Терморегулятор своими руками для овощей

Терморегулятор для погреба своими руками

termo 0001Один мой знакомый приятель приобрел гараж с погребом и решил сделать так, чтобы картофель и другие овощи в погребе не промерзали зимой.

Он попросил помочь ему в изготовлении терморегулятора.

Схема простая, доступная для сборки даже начинающим радиолюбителям.

Слепое копирование чьего-то, хотя и вполне работоспособного, устройства — не по мне. Да и ряд соображений побудил заняться модернизацией базового терморегулятора.

Прежде всего, меня не устраивало, что электропитание исходного варианта осуществлялось по так называемой бестрансформаторной схеме, где узлы и элементы — под фазовым, опасным для жизни напряжением. Ведь в погреб не исключено просачивание воды. Да и хозяин хранилища овощей, скажем, в распутицу может запросто промочить ноги. Что если он на мгновение коснется работающего терморегулятора? Это помогло четче сформулировать основное требование к терморегулятору: надежная развязка конструкции от сетевого напряжения, например, при помощи разделительного или понижающего трансформатора и исполнительного реле.

Не устраивала меня и маломощность устройства-прототипа с теплоизлучающей нагрузкой в виде 100-ваттной лампы накаливания. Конечно же, в модернизированной конструкции должен работать нагреватель мощностью не менее 1,5 кВт в сочетании с вентилятором. В случае необходимости его можно использовать для быстрой просушки погреба-овощехранилища.

Но тогда тиристоры устаревшей серии КУ202 и диоды Д245, на которых собрана схема-прототип, должны работать на пределе своих возможностей и перегреваться. Значит, требуется установить их на радиаторы, организовать принудительное охлаждение, электроизолировать друг от друга и от корпуса устройства или использовать более мощные и, как правило, более дорогие и дефицитные аналоги…

Принципиальная электрическая схема

Схема терморегулятора-прототипа (вверху)

termo 0005

и её модернизированный вариант (внизу)

И тут мне подвернулся под руку старый магнитный пускатель марки ПМЕ-074. Это помогло разрешить все проблемы. К тому же удалось при модификации принципиальной электрической схемы терморегулятора ограничиться использованием одного датчика температуры вместо прежних двух.

Тем, кто заинтересуется моей доработкой конструкции, отлично зарекомендовавшей себя в деле, нелишне знать и другие подробности. В частности, что на резисторах R1— RЗ собран делитель 9-вольтного, гальванически не связанного с бытовой электросетью, стабилизированного напряжения питания (с помощью стабилитрона VD1 типа Д814Б). В нижнее плечо его включен 10-килоомный терморезистор КМТ-12, легко заменяемый на ММТ-1, ММТ-9, ММТ-12 и им подобные аналоги. В верхнем плече делителя — два резистора: переменный Р1 (сопротивлением 1,5—2,2 кОм, тип — СПО-0,5 или СПЗ-4а с линейной характеристикой, ручка регулировки вынесена на лицевую панель с градуировкой «коррекция») и подстроечный R2 (15—47 кОм, СПЗ-16, «грубая установка»).

Печатная плата терморегулятора

termo 0003

Ярко выраженная зависимость сопротивления терморезистора от температуры позволяет использовать его в качестве датчика, изменяющего напряжение на соединенных входах 1 и 2 логического элемента DD1.1 микросхемы К561ЛА7. Ручками регулировки резисторов R1 и R2 выставляется порог (температура) срабатывания электронной логики. Конденсатором С1 устраняется «дребезг» (самовозбуждение) микросхемы DD1 в момент переключения. Благодаря резисторам R5 и R6 выход «цепочки» логических элементов гальванически увязывается с транзисторным ключом УТ1 (КТ972), нагрузкой которого является реле К1. Оно, в свою очередь, запускает магнитный пускатель К2 типа ПМЕ-074, включающий нагрузку — бытовой нагреватель со встроенным вентилятором общей мощностью 1,5 кВт и более.

termo 0002

Правда, для подключения терморегулятора к бытовой сети необходим понижающий трансформатор. Как подсказывает опыт, приемлем любой малогабаритный «силовичок» (например, от переносного магнитофона, калькулятора). Можно использовать и недорогой сетевой адаптер мощностью 9—10 Вт. Главное, подать на диодный мост терморегулятора требуемые 12 В. Меньшее напряжение может вызвать нестабильность срабатывания реле К1, а большее грозит перегревом, а то и перегоранием его обмоток.

