V každodennom živote a vedľajšom poľnohospodárstve je často potrebné udržiavať teplotný režim miestnosti. Predtým to vyžadovalo pomerne veľký obvod vyrobený na analógových prvkoch, jeden takýto obvod zvážime pre všeobecný vývoj. Dnes je všetko oveľa jednoduchšie, ak je potrebné udržiavať teplotu v rozmedzí od -55 do + 125 ° C, potom sa programovateľný teplomer a termostat DS1821 dokonale vyrovná s cieľom.
Teplotný prah pre zapnutie a vypnutie termostatu sa nastavuje hodnotami TH a TL v pamäti snímača, ktoré je potrebné naprogramovať v DS1821. Ak teplota prekročí hodnotu zaznamenanú v bunke TH, na výstupe snímača sa objaví úroveň logickej jednotky. Na ochranu pred možným rušením je obvod riadenia záťaže implementovaný tak, že prvý tranzistor je uzamknutý v tejto polovičnej vlne sieťového napätia, keď je nula, čím sa na bránu druhého efektu poľa aplikuje predpätie. tranzistor, ktorý zapne opto-triak a ten už otvára VS1 na riadenie záťaže. Záťaž môže byť akékoľvek zariadenie, napríklad elektromotor alebo ohrievač. Spoľahlivosť uzamknutia prvého tranzistora je potrebné upraviť výberom požadovanej hodnoty odporu R5.
Teplotný senzor DS1820 je schopný detekovať teploty od -55 do 125 stupňov a pracovať v režime termostatu.
Ak teplota prekročí hornú hranicu TH, potom bude výstup DS1820 logickou jednotkou, záťaž vypne sieť. Ak teplota klesne pod dolnú naprogramovanú úroveň TL, potom sa na výstupe teplotného snímača objaví logická nula a záťaž sa zapne. Ak sa vyskytli nejasné momenty, domáci dizajn bol pre rok 2006 požičaný od číslo 2.
Signál zo snímača ide na priamy výstup komparátora na operačnom zosilňovači CA3130. Invertujúci vstup toho istého operačného zosilňovača prijíma referenčné napätie z deliča. Variabilný odpor R4 nastavuje požadovanú teplotu.
Ak je potenciál na priamom vstupe nižší ako potenciál nastavený na kolíku 2, potom na výstupe komparátora budeme mať úroveň asi 0,65 voltu a ak naopak, potom na výstupe komparátora dostaneme vysoký úroveň asi 2,2 voltu. Signál z výstupu operačného zosilňovača cez tranzistory riadi činnosť elektromagnetického relé. Pri vysokej úrovni sa zapne a pri nízkej úrovni sa vypne a prepne záťaž pomocou svojich kontaktov.
TL431 je programovateľná zenerova dióda. Používa sa ako referenčné napätie a napájací zdroj pre obvody s nízkym výkonom. Požadovaná úroveň napätia na riadiacom výstupe mikrozostavy TL431 sa nastavuje pomocou deliča na rezistoroch Rl, R2 a záporného termistora TCR R3.
Ak je napätie na ovládacom kolíku TL431 vyššie ako 2,5 V, mikroobvod prejde prúdom a zapne elektromagnetické relé. Relé spína riadiaci výstup triaku a pripája záťaž. Keď teplota stúpa, odpor termistora a potenciál na riadiacom kontakte TL431 klesne pod 2,5V, relé uvoľní svoje predné kontakty a vypne ohrievač.
Pomocou odporu R1 nastavíme úroveň požadovanej teploty na zapnutie ohrievača. Tento okruh je schopný poháňať vykurovacie teleso až do 1500 wattov. Relé je vhodné pre RES55A s prevádzkovým napätím 10 ... 12 V alebo jeho ekvivalentom.
Konštrukcia analógového termostatu slúži na udržanie nastavenej teploty vo vnútri inkubátora, alebo v boxe na balkóne na uskladnenie zeleniny v zime. Napájanie zabezpečuje 12 voltová autobatéria.
Konštrukcia pozostáva z relé v prípade poklesu teploty a vypne sa pri zvýšení nastavenej prahovej hodnoty.
Teplota činnosti relé termostatu je nastavená úrovňou napätia na kolíkoch 5 a 6 čipu K561LE5 a teplota vypnutia relé je nastavená potenciálom na kolíkoch 1 a 21. Teplotný rozdiel je riadený poklesom napätia na odpor R3. V úlohe snímača teploty R4 je použitý termistor s negatívnym TCR, t.j.
