, к входу компаратора (он обычно помечен «+») нужно подключить потенциометр, который дает возможность задавать температуру. К знаку «-», обозначающему инверсный вход, нужно присоединить термодатчик LM335. В этом случае, когда напряжение на «плюсе» будет больше, чем на «минусе», на выход компаратора будет отправлено значение 1 (то есть высокое). После этого регулятор отправит питание на реле, которое в свою очередь включит уже, например, котел отопления. Когда напряжение, поступающее на «минус» будет больше, чем на «плюсе», на выходе компаратора снова будет 0, после чего отключится и реле;
3. Для обеспечения перепада температур, иными словами для работы терморегулятора, допустим при 22 включение, а при 25 отключение, нужно, используя терморезистор, создать между «плюсом» компаратора и его выходом, обратную связь;
4. Чтобы обеспечить питание, рекомендуется делать трансформатор из катушки. Её можно взять, к примеру, из старого электросчетчика (он должен быть индуктивного типа). Дело в том, что на катушке можно сделать вторичную обмотку. Для получения желанного напряжения в 12 В, будет достаточно намотать 540 витков. При этом, чтобы они уместились, диаметр провода должен составлять не более 0.4 мм.

[advice]Совет мастера: чтобы включить нагреватель, лучше всего применять клеммник счетчика.[/advice]

Мощность нагревателя и установка терморегулятора

В зависимости от уровня выдерживаемой мощности контактами используемого реле, будет зависеть и мощность самого нагревателя.

В случаях, когда значение составляет приблизительно 30 А (это тот уровень, на который рассчитаны автомобильные реле), возможно применение обогревателя мощностью 6.6 кВт (исходя из расчета 30х220).

Но прежде, желательно убедится в том, что вся проводка, а также автомат смогут выдержать нужную нагрузку.

[warning]Стоит отметить: любители самоделок могут смастерить электронный терморегулятор своими руками на основе электромагнитного реле с мощными контактами, выдерживающими ток до 30 ампер. Такое самодельное устройство может использоваться для различных бытовых нужд.[/warning]

Установку терморегулятора необходимо осуществлять практически в самой нижней части стены комнаты, так как именно там скапливается холодный воздух. Также важным моментом является отсутствие тепловых помех, которые могут воздействовать на прибор и тем самым сбивать его с толку.

К примеру, он не будет функционировать должным образом, если будет установлен на сквозняке или рядом с каким-то электроприбором, интенсивно излучающим тепло.

Настройка

Для измерения температуры лучше использовать терморезистор, у которого при изменении температуры меняется электрическое сопротивление

Нужно отметить, что указанный в нашей статье вариант терморегулятора, созданного из датчика LM335, нет необходимости настраивать.

Достаточно лишь знать точное напряжение, которое будет подаваться на «плюс» компаратора. Узнать его можно с помощью вольтметра.

Нужные в конкретных случаях значения можно высчитать используя для этого формулу, такую как: V = (273 + T) x 0.01. В этом случае Т будет обозначать нужную температуру, указываемую в Цельсии. Поэтому для температуры в 20 градусов, значение будет равняться 2,93 В.

Во всех остальных случаях напряжение будет необходимо проверять уже непосредственно опытным путем. Чтобы это сделать, используется цифровой термометр такой, как ТМ-902С. Чтобы обеспечить максимальную точность настройки, датчики обоих устройств (имеется ввиду термометра и терморегулятора) желательно закрепить друг к другу, после чего можно проводить замеры.

Смотрите видео, в котором популярно разъясняется, как сделать терморегулятор своими руками:

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

Схемы терморегуляторов, термостатов и стабилизаторов температуры (Страница 2)

Схема терморегулятора, термореле (КР140УД608, S202SE2)

Как изготовить самодельное устройство для поддержания установленной температуры, включения и выключения нагревателя, схема. Терморегулятор можно использовать для поддержания температуры в небольшом овощехранилище на таком уровне,чтобы зимой при низкой температуры внешней среды овощи не померзли …

3 4014 0

Автоматический выключатель-сигнализатор к паяльнику (К561ЛН2, К561ИЕ16)

Принципиальная схема приставки-автомата к паяльнику, которая будет сигнализировать и отключать паяльник во время долгого бездействия. Радиолюбители обычно пользуются паяльниками на 220V мощностью 40W и25W. В процессе работы паяльник постоянно включен, но так как при ремонте или налаживании …

1 2611 0

Схема регулятора для вентилятора (74AC14, КТ817)

Принципиальная схема простого регулятора скорости вращения двигателя вентилятора. Для охлаждения различных электронных устройств часто используются небольшие вентиляторы, питающиеся постоянным током напряжением 12V. Далеко не всегда оправдано чтобы вентилятор работал на полную мощность …

1 2740 0

Схема термостата для работы с отопительным электрокотлом (DS1621, MOC3052)

Принципиальная схема самодельного термостата, который предназначен для работы с отопительной системой на основе электрокотла. В основе схемы лежит микросхема DS1621. Микросхема DS1621 это термометр и термостат с цифровымвводом/выводом, обеспечивающий точность ±0.5°С. При использовании …