Электронная часть устройства, за исключением датчика, смонтирована на печатной плате из односторонне фольгированного стеклотекстолита размерами 70x70x2 мм и вместе с магнитным пускателем К2 размещена в пластмассовом корпусе подходящих размеров. Терморезистор-датчик сделан выносным и для большей чувствительности прикреплен к небольшому алюминиевому радиатору.

termo 0001Терморегулятор, собранный без ошибок и из заведомо исправных деталей, начинает работать сразу по включению в электросеть. Настройка же состоит в подборе сопротивления резистора 144, обеспечивающего правильный режим эксплуатации стабилитрона (сверяется по справочнику). Например, при использовании Д814Б в качестве VD1 номинал этого резистора ориентировочно определяется из расчета 100 Ом на каждый 1 В разницы между нестабили-зированным и стабилизированным напряжениями питания. То есть сопротивление 144 для конкретных условий, задаваемых принципиальной электрической схемой, должно составлять (12—9) х 100 Ом = 300 Ом.

Рекомендуется только что смонтированное, подключенное к источнику электроэнергии и еще не помещенное в корпус устройство «погонять» в течение часа-двух. Если выяснится, что напряжение стабилизации «гуляет» или стабилитрон сильно греется, то необходимо подобрать номинал R4.

Далее, с помощью резисторов R1 и R2 задать температуру, которая должна поддерживаться в погребе-овоще-хранилище. Для этого следует, установив их движки в среднее положение и поместив терморезистор в среду с требуемой температурой, при медленном вращении ручки «коррекция» найти такой угол поворота ротора R2, при котором происходит срабатывание реле К1. Затем, охлаждая или нагревая среду, где пребывает датчик, зафиксировать температуру срабатывания термореле при крайних положениях движка резистора Хорошо ручку этого «переменника» на лицевой панели устройства оснастить указателем, а рядом наклеить шкалу из ватмана.

termo 0004

Автор: В.Савельев, г. Радужный, Владимирская обл.

Источник

Самодельный терморегулятор для хранилища с овощами (КР140УД608)

Принципиальная схема простого терморегулятора для овощехранилища, который можно собрать из деталей своими руками.

Для зимнего хранения овощей многие хозяева пользуются специальными деревянными контейнерами с двойными стенками, установленными в подвалах жилых домов.

Для того чтобы овощи не поморозились при отрицательных температурах в контейнер можно установить подогреватели из обычных ламп накаливания на 220V.

Лампы устанавливают между двойными стенками контейнера так, чтобы свет от них не попадал на овощи (чтобы картошка не позеленела), а шло только тепло. В данном случае, лампа накаливания оказывается наиболее доступным и безопасным нагревательным прибором.

Для поддержания в контейнере температуры не ниже некоторого установленного значения необходим термостабилизатор. Одна из возможных схем термостабилизатора такого назначения показана на рисунке.

Принципиальная схема

Принцип действия классический. Он основан на разбалансировке моста постоянного тока состоящего из резисторов R1-R4, в диагональ которого включен компаратор на операционном усилителе А1. Терморезистор R2 следит за температурой. Он установлен прямо на плате устройства.

Переменным резистором R4 устанавливают момент балансировки моста в зависимости от температуры (то есть, в зависимости от сопротивления тероморезистора R2).

shema 20086 34

Рис. 1. Принципиальная схема простого терморегулятора для хранилища овощей.

При нарушении данного баланса в сторону уменьшения температуры окружающей среды, компаратор срабатывает и на его выходе устанавливается повышенное напряжение, которое поступает на затвор мощного полевого транзистора VT1 от открывает его.

На лампы Н1-Н4, служащие нагревателем, через диод VD5 поступает напряжение электросети, но только одной из полуволн. В результате эффективное напряжение на лампах составляет около 180V.

shema 20086 35

Рис. 2. Печатная плата для схемы термостабилизатора.

shema 20086 36

Рис. 3. Расположение деталей на плате терморегулятора.

Это ниже номинального значения, поэтому надежность ламп повышается, и горят они в более красном секторе излучения, отдавая меньше света и больше тепла.