Dizajn je malý a pozostáva iba z dvoch blokov - meracej jednotky založenej na komparátore na báze operačného zosilňovača 554CA3 a spínača záťaže do 1000 W postaveného na regulátore výkonu KR1182PM1.
Tretí priamy vstup operačného zosilňovača prijíma konštantné napätie z deliča napätia pozostávajúceho z odporov R3 a R4. Štvrtý invertovaný vstup je napájaný napätím z ďalšieho deliča na odpore R1 a termistore MMT-4 R2.
Snímač teploty je termistor umiestnený v sklenenej banke s pieskom, ktorá je umiestnená v akváriu. Hlavným uzlom dizajnu je m / s K554SAZ - komparátor napätia.
Z deliča napätia, ktorého súčasťou je aj termistor, ide riadiace napätie na priamy vstup komparátora. Druhý vstup komparátora sa používa na nastavenie požadovanej teploty. Delič napätia je vyrobený z odporov R3, R4, R5, ktoré tvoria mostík citlivý na zmeny teploty. Pri zmene teploty vody v akváriu sa mení aj odpor termistora. To vytvára napäťovú nerovnováhu na vstupoch komparátora.
V závislosti od rozdielu napätia na vstupoch sa zmení výstupný stav komparátora. Ohrievač je vyrobený tak, že pri poklese teploty vody sa automaticky spustí akváriový termostat a pri stúpaní sa naopak vypne. Komparátor má dva výstupy, kolektor a emitor. Na ovládanie tranzistora s efektom poľa je potrebné kladné napätie, preto je kolektorový výstup komparátora pripojený na kladné vedenie obvodu. Riadiaci signál sa získava z terminálu vysielača. Rezistory R6 a R7 sú výstupom záťaže komparátora.
Tranzistor s efektom poľa IRF840 sa používa na zapínanie a vypínanie vykurovacieho telesa v termostate. Na vybitie brány tranzistora je tu dióda VD1.
Obvod termostatu využíva napájanie bez transformátora. Prebytočné striedavé napätie je znížené v dôsledku reaktancie kapacity C4.
Základom prvého návrhu termostatu je mikrokontrolér PIC16F84A s teplotným senzorom DS1621 s rozhraním l2C. V čase zapnutia mikrokontrolér najprv inicializuje interné registre teplotného snímača a potom ho nakonfiguruje. Termostat na mikrokontroléri v druhom prípade je už vyrobený na PIC16F628 so snímačom DS1820 a ovláda pripojenú záťaž pomocou kontaktov relé.
DIY teplotný senzor |
Závislosť úbytku napätia na p-n prechode polovodičov od teploty je najvhodnejšia na vytvorenie nášho domáceho senzora.
Autonómne vykurovanie súkromného domu vám umožňuje zvoliť si individuálne teplotné podmienky, čo je pre obyvateľov veľmi pohodlné a ekonomické. Aby ste si pri každej zmene počasia vonku nenastavovali v miestnosti iný režim, môžete na vykurovanie použiť termostat alebo termostat, ktorý je možné inštalovať ako na radiátory, tak aj na kotol.
Poradenstvo. Z tohto dôvodu je R 3 v diagrame označený * a tu by sa nemala dosiahnuť špeciálna presnosť, ak by neboli veľké kvapky. Tieto merania možno vykonať s ohľadom na tranzistorový kolektor pripojený k spoločnému napájaciemu zdroju pohonu.
Poradenstvo. Vyššie uvedený obrázok ukazuje, že prípustný spínací prúd relé je 16A, čo znamená, že umožňuje riadenie záťaže až do 3kW. Na odľahčenie použite zariadenie na výkon 2-2,5kW.
Prevádzku plynového alebo elektrického kotla je možné optimalizovať použitím externého ovládania jednotky. Na tento účel sú určené komerčne dostupné diaľkové termostaty. Tento článok vám pomôže pochopiť, aké sú tieto zariadenia a pochopiť ich odrody. Bude sa tiež zaoberať otázkou, ako zostaviť termostat vlastnými rukami.
Akýkoľvek elektrický alebo plynový kotol je vybavený automatizačnou súpravou, ktorá monitoruje ohrev chladiacej kvapaliny na výstupe z jednotky a po dosiahnutí nastavenej teploty vypne hlavný horák. Vybavené podobnými prostriedkami a kotlami na tuhé palivá. Umožňujú vám udržiavať teplotu vody v určitých medziach, ale nič viac.
