Термостат DIY
Температурните контролери се използват широко в съвременните битови уреди, в автомобилите, в отоплителните и климатичните системи, в производството, в хладилното оборудване и при работа на печки. Принципът на работа на всеки термостат се основава на включването или изключването на различни устройства след достигане на определени температури.
Как да направите термостат
Съвременните цифрови термостати се управляват с помощта на бутоните: докосване или нормално. Много модели са оборудвани с цифров панел, който показва желаната температура. Групата програмируеми термостати е най-скъпата. С помощта на устройството е възможно да се предвиди промяна на температурата в зависимост от часовника или да се зададе желаният режим за следващата седмица. Можете да контролирате устройството от разстояние: чрез смартфон или компютър.
За един сложен технологичен процес, като например пещ за изпичане на стомана, направете термостат със собствените си ръце, е доста трудна задача, която изисква сериозни познания. Но да се събере малко устройство за охладител или инкубатор е под властта на всеки домашен занаятчия.
Механичен термостат
За да разберете как функционира температурният контролер, помислете за просто устройство, което се използва за отваряне и затваряне на клапана на вала на котела и се задейства при загряване на въздуха.
За работата на устройството бяха използвани 2 алуминиеви тръби, 2 лоста, една пружина за връщане, веригата, която отива към котела и регулиращ възел под формата на картерна кутия. Всички компоненти са монтирани на котела.
Както е известно, коефициентът на линейно термично разширение на алуминий е 22х10-6 ° С. При загряване на алуминиева тръба с дължина един и половина метра, широчина 0,02 м и дебелина от 0,01 м до 130 градуса по Целзий, се получава удължение от 4,29 мм. При нагряване тръбите се разширяват, поради което лостовете се преместват и амортисьорът се затваря. Когато се охлажда, тръбите намаляват по дължина и лостовете отварят клапана. Основният проблем при използването на тази схема е, че е много трудно да се определи точният праг на отговор на термостата. Днес се предпочитат устройства, базирани на електронни компоненти.
Схема на действие на обикновен термостат
Обикновено релейните схеми се използват за поддържане на зададената температура. Основните елементи на това оборудване са:
- температурен сензор;
- прагова схема;
- изпълнително или индикаторно устройство.
Като сензор можете да използвате полупроводникови елементи, термистори, съпротивителни термометри, термодвойки и биметални термични превключватели.
Клетъчният термостат реагира на излишъка на параметъра над дадено ниво и задейства задвижването. Най-простата версия на такова устройство е елемент на биполярни транзистори. Термостатът е направен въз основа на спусъка на Schmidt. В ролята на температурния датчик служи термистор - елемент, чието съпротивление варира в зависимост от увеличаващите се или намаляващи градуси.
R1 е потенциометър, който задава началното отместване на термистора R2 и потенциометъра R3. Благодарение на регулирането, задействането на задвижването и превключването на релето K1 възниква, когато се промени съпротивлението на термистора. В този случай работното напрежение на релето трябва да съответства на работното захранване на оборудването. За да се защити изходния транзистор от импулсите на напрежение, един полупроводников диод е свързан успоредно. Натоварването на свързания елемент зависи от максималния ток на електромагнитното реле.
Схема на работа на термостата
Внимание! В интернет можете да видите снимки с чертежи на термостата за различно оборудване. Но доста често изображението и описанието не съвпадат помежду си. Понякога в снимките могат да бъдат представени други устройства. Следователно, производството може да започне само след задълбочено проучване на цялата информация.
Преди да започнете работа, трябва да решите за силата на бъдещия температурен контролер и за температурния обхват, в който ще работи. Някои елементи са необходими за хладилника, а други за отопление.
Термостатът на трите елемента
Едно от елементарните устройства, на базата на което можете да съберете и разберете принципа на работа, е обикновен термостат със собствените си ръце, проектиран за вентилатор в компютъра. Цялата работа се извършва на шкаф. Ако има проблеми с крадеца, тогава можете да вземете непарична такса.
В този случай схемата на термостата се състои само от три елемента:
- мощност транзистор MOSFET (N канал), можете да използвате IRFZ24N MOSFET 12 V и 10 A или IFR510 Power MOSFET;
- 10 kΩ потенциометър;
- NTC термистор от 10 kΩ, който ще действа като температурен датчик.
Температурният сензор реагира на увеличаване на градусите, поради което цялата верига се активира и вентилаторът се включва.
Сега отидете на настройката. За да направите това, включете компютъра и настройте потенциометъра, като зададете стойността на вентилатора. В момента, когато температурата достигне критичната, ние намаляваме съпротивлението възможно най-много, преди острието да се върти много бавно. По-добре е да направите настройката няколко пъти, за да се уверите, че оборудването работи ефективно.