Измерительный мост и операционный усилитель питаются напряжением 18V от стабилитрона VD2. При этом режим работы ОУ оптимален, и обеспечивается достаточно высокая точность измерения, но напряжение 18V недопустимо высоко для затвора полевого транзистора VТ1. Поэтому, напряжение на его затворе ограничено стабилитроном VD1 и резистором R6.

Сопротивление открытого канала транзистора IRF840 менее одного Ома, поэтому, при мощности нагрузки 240W (четыре лампы по 60W каждая) на транзисторе рассеивается минимальная мощность, и он практически не нагревается. Нет нагрева и от источника питания, так как в нем нет привычного мощного гасящего сопротивления.

Вместо него здесь реактивное сопротивление конденсатора С2, мощность (а значит и теплота) на нем не выделяется. Все это в комплексе обеспечивает хорошую надежность схемы.

Детали

Датчиком температуры (R2) является терморезистор ММТ-4 номинальным сопротивлением 22кОм. Можно использовать аналогичный терморезистор с другим номинальным сопротивлением, от 10 до 100 кОм, при этом, сопротивление резистора R1 должно быть равно номинальному сопротивлению R2.

Диод VD5 должен быть на обратное напряжение не ниже 400V и ток не ниже 2А. Его можно заменить отечественным КД226Г. Е, КД257Б. Д, КД280Г. Ж. или другим аналогичным.

В корпусе, в торце возле терморезистора сделано отверстие. Разъемы и регулятор расположены в незанятой платой части корпуса. Готовое устройство прикреплено с помощью шурупов и двух металлических хомутов к внутренней стороне крышки контейнера. Когда контейнер закрыт терморегулятор находится внутри его.

Источник

Терморегулятор для погреба своими руками

Выбор датчика для терморегулятора

1383298799 10Терморегулятор в быту применяется в самых разных устройствах, начиная от холодильника и заканчивая утюгами и паяльниками. Наверно, нет такого радиолюбителя, который обошел бы стороной подобную схему. Чаще всего в качестве датчика или сенсора температуры в различных любительских конструкциях используются терморезисторы, транзисторы или диоды. Работа таких терморегуляторов достаточно проста, алгоритм работы примитивный, и как следствие простая электрическая схема.

Поддержание заданной температуры производится включением – выключением нагревательного элемента (ТЭН): как только температура достигнет заданной величины, срабатывает сравнивающее устройство (компаратор) и ТЭН отключается. Такой принцип регулирования реализован во всех простых регуляторах. Казалось бы, все просто и понятно, но это лишь до того, пока не дошло до практических опытов.

Самым сложным и трудоемким процессом в изготовлении «простых» терморегуляторов является настройка на требуемую температуру. Для определения характерных точек температурной шкалы предлагается сначала погружать датчик в сосуд с тающим льдом (это ноль градусов Цельсия), а затем в кипяток (100 градусов).

После этой «калибровки» методом проб и ошибок при помощи градусника и вольтметра производится настойка необходимой температуры срабатывания. После таких опытов результат оказывается не самым лучшим.

Сейчас различными фирмами выпускается множество температурных сенсоров уже откалиброванных в процессе производства. В основном это датчики, рассчитанные на работу с микроконтроллерами. Информация на выходе этих датчиков цифровая, передается по однопроводному двунаправленному интерфейсу 1-wire, что позволяет создавать целые сети на базе подобных устройств. Другими словами очень просто создать многоточечный термометр, контролировать температуру, например, в помещении и за окном, и даже не в одной комнате.

На фоне такого изобилия интеллектуальных цифровых сенсоров неплохо выглядит скромный прибор LM335 и его разновидности 235, 135. Первая цифра в маркировке говорит о назначении прибора: 1 соответствует военной приемке, 2 индустриальное применение, а тройка говорит об использовании компонента в бытовых приборах.

Кстати, такая же стройная система обозначений свойственна многим импортным деталям, например операционным усилителям, компараторам и многим другим. Отечественным аналогом таких обозначений была маркировка транзисторов, например, 2Т и КТ. Первые предназначались для военных, а вторые для широкого применения. Но пора вернуться к уже знакомому нам LM335.