V tomto prípade sa neberú do úvahy klimatické podmienky v priestoroch alebo na ulici. To nie je príliš pohodlné, majiteľ domu si musí sám neustále vyberať vhodný režim prevádzky kotla. Počasie sa môže počas dňa meniť, v miestnostiach je potom teplo alebo chlad. Bolo by oveľa pohodlnejšie, keby sa automatizácia kotla riadila teplotou vzduchu v miestnostiach.
Na riadenie chodu kotla v závislosti od skutočnej teploty sa používajú rôzne termostaty na vykurovanie. Po pripojení k elektronike kotla sa takéto relé vypne a začne ohrievať, pričom udržiava požadovanú teplotu vzduchu a nie chladiacu kvapalinu.
Bežný termostat je malá elektronická jednotka namontovaná na stene na vhodnom mieste a pripojená k zdroju tepla pomocou vodičov. Na prednom paneli je iba regulátor teploty, ide o najlacnejší druh zariadenia.
Okrem toho existujú aj iné typy tepelných relé:
Poznámka. Model, kde je snímač umiestnený mimo budovy, zabezpečuje reguláciu prevádzky kotolne v závislosti od počasia. Metóda sa považuje za najúčinnejšiu, pretože zdroj tepla reaguje na meniace sa poveternostné podmienky ešte skôr, ako ovplyvnia teplotu vo vnútri budovy.
Multifunkčné tepelné relé, ktoré možno naprogramovať, výrazne šetria energiu. Počas tých hodín dňa, keď nikto nie je doma, nemá zmysel udržiavať vysokú teplotu v miestnostiach. Majiteľ domu, ktorý pozná pracovný plán svojej rodiny, môže vždy naprogramovať teplotný spínač tak, aby v určitých hodinách teplota vzduchu klesla a kúrenie sa zaplo hodinu pred príchodom ľudí.
Domáce termostaty vybavené GSM modulom sú schopné zabezpečiť diaľkové ovládanie kotolne prostredníctvom mobilnej komunikácie. Možnosť rozpočtu - zasielanie upozornení a príkazov formou SMS - správ z mobilného telefónu. Pokročilé verzie zariadení majú v smartfóne nainštalované vlastné aplikácie.
Komerčne dostupné zariadenia na reguláciu vykurovania sú celkom spoľahlivé a nespôsobujú žiadne sťažnosti. Zároveň však stoja peniaze a to nevyhovuje tým majiteľom bytov, ktorí sa aspoň trochu orientujú v elektrotechnike alebo elektronike. Koniec koncov, ak pochopíte, ako by takéto tepelné relé malo fungovať, môžete ho zostaviť a pripojiť k generátoru tepla vlastnými rukami.
Samozrejme, nie každý dokáže vyrobiť zložité programovateľné zariadenie. Na zostavenie takéhoto modelu je navyše potrebné zakúpiť komponenty, rovnaký mikrokontrolér, digitálny displej a ďalšie diely. Ak ste v tomto biznise nový človek a problematike rozumiete povrchne, mali by ste začať s nejakou jednoduchou schémou, zostaviť ju a uviesť do prevádzky. Po dosiahnutí pozitívneho výsledku sa môžete zamerať na niečo vážnejšie.
Najprv musíte mať predstavu o tom, z akých prvkov by mal pozostávať termostat s reguláciou teploty. Odpoveď na otázku poskytuje schéma zapojenia uvedená vyššie a odrážajúca algoritmus zariadenia. Podľa schémy musí mať každý termostat prvok, ktorý meria teplotu a posiela elektrický impulz do procesorovej jednotky. Ten má za úlohu tento signál zosilniť alebo previesť tak, aby slúžil ako povel pre akčný prvok - relé. Ďalej predstavíme 2 jednoduché obvody a vysvetlíme ich fungovanie v súlade s týmto algoritmom bez použitia konkrétnych pojmov.