1 3367 1

Самодельный термостат на микросхеме MC33171N

Принципиальная схема регулятора температуры (термореле) — термостата для управления нагрузкой в зависимости от значения температуры. Термостат предназначен для управления подогревом воды в аквариуме. Принципиальная схема Датчиком температуры является термистор R1 (полупроводниковый, с …

0 2837 0

Схема терморегулятора на операционном усилителе (741, КТ503, 7812)

Терморегулятор, схема которого приведена ниже, предназначен для управления электрическимнагревательным прибором мощностью не более 1100W. Это может быть ТЭН или инфракрасная лампа накаливания, инфракрасная нагревательная пленка. Терморегулятор подходит для регулировки и поддержания температуры …

1 3699 0

Простой термостат для управления различными нагрузками (КТ3102, КТ3107)

Схема очень простого термостата, который можно использовать для управления различными нагрузками и устройствами в зависимости от температуры датчика. Устройство построено на трех транзисторах (2 х КТ3102 + КТ3107), на ее выходе подключено маломощное электромагнитное реле. Важно чтобы обмотка реле …

2 2878 0

Схема самодельного термостата на транзисторах (КТ3102, КТ3107, TIC106D)

Термостат (термореле), схема которого рассмотрена ниже, может быть использован для управления нагревательным устройством мощностью не более 220 Ватт. Это может быть нагреватель выполненный на основе ИК-ламп или же обычных ламп накаливания, которые окрашены в черный цвет. Такой термостат может, например …

2 2762 0

Регулятор температуры с раздельной установкой температур срабатывания (LM311)

Большинство аналоговых терморегуляторов, построенных на компараторе, выполнено по схеме, в которой устанавливают только температуру, которую нужно поддерживать. При этом гистерезис установлен фиксированным и нигде не обозначается, поэтому понять в каких пределах поддерживается заданная температура …

1 3742 0

Терморегуляторы своими руками — инструкция и схема подключения

Автоматическое управление подачей теплоносителя используется во многих технологических процессах, в том числе и для бытовых отопительных систем. Фактором определяющим действие терморегулятора, является наружная температура, значение которой анализируется и при достижении установленного предела, расход сокращается либо увеличивается.

Терморегуляторы бывают различного исполнения и сегодня в продаже достаточно много промышленных версий, работающих по различному принципу и предназначенных для использования в разных областях. Также доступны и простейшие электронные схемы, собрать которые может любой, при наличии соответствующих познаний в электронике.

Описание

Терморегулятор представляет собой устройство, устанавливаемое в системах энергоснабжения и позволяющее оптимизировать затраты энергии на обогрев. Основные элементы терморегулятора:

1. Температурные датчики – контролируют уровень температуры, формируя электрические импульсы соответствующей величины.
2. Аналитический блок – обрабатывает электрические сигналы поступающие от датчиков и производит конвертацию значения температуры в величину, характеризующую положение исполнительного органа.
3. Исполнительный орган – регулирует подачу, на величину указанную аналитическим блоком.

Современный терморегулятор – это микросхема на основе диодов, триодов или стабилитрона, могущих преобразовывать энергию тепла в электрическую. Как в промышленном, так и самодельном варианте, это единый блок, к которому подключается термопара, выносная или располагаемая здесь же. Терморегулятор включается последовательно в электрическую цепь питания исполняющего органа, таким образом, уменьшая или увеличивая значение питающего напряжения.

Принцип работы

Датчик температуры подает электрические импульсы, величина тока которых зависит от уровня температуры. Заложенное соотношение этих величин позволяет устройству очень точно определить температурный порог и принять решение, например, на сколько градусов должна быть открыта заслонка подачи воздуха в твердотопливный котел, либо открыта задвижка подачи горячей воды. Суть работы терморегулятора заключается в преобразовании одной величины в другую и соотнесении результата с уровнем силы тока.

Простые самодельные регуляторы, как правило, имеют механическое управление в виде резистора, передвигая который, пользователь устанавливает необходимый температурный порог срабатывания, то есть, указывая, при какой наружной температуре необходимо будет увеличить подачу. Имеющие более расширенный функционал, промышленные приборы, могут программироваться на более широкие пределы, при помощи контроллера, в зависимости от различных диапазонов температуры. У них отсутствуют механические элементы управления, что способствует долгой работе.

Как сделать своими руками

Сделанные собственноручно регуляторы получили широкое применение в бытовых условиях, тем более, что необходимые электронные детали и схемы всегда можно найти. Подогрев воды в аквариуме, включение вентилирования помещения при повышении температуры и многие другие несложные технологические операции вполне можно переложить на такую автоматику.