1383298810 1

Рисунок 1. Внешний вид датчика LM335

По принципу действия датчик LM335 представляет собой стабилитрон, у которого напряжение стабилизации зависит от температуры. При повышении температуры на один градус Кельвина напряжение стабилизации увеличивается на 10 милливольт. Типовая схема включения показана на рисунке 2.

1383298781 2

Рисунок 2. Типовая схема включения датчика LM335

При взгляде на этот рисунок сразу можно спросить, какое же сопротивление резистора R1 и, какое напряжение питания при такой схеме включения. Ответ содержится в технической документации, где сказано, что нормальная работа изделия гарантируется в диапазоне токов 0,45…5,00 миллиампер. Следует заметить, что предел в 5 мА превышать не следует, поскольку датчик будет перегреваться и измерять собственную температуру.

Что будет показывать датчик LM335

Чтобы перевести температуру из привычной всем шкалы Цельсия в шкалу Кельвина достаточно просто прибавить 273,15. Ну, про 0,15 всегда и все забывают, поэтому просто 273, и получается, что 0°C это 0+273 = 273°K.

В учебниках физики нормальной температурой считается 25°C, а по Кельвину получается 25+273 = 298, а точнее 298,15. Именно эта точка упоминается в даташите, как единственная точка калибровки сенсора. Таким образом, при температуре 25°C на выходе датчика должно быть 298,15 * 0,010 = 2,9815В.

Все эти рассуждения и расчеты должны навести на мысль, что при изготовлении терморегулятора не придется ничего градуировать, макая сенсор в кипяток и в тающий лед. Достаточно просто рассчитать напряжение на выходе LM335, после чего останется только выставить это напряжение в качестве задающего на входе сравнивающего устройства (компаратора).

Еще один повод для использования LM335 в своей конструкции это небольшая цена. В интернет магазине его можно купить по цене около 1 доллара. Наверно, доставка обойдется дороже. После всех этих теоретических рассуждений можно перейти к разработке электрической схемы терморегулятора. В данном случае для погреба.

Принципиальная схема терморегулятора для погреба

Чтобы сконструировать терморегулятор для погреба на базе аналогового термодатчика LM335 не надо изобретать ничего нового. Достаточно обратиться к технической документации (Data Sheet) на этот компонент. Даташит содержит все способы применения датчика, в том числе и собственно терморегулятор.

Но эту схему можно рассматривать как функциональную, по которой можно изучить принцип работы. Практически придется дополнить ее выходным устройством, позволяющим включать нагреватель заданной мощности и, естественно, блоком питания и, возможно, индикаторами работы. Об этих узлах будет рассказано несколько позже, а пока посмотрим, что же предлагает фирменная документация, она же даташит. Схема, как она есть, показана на рисунке 3.

1383298782 3

Рисунок 3. Схема подключения датчика LM335

Как работает компаратор

Логика работы компаратора достаточно проста. Когда напряжение на прямом входе (2) больше, чем на инверсном (3), на выходе компаратора устанавливается высокий уровень. Транзистор открывается и подключает нагрузку. На рисунке 1 это сразу нагреватель, но ведь это функциональная схема. К прямому входу подключен потенциометр, задающий порог срабатывания компаратора, т.е. уставку температуры.

Когда напряжение на инверсном входе больше, чем на прямом, на выходе компаратора установится низкий уровень. К инверсному входу подключен термодатчик LM335, поэтому при повышении температуры (нагреватель уже включен) будет повышаться напряжение на инверсном входе.

Когда напряжение датчика достигнет порога срабатывания, установленного потенциометром, компаратор переключится в низкий уровень, транзистор закроется и отключит нагреватель. Далее весь цикл повторится.

1383298808 4

Несколько пояснений к принципиальной схеме

Нетрудно видеть, что базовая схема немного изменилась. Прежде всего, вместо нагревателя транзистор будет включать реле, а что будет включать реле об этом чуть позже. Еще появился электролитический конденсатор C1, назначение которого сглаживание пульсаций напряжения на стабилитроне 4568. Но расскажем о назначении деталей чуть подробней.

Питание термодатчика и делителя напряжения уставки температуры R2, R3, R4 стабилизировано параметрическим стабилизатором R1, 1N4568, C1 с напряжением стабилизации 6,4В. Даже если питание всего устройства будет производиться от стабилизированного источника, дополнительный стабилизатор не помешает.