Zenerova dióda je rovnaká polovodičová dióda, ktorá prechádza prúdom iba v jednom smere. Rozdiel oproti dióde je v tom, že zenerova dióda má ovládací kontakt. Pokiaľ je naň privedené nastavené napätie, prvok je otvorený a obvodom preteká prúd. Keď jeho hodnota klesne pod limit, reťaz sa pretrhne. Prvou možnosťou je obvod tepelného relé, kde zenerova dióda hrá úlohu logickej riadiacej jednotky:
Ako vidíte, okruh je rozdelený na dve časti. Na ľavej strane je zobrazená časť pred ovládacími kontaktmi relé (označenie K1). Meracou jednotkou je tu tepelný odpor (R4), jeho odpor klesá so zvyšujúcou sa teplotou okolia. Ručný regulátor teploty je premenlivý odpor R1, obvod je napájaný napätím 12 V. V normálnom režime je na riadiacom kontakte zenerovej diódy napätie viac ako 2,5 V, obvod je uzavretý, relé je zapnutá.
Poradenstvo. 12 V napájací zdroj môže byť akékoľvek lacné komerčne dostupné zariadenie. Relé - jazýčkový spínač značky RES55A alebo RES47, tepelný odpor - KMT, MMT alebo podobné.
Akonáhle teplota stúpne nad nastavenú hranicu, odpor R4 klesne, napätie klesne pod 2,5 V, zenerova dióda preruší obvod. Potom relé urobí to isté a vypne napájaciu časť, ktorej obvod je znázornený vpravo. Tu je jednoduché tepelné relé pre kotol vybavené triakom D2, ktorý spolu so zapínacími kontaktmi relé slúži ako vykonávacia jednotka. Cez ňu je napájacie napätie kotla 220 V.
Tento obvod sa od predchádzajúceho líši tým, že namiesto zenerovej diódy používa logický čip K561LA7. Snímač teploty je stále termistor (označenie - VDR1), až teraz rozhodnutie o uzavretí obvodu robí logická jednotka mikroobvodu. Mimochodom, značka K561LA7 sa vyrába už od sovietskych čias a stojí len centy.
Na prechodné zosilnenie impulzov sa používa tranzistor KT315, na ten istý účel je v konečnom štádiu inštalovaný druhý tranzistor KT815. Tento diagram zodpovedá ľavej strane predchádzajúcej, napájací blok tu nie je zobrazený. Ako asi tušíte, môže to byť podobné – s triakom KU208G. Prevádzka takéhoto domáceho tepelného relé bola testovaná na kotloch ARISTON, BAXI, Don.
Pripojenie termostatu ku kotlu svojpomocne je jednoduchá záležitosť, na internete je veľa materiálov na túto tému. Ale urobiť to sami od nuly nie je také jednoduché, navyše potrebujete merač napätia a prúdu na vykonanie úprav. Kúpte si hotový výrobok alebo sa pustite do jeho výroby sami - rozhodnutie je na vás.
Predstavujem elektronický vývoj - podomácky vyrobený termostat na elektrické kúrenie. Teplota pre vykurovací systém sa nastavuje automaticky na základe zmien vonkajšej teploty. Termostat nemusí manuálne zadávať a meniť hodnoty, aby udržal teplotu vo vykurovacom systéme.
Vo vykurovacom systéme existujú podobné zariadenia. Pre nich je jasne stanovený pomer priemernej dennej teploty a priemeru vykurovacej stúpačky. Na základe týchto údajov sa nastaví teplota pre vykurovací systém. Táto tabuľka vykurovacieho systému bola vzatá ako základ. Samozrejme, niektoré faktory sú mi neznáme, môže sa ukázať, že budova nie je napríklad zateplená. Tepelné straty takejto budovy budú veľké, vykurovanie nemusí postačovať na bežné vykurovanie priestorov. Termostat má schopnosť vykonávať úpravy pre tabuľkové údaje. (Viac informácií si môžete prečítať na tomto odkaze).
Plánoval som ukázať video o prevádzke termostatu s eklektickým kotlom (25KV) pripojeným k vykurovaciemu systému. Ale ako sa ukázalo, budova, pre ktorú sa to všetko urobilo, nebola dlho obytná, počas kontroly takmer celý vykurovací systém chátral. Kedy sa všetko obnoví, nie je známe, snáď to nebude tento rok. Keďže v reálnych podmienkach nemôžem nastavovať termostat a sledovať dynamiku meniacich sa teplotných procesov či už pri vykurovaní, tak aj vonku, išiel som inou cestou. Pre tieto účely postavil model vykurovacieho systému.
Úlohu elektrického kotla plní sklenená pollitrová nádoba, úlohou vykurovacieho telesa na vodu je päťstowattový kotol. Ale pri takom objeme vody bol tento výkon nadbytočný. Preto bol kotol pripojený cez diódu, čím sa znížil výkon ohrievača.