Схемы авторегуляторов

В настоящее время, у любителей самодельной электроники, популярностью пользуются две схемы автоматического управления:

1. На основе регулируемого стабилитрона типа TL431 – принцип работы состоит в фиксации превышения порога напряжения в 2,5 вольт. Когда на управляющем электроде он будет пробит, стабилитрон приходит в открытое положение и через него проходит нагрузочный ток. В том случае, когда напряжение не пробивает порог в 2,5 вольт, схема приходит в закрытое положение и отключает нагрузку. Достоинство схемы в предельной простоте и высокой надежности, так как стабилитрон оснащается только одним входом, для подачи регулируемого напряжения.
2. Тиристорная микросхема типа К561ЛА7, либо ее современный зарубежный аналог CD4011B – основным элементом является тиристор Т122 или КУ202, выполняющий роль мощного коммутирующего звена. Потребляемый схемой ток в нормальном режиме не превышает 5 мА, при температуре резистора от 60 до 70 градусов. Транзистор приходит в открытое положение при поступлении импульсов, что в свою очередь является сигналом для открытия тиристора. При отсутствии радиатора, последний приобретает пропускную способность до 200 Вт. Для увеличения этого порога, понадобится установка более мощного тиристора, либо оснащение уже имеющегося радиатором, что позволит довести коммутируемую способность до 1 кВт.

Необходимые материалы и инструменты

Сборка самостоятельно не займет много времени, однако обязательно потребуются некоторые знания в области электроники и электротехники, а также опыт работы с паяльником. Для работы необходимо следующее:

• Паяльник импульсный или обычный с тонким нагревательным элементом.
• Печатная плата.
• Припой и флюс.
• Кислота для вытравливания дорожек.
• Электронные детали согласно выбранной схемы.

Схема терморегулятора

Пошаговое руководство

1. Электронные элементы необходимо разместить на плате с таким расчетом, чтобы их легко было монтировать, не задевая паяльником соседние, возле деталей активно выделяющих тепло, расстояние делают несколько большим.
2. Дорожки между элементами протравливаются согласно рисунку, если такого нет, то предварительно выполняется эскиз на бумаге.
3. Обязательно проверяется работоспособность каждого элемента при помощи мультиметра и только после этого выполняется посадка на плату с последующим припаиванием к дорожкам.
4. Необходимо проверять полярность диодов, триодов и других деталей в соответствии со схемой.
5. Для пайки радиодеталей не рекомендуется использовать кислоту, поскольку она может закоротить близкорасположенные соседние дорожки, для изоляции, в пространство между ними добавляется канифоль.
6. После сборки, выполняется регулировка устройства, путем подбора оптимального резистора для максимально точного порога открывания и закрывания тиристора.

Область применения самодельных терморегуляторов

В быту, применение терморегулятора встречается чаще всего у дачников, эксплуатирующих самодельные инкубаторы и как показывает практика, они не менее эффективны, чем заводские модели. По сути, использовать такое устройство можно везде, где необходимо произвести какие-то действия зависящие от показаний температуры. Аналогично можно оснастить автоматикой систему опрыскивания газона или полива, выдвижения светозащитных конструкций или просто звуковую, либо световую сигнализацию, предупреждающую о чем-либо.

Ремонт своими руками

Собранные собственноручно, эти приборы служат достаточно долго, однако существует несколько стандартных ситуаций, когда может потребоваться ремонт:

• Выход из строя регулировочного резистора – случается наиболее часто, поскольку изнашиваются медные дорожки, внутри элемента, по которым скользит электрод, решается заменой детали.
• Перегрев тиристора или триода – неправильно была подобрана мощность или прибор находится в плохо вентилируемой зоне помещения. Чтобы в дальнейшем избежать подобного, тиристоры оборудуются радиаторами, либо же следует переместить терморегулятор в зону с нейтральным микроклиматом, что особенно актуально для влажных помещений.
• Некорректная регулировка температуры – возможно повреждение терморезистора, коррозия или грязь на измерительных электродах.

Преимущества и недостатки

Несомненно, использование автоматического регулирования, уже само по себе является преимуществом, так как потребитель энергии получает такие возможности:

• Экономия энергоресурсов.
• Постоянная комфортная температура в помещении.
• Не требуется участие человека.

Автоматическое управление нашло особенно большое применение в системах отопления многоквартирных домов. Оборудуемые терморегуляторами вводные задвижки автоматически управляют подачей теплоносителя, благодаря чему жители получают значительно меньшие счета.

Недостатком такого прибора можно считать его стоимость, что впрочем, не относится к тем, что изготовлены своими руками. Дорогостоящими являются только устройства промышленного исполнения, предназначенные для регулирования подачи жидких и газообразных сред, так как исполнительный механизм включает в себя специальный двигатель и другую запорную арматуру.

Советы и рекомендации

Хотя сам прибор достаточно нетребователен к условиям эксплуатации, точность реагирования зависит от качества первичного сигнала и особенно это касается автоматики работающей в условиях повышенной влажности или контактирующей с агрессивными средами. Термодатчики в таких случаях, не должны контактировать с теплоносителем напрямую.

Выводы закладываются в гильзу из латуни, и герметично запаиваются эпоксидным клеем. Оставить на поверхности можно торец терморезистора, что будет способствовать большей чувствительности.

Статья была полезна?

1,00 (оценок: 1)

Простейшая схема терморегулятора. | Мастер Винтик. Всё своими руками!

Добавил: Chip,Дата: 19 Апр 2016

Простой терморегулятор можно сделать на основе регулируемого стабилитрона TL431. В схеме он  используется в качестве компаратора, которым управляет терморезистор.

Всё это позволяет упростить схему и уменьшить количество деталей.

У TL431 только один вход, второго входа для подачи опорного напряжения не требуется, так как оно вырабатывается внутри самой микросхемы.