Такое решение позволяет питать все устройство от источника, напряжение которого можно выбрать в зависимости от напряжения катушки реле, имеющегося в наличии. Скорее всего, это будет 12 или 24В. Источник питания может быть даже нестабилизированным, просто диодный мост с конденсатором. Но лучше все-таки не поскупиться и поставить в блок питания интегральный стабилизатор 7812, который обеспечит еще и защиту от КЗ.

Если уж разговор зашел про реле, что можно в данном случае применить? Прежде всего, это современные малогабаритные реле, наподобие тех, что применяются в стиральных машинах. Внешний вид реле показан на рисунке 5.

1383298772 5

Рисунок 5. Малогобаритное реле

При всей миниатюрности такие реле могут коммутировать ток до 10А, что позволяет коммутировать нагрузку до 2КВт. Это если на все 10А, но так делать не надо. Самое большее, что можно включить таким реле это нагреватель мощностью не более 1КВт, ведь должен же быть хоть какой-то «запас прочности»!

Совсем хорошо, если реле своими контактами будет включать магнитный пускатель серии ПМЕ, а уж он пусть включает нагреватель. Это один из самых надежных вариантов включения нагрузки. Другие варианты подключения описаны в статье «Как подключить нагрузку к блоку управления на микросхемах». Но практика показывает, что вариант с магнитным пускателем, пожалуй, самый простой и надежный. Возможная реализация такого варианта показана на рисунке 6.

1383298790 6

Электропитание терморегулятора

Блок питания устройства нестабилизированный, а поскольку сам терморегулятор (одна микросхема и один транзистор) практически никакой мощности не потребляет, то в качестве источника питания вполне подойдет любой сетевой адаптер китайского производства.

Если сделать блок питания, как показано на схеме, то вполне подойдет небольшой силовой трансформатор от кассетного магнитофона калькулятора или чего-то другого. Главное, чтобы напряжение на вторичной обмотке было не свыше 12..14В. При меньшем напряжении не будет срабатывать реле, а при большем оно просто может сгореть.

Если выходное напряжения трансформатора находится в пределах 17…19В, то тут без стабилизатора не обойтись. Это не должно пугать, ведь современные интегральные стабилизаторы имеют всего 3 вывода, запаять их не так и сложно.

Включение нагрузки

Открытый транзистор VT1 включает реле K1, которое своим контактом K1.1 включает магнитный пускатель K2. Контакты магнитного пускателя K2.1 и K2.2 подключают к сети нагреватель. Следует отметить, что нагреватель включается сразу двумя контактами. Такое решение гарантирует, что при отключенном пускателе на нагрузке не останется фаза, если, конечно все исправно.

Поскольку погреб помещение влажное, иногда очень сырое, в плане электробезопасности очень опасное, то подключение всего устройства лучше всего осуществить с применением УЗО по всем требованиям к современной проводке. О правилах устройства электрической проводки в подвале можно почитать в этой статье.

Каким должен быть нагреватель

Схем терморегуляторов для погреба опубликовано немало. Когда-то их печатал журнал «Моделист-коструктор» и другие печатные издания, а теперь все это изобилие перекочевало в интернет. В этих статьях даются рекомендации, каким же должен быть нагреватель.

Кто-то предлагает обычные стоваттные лампы накаливания, трубчатые нагреватели марки ТЭН, масляные радиаторы (можно даже с неисправным биметаллическим регулятором). Также предлагается использовать бытовые обогреватели с встроенным вентилятором. Главное, чтобы не было прямого доступа к токоведущим частям. Поэтому старые электроплитки с открытой спиралью и самодельные нагреватели типа «козёл» применять ни в коем случае нельзя.

Сначала проверьте монтаж

Если устройство собрано без ошибок из исправных деталей, то особой наладки не требуется. Но в любом случае перед первым включением обязательно проверить качество монтажа: нет ли непропаек или наоборот замкнутых дорожек на печатной плате. И проделывать эти действия надо не забывать, просто взять себе за правило. Особенно это относится к конструкциям, подключаемым к электрической сети.

Настройка терморегулятора

Если первое включение конструкции произошло без дыма и взрывов, то единственное, что надо сделать, это выставить опорное напряжение на прямом входе компаратора (вывод 2), согласно желаемой температуре. Для этого необходимо произвести несколько расчетов.