Dva hliníkové prietokové radiátory zapojené do série odoberajú teplo z vykurovacieho systému a tvoria tak akúsi batériu. Pomocou chladiča vytváram dynamiku chladenia vykurovacieho systému, keďže program v termostate sleduje rýchlosť nárastu a poklesu teploty vo vykurovacom systéme. Na spiatočke je digitálny snímač teploty T1, na základe ktorého je udržiavaná nastavená teplota vo vykurovacom systéme.
Aby vykurovací systém začal pracovať, je potrebné, aby snímač T2 (vonkajší) zaznamenal pokles teploty, pod + 10C. Pre simuláciu zmien vonkajšej teploty som navrhol mini chladničku na peltierovom prvku.
Opisovať prácu celej podomácky vyrobenej inštalácie nemá zmysel, všetko som natáčal na video.
Niekoľko bodov o montáži elektronického zariadenia:
Elektronika termostatu je umiestnená na dvoch doskách plošných spojov, na prezeranie a tlač budete potrebovať program SprintLaut, verzia 6.0 alebo vyššia. Termostat kúrenia je namontovaný na DIN lištu, vďaka skrinke radu Z101, ale niečo vám nebráni umiestniť všetku elektroniku do inej, rozmerovo vyhovujúcej skrinky, hlavné je, že ste spokojní. Puzdro Z101 nemá okienko pre indikátor, takže si ho budete musieť označiť a odrezať sami. Hodnoty rádiových komponentov sú uvedené na diagrame, okrem svorkovníc. Na pripojenie vodičov som použil svorkovnice série WJ950-9,5-02P (9 ks), ale dajú sa nahradiť inými, pri výbere vezmite do úvahy, že schod medzi nohami sa zhoduje a výška svorkovnica nebráni uzavretiu puzdra. Termostat používa mikrokontrolér, ktorý je potrebné naprogramovať, samozrejme, firmvér poskytujem aj vo verejnej doméne (možno bude musieť byť dokončený počas práce). Pri blikaní mikrokontroléra nastavte činnosť generátora vnútorných hodín mikrokontroléra na 8 MHz.
Termostat na farme je niekedy nepostrádateľná vec, ktorá pomáha kontrolovať tepelný režim na domácom inkubátore alebo sušičke zeleniny. Vstavané mechanizmy na tento účel sa často rýchlo zhoršujú alebo sa nelíšia v slušnej kvalite, čo vás núti vymyslieť jednoduchý termostat vlastnými rukami.
Ak patríte medzi tých, ktorí súrne potrebovali domáce zariadenie s funkciou regulácie tepla, zostaňte tu, pretože všetky vhodné a odskúšané schémy v kombinácii s teóriou a užitočnými tipmi sú uvedené nižšie.
Regulátor teploty alebo termostat je zariadenie schopné reštartovať a zastaviť prevádzku vykurovacích alebo chladiacich jednotiek. Napríklad vám umožňuje udržiavať optimálny režim v inkubátore a je tiež schopný zapnúť kúrenie v suteréne, čím sa zabezpečí nízka teplota.
Predtým, ako si vytvoríte termostat vlastnými rukami, musíte pochopiť sprievodnú teóriu. Princíp tohto zariadenia je identický s činnosťou jednoduchých meracích snímačov, ktoré dokážu meniť odpor v závislosti od okolitých teplotných podmienok. Za zmenu indikátora je zodpovedný špeciálny prvok a takzvaný referenčný odpor zostáva nezmenený.
V zariadení termostatu integrovaný zosilňovač (komparátor) reaguje na zmenu hodnoty odporu, spína mikroobvody pri dosiahnutí určitej teploty.
Na internete a v regulačnej dokumentácii je ľahké nájsť schémy termostatov na rôzne účely, ktoré si môžete zostaviť vlastnými rukami. Vo väčšine prípadov sú základom schematického výkresu tieto prvky:
Obvod je napájaný beztransformátorovým napájaním a automobilové relé navrhnuté pre napätie 12 voltov je perfektné ako aktuátor za predpokladu, že prúd vstupujúci do cievky je aspoň 100 mA.
Pokyny na výrobu termostatu vlastnými rukami sú založené na prísnom dodržiavaní zvolenej schémy, podľa ktorej je potrebné spojiť všetky komponenty do jedného celku. Napríklad elektronický obvod pre inkubátor je zostavený podľa nasledujúceho algoritmu:
Mimochodom, pridaním teplotného senzora je možné zostavené zariadenie bezpečne použiť nielen pre inkubátory, sušičky, ale aj pre udržiavanie tepelného režimu v akváriu alebo teráriu.