Принцип работы терморегулятора

Напряжение на управляющем электроде задается с помощью делителя R1, R2, R3. В качестве R3 используется NTC термистор, у которого сопротивление уменьшается при нагревании.

Когда на выводе «1» микросхемы TL431 напряжение выше 2,5В микросхема открыта — реле включено.

Контакты реле включает симистор, который, в свою очередь, включает нагрузку.

С повышением температуры сопротивление термистора падает, в результате чего, напряжение на выводе «1» становится ниже 2,5В — поэтому реле отключается, следовательно отключается и нагрузка.

С помощью переменного резистора R1 производится настройка температуры срабатывания терморегулятора.

Видео о работе простого терморегулятора на TL431

Валерий Харыбин

P.S. Можно ещё упростить схему, если не ставить симистор, а коммутировать нагрузку непосредственно контактами реле. Для этого должно быть выбрано реле с соответствующим допустимым коммутируемым током для данной нагрузки.

ПОДЕЛИТЕСЬ С ДРУЗЬЯМИ

П О П У Л Я Р Н О Е:

• Самодельный металлодетектор Motion

Motion (динамический) — это значит, что для обнаружения металлического объекта катушка должна находиться в движении. Металлодетектор, что я собираюсь предложить вам сейчас — это полу-профессиональный прибор. Основа проекта была взята из старых схем, изменена, улучшена и упрощена. Также  переработана печатная плата и расположение компонентов.

Подробнее…

• Три схемы индикаторов бортовой сети автомобиля

Далеко не во всех автомобилях установлен контроль за напряжением бортовой сети. Раньше в отечественных автомобилях  стояла обычная лампочка в щитке, которая сигнализировала о зарядке АКБ. Это, конечно мало информации. Было бы не лишним установить дополнительный цифровой вольтметр или хотя бы индикатор из нескольких разноцветных светодиодов, показывающий основные пороги допустимых напряжений. Ниже приведены три простые схемы светодиодных индикаторов напряжения авто.

Подробнее…

• Разнообразие простых схем на NE555

Микросхема NE555 (аналог КР1006ВИ1) — универсальный таймер, предназначена для генерации одиночных и повторяющихся импульсов со стабильными временными характеристиками. Она не дорогая и широко используется в различных радиолюбительских схемах. На ней можно собрать различные генераторы, модуляторы, преобразователи, реле времени, пороговых устройств и прочих узлов электронной аппаратуры…

Подробнее…

Популярность: 6 296 просм.

Схема термостата с датчиком температуры своими руками

Зависимость падения напряжения на p-n переходе полупроводников от температуры, как нельзя лучше подходит для создания нашего самодельного датчика.

Немного теории

Простейшие измерительные датчики, в том числе и реагирующие на температуру, состоят из измерительного полуплеча из двух сопротивлений, опорного и элемента, меняющего свое сопротивление в зависимости от прилаживаемой к нему температуры. Более наглядно это представлено на картинке ниже.

Как видно из схемы, резистор R2 является измерительным элементом самодельного терморегулятора, а R1, R3 и R4 опорным плечом устройства. Это терморезистор. Он представляет собой проводниковый прибор, который изменяет своё сопротивление при изменении температуры.

Элементом терморегулятора, реагирующим на изменение состояния измерительного плеча, является интегральный усилитель в режиме компаратора. Данный режим переключает скачком выход микросхемы из состояния выключено в рабочее положение. Таким образом, на выходе компаратора мы имеем всего два значения «включено» и «выключено». Нагрузкой микросхемы является вентилятор для ПК. При достижении температуры определенного значения в плече R1 и R2 происходит смещение напряжения, вход микросхемы сравнивает значение на контакте 2 и 3 и происходит переключение компаратора. Вентилятор охлаждает необходимый предмет, его температура падает, сопротивление резистора меняется и компаратор отключает вентилятор. Таким образом поддерживается температура на заданном уровне, и производится управление работой вентилятора.

Обзор схем

Напряжение разности с измерительного плеча поступает на спаренный транзистор с большим коэффициентом усиления, а в качестве компаратора выступает электромагнитное реле. При достижении на катушке напряжения, достаточного для втягивания сердечника, происходит ее срабатывание и подключение через ее контакты исполнительных устройств. При достижении заданной температуры, сигнал на транзисторах уменьшается, синхронно падает напряжение на катушке реле, и в какой-то момент происходит расцепление контактов и отключение полезной нагрузки.

Особенностью такого типа реле является наличие гистерезиса — это разница в несколько градусов между включением и отключением самодельного терморегулятора, из-за присутствия в схеме электромеханического реле. Таким образом, температура всегда будет колебаться на несколько градусов возле нужного значения. Вариант сборки, предоставленный ниже, практически лишен гистерезиса.

Принципиальная электронная схема аналогового терморегулятора для инкубатора:

Данная схема была очень популярна для повторения в 2000 годах, но и сейчас она не потеряла актуальность и с возложенной на нее функцией справляется. При наличии доступа к старым деталям, можно собрать терморегулятор своими руками практически бесплатно.

Сердцем самоделки является интегральный усилитель К140УД7 или К140УД8. В данном случае он подключен с положительной обратной связью и является компаратором. Термочувствительным элементом R5 служит резистор типа ММТ-4 с отрицательным ТКЕ, это значит, что при нагревании его сопротивление уменьшается.