Предположим, что температура в погребе должна поддерживаться на уровне +2 градуса по Цельсию. Тогда сначала переводим ее в градусы Кельвина, затем полученный результат умножаем на 0,010В в результате получается опорное напряжение, оно же уставка температуры.

(273,15 + 2) * 0,010 = 2,7515(В)

Если предполагается, что терморегулятор должен поддерживать температуру, например, +4 градуса, то получится следующий результат: (273,15 + 4) * 0,010 = 2,7715(В)

Источник

Простые схемы электронных терморегуляторов своими руками

inzhener e1544451220314

Соблюдение температурного режима является очень важным технологическим условием не только на производстве, но и в повседневной жизни. Имея столь большое значение, этот параметр должен чем-то регулироваться и контролироваться. Производят огромное количество таких приборов, имеющих множество особенностей и параметров. Но сделать терморегулятор своими руками порой куда выгоднее, нежели покупать готовый заводской аналог.

Общее понятие о температурных регуляторах

Приборы, фиксирующие и одновременно регулирующие заданное температурное значение, в большей степени встречаются на производстве. Но и в быту они также нашли своё место. Для поддержания необходимого микроклимата в доме часто используются терморегуляторы для воды. Своими руками делают такие аппараты для сушки овощей или отопления инкубатора. Где угодно может найти своё место подобная система.

В данном видео узнаем что из себя представляет регулятор температуры:


В действительности большинство терморегуляторов являются лишь частью общей схемы, которая состоит из таких составляющих:

Это три основные части системы поддержания заданных температурных параметров. Хотя, помимо них, в схеме могут участвовать и другие части наподобие промежуточного реле. Но они исполняют лишь дополнительную функцию.

Принцип работы

Принцип, по которому работают все регуляторы, – это снятие физической величины (температуры), передача данных на схему блока управления, решающего, что нужно сделать в конкретном случае.

Если делать термореле, то наиболее простой вариант будет иметь механическую схему управления. Здесь с помощью резистора устанавливается определённый порог, при достижении которого будет дан сигнал на исполнительный механизм.

Чтобы получить дополнительную функциональность и возможность работы с более широким диапазоном температур, придётся встраивать контроллер. Это же поможет увеличить срок эксплуатации прибора.

На данном видео вы можете посмотреть как самостоятельно изготовить терморегулятор для электрического отопления:

Самодельный регулятор температуры

Схем для того, чтобы сделать терморегулятор самому, в действительности очень много. Всё зависит от сферы, в которой будет применяться такое изделие. Конечно, создать нечто слишком сложное и многофункциональное крайне трудно. А вот термостат, который сможет использоваться для обогревания аквариума или сушки овощей на зиму, вполне можно создать, имея минимум знаний.

Простейшая схема

Самая простая схема термореле своими руками имеет безтрансформаторный блок питания, который состоит из диодного моста с параллельно подключённым стабилитроном, стабилизирующим напряжение в пределах 14 вольт, и гасящего конденсатора. Сюда же можно при желании добавить и стабилизатор на 12 вольт.

regylatorСоздание терморегулятора не требует особых усилий и денежных вложений

В основе всей схемы будет использован стабилитрон TL431, который управляется делителем, состоящим из резистора на 47 кОм, сопротивления на 10 кОм и терморезистора, выполняющего роль датчика температуры, на 10 кОм. Его сопротивление понижается с повышением температуры. Резистор и сопротивление лучше подбирать, чтобы добиться наилучшей точности срабатывания.

Сам же процесс выглядит следующим образом: когда на контакте управления микросхемой образуется напряжение больше 2,5 вольт, то она произведёт открытие, что включит реле, подавая нагрузку на исполнительный механизм.

Как изготовить терморегулятор для инкубатора своими руками, вы можете увидеть на представленном видео:

И напротив, когда напряжение станет ниже, то микросхема закроется и реле отключится.

Чтобы избежать дребезжания контактов реле, необходимо его выбирать с минимальным током удержания. И параллельно вводам нужно припаять конденсатор 470×25 В.

При использовании терморезистора NTC и микросхемы, уже бывавших в деле, предварительно стоит проверить их работоспособность и точность.

Таким образом, получается простейший прибор, регулирующий температуру. Но при правильно подобранных составляющих он превосходно работает в широком спектре применения.