Okrem kvalitnej montáže je potrebné dbať aj na podmienky jej prevádzky, ktoré by mali zahŕňať:
Keď ste prišli na to, ako pripojiť termostat vlastnými rukami, môžete ho začať pravidelne používať. Hlavná vec je, že výkon vyrobeného zariadenia je určený pre kontakty relé. Napríklad pri maximálnom zaťažení 30 ampérov by výkon nemal presiahnuť 6,6 kW.
Továrenský alebo domáci termostat je možné opraviť tak, aby sa nekupoval nový a nestrácal čas hľadaním a montážou potrebných dielov. V prvom rade je potrebné nájsť zariadenie (ak ste ho nenainštalovali), pretože fotografia termostatu ukazuje, že jeho rozmery sú malé, čo trochu sťažuje vyhľadávanie.
Rada pomôže: termostat sa nachádza vedľa tlačidla teplotného režimu.
Príznaky zlyhania zariadenia môžu zahŕňať nasledovné:
V závislosti od príčiny poruchy je potrebné vykonať nasledujúce kroky na opravu termostatu vlastnými rukami:
Mnoho domácich a domácich spotrebičov je vybavených termostatmi a vedieť, ako ich opraviť, znova zložiť vlastnými rukami a nainštalovať, výrazne ušetrí vaše peniaze, čas a námahu.
Ruská zima sa vyznačuje svojou závažnosťou a silným chladom, ktorý je známy každému. Preto musia byť priestory, v ktorých sa ľudia nachádzajú, vykurované. Najbežnejšou možnosťou je ústredné kúrenie a ak nie je k dispozícii, môžete použiť samostatný plynový kotol. Často sa však stáva, že ani jedno, ani druhé nie je k dispozícii, napríklad na otvorenom priestranstve je malá miestnosť vodnej čerpacej stanice, v ktorej sú strojníci nepretržite v službe. Môže to byť miestnosť v nejakej veľkej neobývanej budove alebo strážna veža. Príkladov je dosť.
Všetky tieto prípady si vynucujú inštaláciu elektrického vykurovania. Pri malej veľkosti miestnosti je celkom možné vyjsť s obyčajným elektrickým olejovým radiátorom a vo veľkých miestnostiach je najčastejšie usporiadané ohrev vody pomocou radiátora. Ak nesledujete teplotu vody, môže skôr alebo neskôr vrieť, čo spôsobí poruchu celého kotla. Na ochranu pred takýmito prípadmi sa používajú termostaty.
Z funkčného hľadiska možno zariadenie rozdeliť na niekoľko samostatných uzlov: komparátor, ako aj zariadenia na riadenie záťaže. Všetky tieto časti budú popísané ďalej. Tieto informácie sú potrebné na vytvorenie termostatu vlastnými rukami. V tomto prípade sa navrhuje konštrukcia, v ktorej bežný bipolárny tranzistor slúži ako snímač teploty, vďaka čomu je možné upustiť od používania termistorov. Tento snímač funguje na základe toho, že parametre tranzistorov všetkých polovodičových zariadení sú viac závislé od teploty média.
Vytvorenie termostatu vlastnými rukami by sa malo vykonávať s povinným zvážením dvoch bodov. Po prvé, hovoríme o tendencii automatických zariadení k automatickému generovaniu. V prípade, že sa medzi pohonom a snímačom tepelného relé vytvorí príliš silné spojenie, relé sa po zopnutí okamžite vypne a potom opäť zapne. Toto sa stane, keď je snímač v tesnej blízkosti chladiča alebo ohrievača. Po druhé, všetky senzory a elektronické zariadenia majú určitú presnosť. Môžete napríklad sledovať teplotu 1 stupeň, no oveľa ťažšie je sledovať menšie hodnoty. V takom prípade jednoduchá elektronika často začína robiť chyby a vzájomne sa vylučujúce rozhodnutia, najmä keď sa teplota takmer rovná tej nastavenej na prevádzku.