Выносной датчик подключается через экранированный провод. Для уменьшения наводок и ложного срабатывания устройства, длина провода не должна превышать 1 метр. Нагрузка управляется через тиристор VS1 и максимально допустимая мощность подключаемого нагревателя зависит от его номинала. В данном случае 150 Ватт, электронный ключ — тиристор необходимо установить на небольшой радиатор, для отвода тепла. В таблице ниже представлены номиналы радиоэлементов, для сборки терморегулятора в домашних условиях.

Устройство не имеет гальванической развязки от сети 220 Вольт, при настройке будьте внимательны, на элементах регулятора присутствует сетевое напряжение, которое опасно для жизни. После сборки обязательно изолируйте все контакты и поместите устройство в токонепроводящий корпус. На видео ниже рассматривается, как собрать терморегулятор на транзисторах:

Теперь расскажем как сделать регулятор температуры для теплого пола. Рабочая схема срисована с серийного образца. Пригодится тем, кто хочет ознакомиться и повторить, или как образец для поиска неисправности прибора.

Центром схемы является микросхема стабилизатора, подключенная необычным способом, LM431 начинает пропускать ток при напряжении выше 2,5 Вольт. Именно такой величины у данной микросхемы внутренний источник опорного напряжения. При меньшем значении тока она ни чего не пропускает. Эту ее особенность стали использовать во всевозможных схемах терморегуляторов.

Как видим, классическая схема с измерительным плечом осталась: R5, R4 – дополнительные резисторы делителя напряжения, а R9 — терморезистор. При изменении температуры происходит сдвиг напряжения на входе 1 микросхемы, и в случае, если оно достигло порога срабатывания, то напряжение идет дальше по схеме. В данной конструкции нагрузкой для микросхемы TL431 являются светодиод индикации работы HL2 и оптрон U1, для оптической развязки силовой схемы от управляющих цепей.

Как и в предыдущем варианте, устройство не имеет трансформатора, а получает питание на гасящей конденсаторной схеме C1, R1 и R2, поэтому оно так же находится под опасным для жизни напряжением, и при работе со схемой нужно быть предельно осторожным. Для стабилизации напряжения и сглаживания пульсаций сетевых всплесков, в схему установлен стабилитрон VD2 и конденсатор C3. Для визуальной индикации наличия напряжения на устройстве установлен светодиод HL1. Силовым управляющим элементом является симистор ВТ136 с небольшой обвязкой для управления через оптрон U1.

При данных номиналах диапазон регулирования находится в пределах 30-50°С. При кажущейся на первый взгляд сложности конструкция проста в настройке и легка в повторении. Наглядная схема терморегулятора на микросхеме TL431, с внешним питанием 12 вольт для использования в системах домашней автоматики представлена ниже:

Данный терморегулятор способен управлять компьютерным вентилятором, силовым реле, световыми индикаторами, звуковыми сигнализаторами. Для управления температурой паяльника существует интересная схема с использованием все той же интегральной микросхемы TL431.

Для измерения температуры нагревательного элемента используют биметаллическую термопару, которую можно позаимствовать с выносного измерителя в мультиметре или купить в специализированном магазине радиодеталей. Для увеличения напряжения с термопары до уровня срабатывания TL431, установлен дополнительный усилитель на LM351. Управление осуществляется через оптрон MOC3021

Как создать простую схему термостата инкубатора для яиц

Схема электронного термостата инкубатора, показанная в этой статье, не только проста в сборке, но также проста в установке и получении точных точек срабатывания при различных заданных уровнях температуры. Настройка может производиться двумя дискретными переменными резисторами.

Как работают инкубаторы

Инкубатор — это система, в которой яйца птиц / рептилий выводятся с помощью искусственных методов путем создания среды с контролируемой температурой.Здесь температура точно оптимизирована, чтобы соответствовать естественному уровню температуры инкубации яиц, который становится наиболее важной частью всей системы.

Преимущество искусственной инкубации — более быстрое и здоровое производство цыплят по сравнению с естественным процессом.

Диапазон срабатывания

Диапазон срабатывания достаточно хороший от 0 до 110 градусов Цельсия. Переключение конкретной нагрузки на различных пороговых уровнях температуры не обязательно требует сложных конфигураций в электронной схеме.
Здесь мы обсуждаем простую процедуру создания электронного термостата инкубатора. Этот простой электронный термостат инкубатора будет очень точно определять и активировать выходное реле при различных заданных уровнях температуры от 0 до 110 градусов Цельсия.

Недостатки электромеханических термостатов

Обычные электромеханические датчики температуры или термостаты не очень эффективны по той простой причине, что они не могут быть оптимизированы с помощью точных точек срабатывания.

Обычно эти типы датчиков температуры или термостатов в основном используют широко распространенную биметаллическую ленту для фактических операций отключения.

Когда измеряемая температура достигает пороговой точки для этого металла, он изгибается и коробится.

Поскольку электричество к нагревательному устройству проходит через этот металл, его изгиб вызывает разрыв контакта и, таким образом, питание нагревательного элемента прерывается — нагреватель выключается, и температура начинает падать.