Прибор для помещения

Такие терморегуляторы с датчиком температуры воздуха своими руками оптимально подходят для поддержания заданных параметров микроклимата в помещениях и ёмкостях. Он полностью способен автоматизировать процесс и управлять любым излучателем тепла начиная с горячей воды и заканчивая тэнами. При этом термовыключатель имеет отличные эксплуатационные данные. А датчик может быть как встроенным, так и выносным.

Здесь в качестве термодатчика выступает терморезистор, обозначенный на схеме R1. В делитель напряжения входят R1, R2, R3 и R6, сигнал с которого поступает на четвёртый контакт микросхемы операционного усилителя. На пятый контакт DA1 подаётся сигнал с делителя R3, R4, R7 и R8.

Сопротивления резисторов необходимо подбирать таким образом, чтобы при минимально низкой температуре замеряемой среды, когда сопротивление терморезистора максимальное, компаратор положительно насыщался.

Напряжение на выходе компаратора составляет 11,5 вольт. В это время транзистор VT1 находится в открытом положении, а реле K1 включает исполнительный или промежуточный механизм, в результате чего начинается нагрев. Температура окружающей среды в результате этого повышается, что понижает сопротивление датчика. На входе 4 микросхемы начинает повышаться напряжение и в результате превосходит напряжение на контакте 5. Вследствие этого компаратор входит в фазу отрицательного насыщения. На десятом выходе микросхемы напряжение становится приблизительно 0,7 Вольт, что является логическим нулём. В результате транзистор VT1 закрывается, а реле отключается и выключает исполнительный механизм.

На микросхеме LM 311

Такой термоконтроллер своими руками предназначен для работы с тэнами и способен поддерживать заданные параметры температуры в пределах 20-100 градусов. Это наиболее безопасный и надёжный вариант, так как в его работе применяется гальваническая развязка термодатчика и регулирующих цепей, а это полностью исключает возможность поражения электротоком.

Как и большинство подобных схем, в её основу берется мост постоянного тока, в одно плечо которого подключают компаратор, а в другое – термодатчик. Компаратор следит за рассогласованием цепи и реагирует на состояние моста, когда тот переходит точку баланса. Одновременно он же старается уравновесить мост с помощью терморезистора, изменяя его температуру. А термостабилизация может возникнуть лишь при определённом значении.

Резистором R6 задают точку, при которой должен образоваться баланс. И в зависимости от температуры среды терморезистор R8 может в этот баланс входить, что и позволяет регулировать температуру.

На видео вы можете увидеть разбор простой схемы терморегулятора:


Если заданная R6 температура ниже необходимой, то на R8 сопротивление слишком большое, что понижает ток на компараторе. Это вызовет протекание тока и открывание семистора VS1, который включит нагревательный элемент. Об этом будет сигнализировать светодиод.

По мере того как температура будет повышаться, сопротивление R8 станет снижаться. Мост будет стремиться к точке баланса. На компараторе потенциал инверсного входа плавно снижается, а на прямом – повышается. В какой-то момент ситуация меняется, и процесс происходит в обратную сторону. Таким образом, термоконтроллер своими руками будет включать или выключать исполнительный механизм в зависимости от сопротивления R8.

Если в наличии нет LM311, то её можно заменить отечественной микросхемой КР554СА301. Получается простой терморегулятор своими руками с минимальными затратами, высокой точностью и надёжностью работы.

Необходимые материалы и инструменты

Сама по себе сборка любой схемы электрорегулятора температуры не занимает много времени и сил. Но чтобы сделать термостат, необходимы минимальные знания в электронике, набор деталей согласно схеме и инструмент:

Достоинства и недостатки

Даже простой терморегулятор своими руками имеет массу достоинств и положительных моментов. Говорить же о заводских многофункциональных устройствах и вовсе не приходится.

Регуляторы температуры позволяют:

Из недостатков можно назвать высокую стоимость заводских моделей. Конечно, самодельных приборов это не касается. А вот производственные, которые требуются при работе с жидкими, газообразными, щелочными и другими подобными средами, имеют высокую стоимость. Особенно если прибор должен иметь множество функций и возможностей.

Источник

Поделиться с друзьями
admin
Здоровая спина
Adblock
detector