Ak hovoríme o tom, ako vyrobiť termostat vlastnými rukami, potom stojí za to povedať, že snímačom je termistor, ktorý znižuje jeho odpor počas procesu vykurovania. Je pripojený k obvodu deliča napätia. V obvode je zahrnutý aj R2, cez ktorý sa nastavuje teplota odozvy. Z deliča je napätie privádzané do prvku 2I-NOT, ktorý je zapnutý v invertorovom režime a následne do bázy tranzistora, ktorá slúži ako iskrisko pre kondenzátor C1. Ten je zase pripojený k vstupu (S) klopného obvodu RS, ktorý je zostavený na dvojici prvkov, ako aj k vstupu ďalšieho 2I-NOT. Z deliča je napätie privádzané na vstup 2I-NOT, ktorý ovláda druhý vstup (R) klopného obvodu RS.
Takže sa pozeráme na to, ako vytvoriť jednoduchý termostat vlastnými rukami, takže je dôležité pochopiť, ako to funguje v rôznych situáciách. Pri vysokých teplotách sa termistory vyznačujú nízkym napätím, preto je na deliči napätie, ktoré je vnímané logickými obvodmi ako nulové. V tomto prípade je tranzistor otvorený, na vstupe S-flip-flopu je vnímaná logická nula a kondenzátor C1 je vybitý. Výstup spúšťača je nastavený na logickú jednotku. Relé je v zapnutom režime a tranzistor VT2 je otvorený. Aby sme presne pochopili, ako vyrobiť termostat, stojí za zmienku, že táto konkrétna implementácia relé je zameraná na chladenie objektu, to znamená, že zapína ventilátor pri vysokej teplote.
Keď teplota klesne, odpor termistora sa zvýši, čo vedie k zvýšeniu napätia na deliči. V určitom okamihu sa tranzistor VT1 uzavrie, po ktorom sa začne nabíjanie kondenzátora C1 cez R5. V závere prichádza chvíľa dosiahnutia úrovne logického celku. Je to ona, ktorá vstupuje do jedného zo vstupov D4 a napätie z deliča sa dodáva na druhý vstup tohto prvku. Keď sú na oboch vstupoch nastavené logické jednotky a na výstupe prvku sa objaví nula, spúšť sa prepne do opačného stavu. V takom prípade sa relé vypne, čo vám v prípade potreby umožní vypnúť ventilátor alebo zapnúť kúrenie. Môžete si teda vyrobiť termostat, aby v prípade potreby zapínal a vypínal ventilátor.
Takže teplota začala opäť stúpať. Nula na rozdeľovači sa najskôr objaví na jednom zo vstupov D4 a odstráni nulu na vstupe spúšťača a zmení ju na jednu. Ďalej, keď sa teplota zvyšuje, na striedači sa objaví nula. Po zmene na jednotku sa tranzistor otvorí, čo povedie k vybitiu prvku C1 a nastaveniu nuly na vstupe spúšte, čím sa vypne ohrev chladiacej kvapaliny v systéme ohrevu vody alebo sa zapne ventilátor. Sú ručne vyrábané a veľmi dobre sa s nimi pracuje.
Bloky C1, R5 a VT1 sú navrhnuté tak, aby eliminovali autogeneráciu, pretože sú nastavené na vypnutie oneskorenia. Môže sa pohybovať od niekoľkých sekúnd do niekoľkých minút. Uvažujeme o pomerne jednoduchom termostate, ktorý sme vytvorili vlastnými rukami, takže vyššie uvedená zostava eliminuje aj odskok snímača teploty. Dokonca aj pri veľmi malom prvom impulze sa tranzistor otvorí a kondenzátor sa okamžite vybije. Ďalšie chatovanie bude ignorované. Keď sa tranzistor uzavrie, situácia sa opakuje. Nabíjanie kondenzátora začína až po skončení posledného odrazového impulzu. Vďaka zavedeniu spúšte do obvodu je možné zabezpečiť maximálnu prehľadnosť chodu relé. Ako viete, spúšť môže mať iba dve polohy.
Na výrobu termostatu vlastnými rukami môžete použiť špeciálnu dosku s plošnými spojmi, na ktorej bude celý obvod zostavený sklopným spôsobom. Môžete tiež použiť dosku s plošnými spojmi. Napájanie je možné použiť ľubovoľne v rozmedzí 3-15 voltov. Podľa toho by sa malo vybrať relé.
Podľa podobnej schémy si môžete vyrobiť termostat pre akvárium vlastnými rukami, treba však poznamenať, že musí byť pripevnený na vonkajšiu stranu skla, potom s jeho používaním nebudú žiadne problémy.