По мере охлаждения биметалл начинает выпрямляться до своей первоначальной формы. Как только он достигает своей прежней формы, через его контакты восстанавливается подача электричества к нагревателю, и цикл повторяется.

Однако точки перехода между переключениями слишком длинные и непостоянные, поэтому они не надежны для точных операций.

Представленная здесь простая схема инкубатора абсолютно лишена этих недостатков и обеспечивает сравнительно высокую степень точности при выполнении операций верхнего и нижнего отключения.

Список деталей

• R1 = 2k7,
• R2, R5, R6 = 1K
• R3, R4 = 10K,
• D1 — D4 = 1N4007,
• D5, D6 = 1N4148,
• P1 = 100K,
• VR1 = 200 Ом, 1 Вт,
• C1 = 1000 мкФ / 25 В,
• T1 = BC547,
• T2 = BC557, IC = 741,
• OPTO = Комбинированный светодиод / LDR.
• Реле = 12 В, 400 Ом, SPDT.

Работа схемы

Мы знаем, что каждый полупроводниковый электронный компонент изменяет свою электропроводность в ответ на изменение температуры окружающей среды.Это свойство используется здесь для того, чтобы схема работала как датчик и контроллер температуры.

Диод D5 и транзистор T1 вместе образуют датчик дифференциальной температуры и сильно взаимодействуют друг с другом при изменении соответствующей окружающей температуры.

Также, поскольку D5 действует как опорный источник, оставаясь на уровне окружающей температуры, его следует держать как можно дальше от T1 и на открытом воздухе.

Пот VR1 могут быть использованы снаружи, чтобы оптимизировать опорный уровень, установленный естественным путем D5.

Теперь, предполагая, что D5 находится на относительно фиксированном уровне температуры (окружающей среды), если рассматриваемая температура около T1 начинает расти, после определенного порогового уровня, установленного VR1, T1 начнет насыщаться и постепенно начнет проводить.

Как только он достигнет прямого падения напряжения светодиода внутри оптопары, он начнет светиться, соответственно, ярче, чем выше указанная температура.

Интересно, что когда светодиоды достигают определенного уровня, дополнительно устанавливаемого P1, IC1 улавливает его и мгновенно переключает его выход.

T2 вместе с реле также реагируют на команду IC и, соответственно, срабатывают для отключения нагрузки или рассматриваемого источника тепла.

Как сделать оптопару LED / LDR?

Сделать самодельный оптоискатель LED / LDR очень просто. Отрежьте кусок доски общего назначения размером примерно 1 на 1 дюйм.

Согните провод LDR около его «головы». Также возьмите зеленый КРАСНЫЙ светодиод, согните его так же, как LDR (см. Рисунок и нажмите, чтобы увеличить).

Вставьте их над печатной платой так, чтобы точка линзы светодиода касалась чувствительной поверхности LDR и находилась лицом к лицу.

Припаяйте их выводы со стороны дорожек печатной платы; не отрезайте оставшуюся лишнюю часть свинца.
Накройте верх непрозрачной крышкой и убедитесь, что она светонепроницаема. Желательно заклеить края непрозрачным герметизирующим клеем.

Дайте высохнуть. Ваш самодельный оптопара на основе светодиодов / LDR готов и может быть закреплен на основной плате с ориентацией его выводов, выполненной в соответствии со схемой электронного термостата инкубатора.

Обновление:

После некоторых тщательных исследований стало очевидно, что вышеупомянутый оптопар можно полностью исключить из предлагаемой схемы контроллера инкубатора.

Вот изменения, которые необходимо сделать после удаления оптики.

R2 теперь напрямую соединяется с коллектором T1.

Место соединения вывода №2 IC1 и P1 соединяется с указанным выше переходом R2 / T1.

Вот и все, более простая версия теперь полностью готова, значительно улучшена и проще в обращении.

Пожалуйста, ознакомьтесь с очень упрощенной версией указанной выше схемы:

Добавление гистерезиса к указанной выше схеме инкубатора

В следующих параграфах описывается простая, но точная регулируемая схема регулятора температуры инкубатора, которая имеет специальную функцию контроля гистерезиса.Идею запросил Додзь, давайте узнаем подробнее.

Технические характеристики

Привет, господин,

Добрый день. Я хочу сказать, что ваш блог очень информативен, если не считать того факта, что вы также очень полезный блоггер. Большое спасибо за такой замечательный вклад в этот мир.

На самом деле, у меня есть небольшая просьба, и я надеюсь, что это не так сильно вас обременяет. Я искал аналоговый термостат для своего самодельного инкубатора.

Я узнал, что существует, вероятно, дюжина способов сделать это с использованием различных датчиков, таких как термисторы, биметаллические полоски, транзисторы, диоды и т. Д.

Я хочу построить один, используя любой из этих методов, но считаю диодный метод лучшим для меня из-за доступности компонентов.

Однако мне не удалось найти диаграммы, с которыми мне было бы удобно экспериментировать.

Настоящая схема хороша, но не может многого добиться в отношении установки высоких и низких уровней температуры и регулировки гистерезиса.