Vyššie opísané relé vykazovalo počas prevádzky veľmi vysokú spoľahlivosť. Teplota sa udržiava na najbližší zlomok stupňa. Je však priamo závislá od časového oneskorenia určeného obvodom R5C1, ako aj odozvy na prevádzku, teda výkonu chladiča alebo ohrievača. Rozsah teplôt a presnosť jeho nastavenia je určená výberom rezistorov deliča. Ak ste si takýto termostat vyrobili vlastnými rukami, nie je potrebné ho konfigurovať, ale okamžite začne fungovať.
Dôvodom montáže tohto okruhu bola porucha termostatu v elektrickej rúre v kuchyni. Pri hľadaní na internete som nenašiel konkrétne množstvo možností na mikrokontroléroch, samozrejme, niečo existuje, ale všetko je navrhnuté hlavne pre prácu s teplotným snímačom typu DS18B20 a je veľmi obmedzené v hornom teplotnom rozsahu a nie je vhodný do rúry. Úlohou bolo merať teploty do 300°C, takže voľba padla na termočlánky typu K. Analýza obvodových riešení viedla k niekoľkým možnostiam.
Termostat zostavený podľa tejto schémy má deklarovanú hornú hranicu 999°C. Tu je to, čo sa stalo po jeho zložení:
Testy ukázali, že samotný termostat funguje celkom spoľahlivo, no v tejto verzii sa mi nepáčila absencia flexibilnej pamäte. Firmvér mikrokontroléra pre obe možnosti je v archíve.
Po menšom uvažovaní som dospel k záveru, že je tu možné pripevniť rovnaký ovládač ako na spájkovaciu stanicu, avšak s trochou vylepšenia. Počas prevádzky spájkovacej stanice boli zistené menšie nepríjemnosti: potreba nastaviť časovače na 0 a niekedy rušenie, ktoré uvedie stanicu do režimu SPAŤ . Vzhľadom na to, že ženy si nepotrebujú zapamätať algoritmus na prepnutie časovača do režimu 0 alebo 1, opakovala sa schéma tej istej stanice, ale iba kanál sušiča vlasov. A malé vylepšenia viedli k stabilnému a „bezhlučnému“ chodu termostatu z hľadiska ovládania. Pri blikaní AtMega8 by ste mali venovať pozornosť novým poistkám. Nasledujúca fotografia zobrazuje termočlánok typu K, ktorý je vhodné namontovať do rúry.
Páčila sa mi práca regulátora teploty na breadboarde – finálnu montáž som začal na plošnom spoji.
Montáž som dokončil, práca je tiež stabilná, údaje v porovnaní s laboratórnym teplomerom sa líšia asi o 1,5 ° C, čo je v zásade vynikajúce. Pri nastavovaní je na plošnom spoji výstupný odpor, zatiaľ som nenašiel na sklade SMD tohto hodnotenia.
LED dióda simuluje ohrievacie články rúry. Jediná poznámka: potreba vytvoriť spoľahlivý spoločný základ, ktorý následne ovplyvňuje konečný výsledok merania. Je to viacotáčkový ladiaci odpor, ktorý je potrebný v obvode a po druhé, dávajte pozor na R16, môže byť tiež potrebné vybrať, v mojom prípade je hodnota 18 kOhm. Takže tu je to, čo máme:
V procese experimentov s najnovším termostatom stále dochádzalo k malým vylepšeniam, ktoré kvalitatívne ovplyvňujú konečný výsledok, pozrite sa na fotografiu s nápisom 543 - to znamená, že snímač je odpojený alebo otvorený.
A nakoniec od experimentov prejdeme k hotovému dizajnu termostatu. Zaviedol som obvod do elektrického sporáka a pozval som smerodajnú komisiu, aby dielo prijala :) Jediné, čo manželka odmietla, boli malé tlačidlá na regulácii konvekcie, celkového výkonu a prúdenia vzduchu, ale to sa dá časom vyriešiť, ale zatiaľ to vyzerá takto.
Regulátor udržuje nastavenú teplotu s presnosťou na 2 stupne. Stáva sa to v čase zahrievania, kvôli zotrvačnosti celej konštrukcie (vykurovacie telesá sa ochladzujú, vnútorný rám vyrovnáva teplotu), vo všeobecnosti sa mi schéma v mojej práci veľmi páčila, a preto sa odporúča pre seba- opakovanie. autor - GUVERNÉR.
Diskutujte o článku SCHÉMA TERMOSTATU