Я хочу сделать термостат с датчиком на основе диода с регулируемым гистерезисом для самодельного инкубатора.Этот проект предназначен для личного пользования и для наших местных фермеров, которые решаются на выращивание уток и птиц.

По профессии я агроном, в качестве хобби изучал (базовый профессиональный курс) электронику. Я могу читать диаграммы и некоторые компоненты, но не очень. Надеюсь, вы сможете сделать мне эту схему. Наконец, я надеюсь, что вы сможете сделать более простые объяснения, особенно по настройке пороговых значений температуры и гистерезиса.

Большое спасибо и еще больше энергии вам.

Дизайн

В одном из своих предыдущих постов я уже обсуждал интересную, но очень простую схему термостата инкубатора, в которой используется недорогой транзистор BC 547 для определения и поддержания температуры инкубации.

Схема включает в себя еще один датчик в виде диода 1N4148, однако это устройство используется для генерации опорного уровня для датчика BC547.

Диод 1N4148 определяет температуру окружающей среды и, соответственно, «информирует» датчик BC547, чтобы соответствующим образом отрегулировать пороговые значения. Таким образом, зимой порог будет смещен в более высокую сторону, чтобы в инкубаторе оставалось теплее, чем летом.

Кажется, что в схеме все идеально, за исключением одной проблемы, а именно коэффициента гистерезиса, который здесь полностью отсутствует.

Без эффективного гистерезиса схема будет быстро реагировать, заставляя лампу нагревателя переключаться на быстрых частотах на пороговых уровнях.

Кроме того, добавление функции управления гистерезисом позволит пользователю вручную устанавливать среднюю температуру в камере в соответствии с индивидуальными предпочтениями.

На следующей диаграмме показана измененная конструкция предыдущей схемы, здесь, как мы видим, резистор и потенциометр помещены между контактами №2 и №6 ИС.Потенциал VR2 может использоваться для регулировки времени выключения реле в соответствии с желаемыми предпочтениями.

Добавление почти делает схему идеальной конструкции инкубатора.

Список деталей

• R1 = 2k7,
• R2, R5, R6 = 1K
• R3, R4, R7 = 10K,
• D1 — D4 = 1N4007,
• D5, D6 = 1N4148,
• P1 = 100 кОм, VR1 = 200 Ом, 1 Вт,
• VR2 = 100 кОм
• C1 = 1000 мкФ / 25 В,
• T1 = BC547,
• T2 = BC557, IC = 741,
• OPTO = LED / LDR Combo.
• Реле = 12 В, 400 Ом, SPDT.

Термостат инкубатора с использованием датчика температуры IC LM35

В этой статье объясняется очень простая схема термостата контроллера температуры инкубатора для яиц с использованием LM 35 IC. Узнаем больше.

Важность контролируемой температуры окружающей среды

Любой, кто занимается этой профессией, поймет важность схемы контроллера температуры, которая должна быть не только по разумной цене, но также иметь такие функции, как точный контроль температуры и диапазоны, регулируемые вручную, иначе инкубация может сильно пострадать , уничтожая большую часть яиц или развивая недоношенное потомство.

Я уже обсуждал простую в сборке схему термостата инкубатора в одном из моих предыдущих постов, здесь мы познакомимся с парой систем инкубатора, имеющих более простые и более удобные для пользователя процедуры настройки.

Первая конструкция, показанная ниже, использует операционный усилитель и схему термостата на основе LM35 IC, и действительно это выглядит довольно интересно из-за ее очень простой конфигурации:

Представленная выше идея выглядит самоочевидной, в которой IC 741 настроен как компаратор
с его инвертирующим контактом № 2 входной контакт оснащен регулируемым опорным потенциометром, в то время как другой неинвертирующий контакт № 3 подключен к выходу датчика температуры IC LM35

Опорный потенциометр используется для установки порога температуры, при котором выход операционного усилителя должен идти высоко.Это означает, что как только температура вокруг LM35 поднимается выше желаемого порогового уровня, его выходное напряжение становится достаточно высоким, чтобы на контакте №3 операционного усилителя превышалось напряжение на контакте №2, установленное потенциометром. Это, в свою очередь, приводит к высокому уровню на выходе операционного усилителя. На результат указывает нижний КРАСНЫЙ светодиод, который теперь горит, а зеленый светодиод гаснет.

Теперь этот результат можно легко интегрировать с каскадом транзисторного реле для включения / выключения источника тепла в ответ на вышеупомянутые триггеры для регулирования температуры инкубатора.

Стандартный релейный драйвер можно увидеть ниже, в котором база транзистора может быть соединена с контактом № 6 операционного усилителя 741 для требуемого контроля температуры инкубатора.

Ступень управления реле для переключения нагревательного элемента

Термостат контроллера температуры инкубатора со светодиодным индикатором

В следующем проекте мы видим еще одну схему термостата контроллера температуры холодного инкубатора, использующую светодиодный драйвер IC LM3915

В этой конструкции IC LM3915 является сконфигурированный как индикатор температуры с помощью 10 последовательных светодиодов, а также те же самые распиновки используются для инициирования включения / выключения нагревательного устройства инкубатора для предполагаемого контроля температуры инкубатора.

Здесь R2 установлен в форме кастрюли и представляет собой ручку управления регулировкой порогового уровня и используется для настройки операций переключения температуры в соответствии с желаемыми спецификациями.

Датчик температуры IC LM35 можно увидеть прикрепленным к входному контакту № 5 микросхемы LM3915. При повышении температуры вокруг микросхемы LM35 светодиоды начинают последовательно переключаться от контакта №1 к контакту №10.

Предположим, что при комнатной температуре загорается светодиод №1, а при более высокой температуре отключения светодиод №15 загорается по мере выполнения последовательности.

Это означает, что контакт № 15 может считаться пороговым значением распиновки, после которого температура может быть небезопасной для инкубации.

Интеграция отключения реле реализована в соответствии с вышеизложенным соображением, и мы видим, что база транзистора может получать подачу смещения только до контакта №15.

Следовательно, пока последовательность IC находится в пределах контакта №15, реле остается включенным, а нагревательное устройство остается включенным, однако, как только последовательность пересекает контакт №15 и попадает на контакт №14, контакт №13 и т. Д. ,подача смещения транзистора отключается, и реле возвращается в положение N / C, затем отключает нагреватель … до тех пор, пока температура не нормализуется и последовательность не восстановится ниже распиновки контакта №15.

Вышеупомянутый последовательный дрейф вверх / вниз продолжает повторяться в соответствии с окружающей температурой, и нагревательный элемент включается / выключается, поддерживая почти постоянную температуру инкубатора в соответствии с заданными спецификациями.

О Swagatam

Я инженер-электронщик (dipIETE), любитель, изобретатель, разработчик схем / печатных плат, производитель.Я также являюсь основателем веб-сайта: https://www.homemade-circuits.com/, где я люблю делиться своими инновационными идеями и руководствами по схемам.
Если у вас есть какие-либо вопросы, связанные со схемами, вы можете взаимодействовать с ними через комментарии, я буду очень рад помочь!

.

Простая схема термостата с использованием транзисторов

Электронный термостат, описанный здесь, может использоваться для регулирования температуры в помещении путем соответствующего включения (включения и выключения) нагревательного устройства.

Автор: R.K. Singh

Описание работы электронного термостата

В качестве датчика в схеме используется термистор NTC (отрицательный температурный коэффициент).

— Пока температура окружающей среды остается выше значения, установленного потенциометром, реле, соответственно, остается в неактивном состоянии и может гореть красный светодиод.
— Если температура окружающей среды становится ниже установленного значения, реле срабатывает и загорается зеленый светодиод.

Потенциометр необходимо тщательно отрегулировать, чтобы получить желаемый эффект.

Для настройки предлагаемой схемы транзисторного термостата, NTC заключен в стеклянную трубку, а его выводы заканчиваются длинными проводами, чтобы его можно было разместить в желаемом месте для требуемого измерения.

Схема устанавливается путем помещения стеклянной трубки термистора вместе с ртутным термометром в емкость, наполненную тающей ледяной водой, и в следующей процедуре ее помещают при температуре окружающей среды и, наконец, рядом с газовой горелкой для выполнения всех уровней настройки.

В каждом из вышеупомянутых случаев точка, в которой только что загорается зеленый светодиод, определяется путем осторожного перемещения ручки кастрюли в сторону максимума и отметки ее линией над ручкой шкалы, чтобы выполнить соответствующие калибровки температуры. Эти отметки затем соответствующим образом маркируются соответствующими температурами, которые одновременно регистрируются на соответствующем термометре.

Работа схемы довольно проста, и ее можно понять, оценив каждое отключенное и запускающее состояния транзистора.

Пока сопротивление NTC очень высокое (при низкой температуре окружающей среды), транзистор T1 переходит в насыщение, если установка потенциометра позволяет это.

Учитывая описанную выше ситуацию, транзисторы T1, T2, T3 и T4 насыщаются, а также активируют реле.

Используемое реле может быть двойным контактом, и каждый раз, когда оно активируется, выполняются две операции: одна пара контактов для переключения светодиодов, а другая для включения нагревателя или требуемой нагрузки.

Конденсатор C1 обеспечивает резкие изменения значения NTC.

Принципиальная схема

Спецификация материалов для вышеуказанной цепи транзисторного термостата:

— Резисторы: R1, R4, R6: 10 кОм, R2: 12 кОм, R3: 6,8 кОм, R5: 33 кОм, R7: 470 кОм, R8: 2,2 кОм , R9: 560 Ом.
— Потенциометр: линейный 10К.
— NTC: Отрицательный температурный коэффициент 10К.
— Конденсаторы: C1: 100nF, C2: 47uF, 10V (электролитический конденсатор).
— светодиоды: 1 красный, 1 зеленый
— Транзисторы T1 и T3: 2N2222, T2: 2N2907, T4: 2N2905
— Реле: 12V DPDT.

О Swagatam

Я инженер-электронщик (dipIETE), любитель, изобретатель, разработчик схем / печатных плат, производитель. Я также являюсь основателем веб-сайта: https://www.homemade-circuits.com/, где я люблю делиться своими инновационными идеями и руководствами по схемам.
Если у вас есть какие-либо вопросы, связанные со схемами, вы можете взаимодействовать с ними через комментарии, я буду очень рад помочь!

.