Опростен термостат за персонален компютър
Съвременната електронна индустрия предлага елементи и микросхеми, които се различават значително по външен вид и технически характеристики. Всяко съпротивление или реле има няколко аналози. Не е необходимо да използвате само елементите, които са посочени в схемата, а можете да вземете и други елементи, които съответстват на параметрите с пробите.
Температурни контролери за отоплителни котли
При настройване на отоплителните системи е важно точното калибриране на устройството. Това ще изисква измерване на напрежение и ток. За да създадете работна система, можете да използвате следната схема.
Схема на термостата за отопление
С тази схема можете да създадете външно оборудване за управление на котела за твърдо гориво. Ролята на ценеровият диод се изпълнява тук от чипа K561LA7. Работата на устройството се основава на способността на термистора да намалява съпротивлението при нагряване. Резисторът е свързан към мрежата на електроенергията на делителя на напрежението. Желаната температура може да се зададе с помощта на променливия резистор R2. Напрежението се подава към инвертора 2I-NOT. Полученият ток се подава към кондензатора С1. 2I-NOT, който контролира работата на един-единствен тригер, е свързан към кондензатор. Последният е свързан към втория спусък.
Контролът на температурата е, както следва:
- когато степените са понижени, напрежението в релето се увеличава;
- когато се достигне определена стойност, вентилаторът, който е свързан към релето, е изключен.
Напайку по-добре да направи сляпа. Като батерия можете да използвате всяко устройство, работещо в диапазона от 3-15 V.
Внимание! Инсталирането на домашни уреди за всякакви цели върху отоплителната система може да доведе до повреда на оборудването. Освен това използването на такива устройства може да бъде забранено на нивото на услугите, които предоставят комуникации във вашия дом.
Цифров термостат
За да създадете напълно функциониращ термостат с точно калибриране, не можете да правите без цифрови елементи. Помислете за устройство за наблюдение на температурата в малък склад за зеленчуци.
Основният елемент тук е микроконтролерът PIC16F628A. Този чип осигурява управление на различни електронни устройства. Микроконтролерът PIC16F628A съдържа 2 аналогови компаратори, вътрешен осцилатор, 3 таймера и модули за сравнение за обмен на данни между ККП и USART.
Когато термостатът работи, стойността на съществуващата и зададената температура се подава към MT30361, трицифрен индикатор с общ катод. За да зададете желаната температура, използвайте бутоните: SB1 - за намаляване и SB2 - за увеличаване. Ако изпълнявате тинктурата, докато натискате бутона SB3, можете да зададете стойностите на хистерезиса. Минималната стойност на хистерезиса за тази схема е 1 градус. Подробен чертеж може да се види в плана.
Термостат с регулируема хистерезис
Когато създавате някое от устройствата, важно е не само да свържете правилно самата верига, но и да помислите как най-добре да поставите оборудването. Необходимо е самият съвет да бъде защитен от влага и прах, в противен случай късото съединение и отказът на отделните елементи не могат да бъдат избегнати. Вие също трябва да се грижите да изолирате всички контакти.
Как да направите сами термостат?
Преди да инсталирате устройството, е по-добре да се запознаете с принципа на функционирането му. Руският пазар предлага впечатляващ брой модели от различни компании, почти всички от които работят по една и съща схема независимо от тяхната цел.
Съгласно този план се произвеждат устройства за поддържане на атмосферата в аквариум, инкубатор, под и др. Позволява поддържане на топлинни условия с точност до ± 0.5 ° С
Устройството включва мембран за течна композиция, макара, пръчка и регулируем клапан.
проста термостатна диаграма на схема за термостат за инкубатор
Инструкции за монтаж
Необходими материали, части и инструменти:
- лупа;
- клещи;
- спояващо желязо;
- изолационна лента;
- няколко отвертка;
- Медни проводници;
- полупроводници;
- стандартни червени светодиоди;
- такса;
- текстолит forgirovanny;
- лампи;
- ценерови;
- РТС;
- тиристор.
- дисплей и вътрешен генератор с капацитет 4MGU (за създаване на цифрови устройства на микроконтролер);
Инструкции стъпка по стъпка:
- На първо място, имате нужда от подходящ чип, например K561LA7, CD4011
- Таксата трябва да бъде подготвена за полагане на пътеки.
- Термистори с мощност от 1 kOm до 15 kOm са подходящи за такива схеми и трябва да бъдат разположени в самия обект.
- Отоплителното устройство трябва да бъде включено в резисторната верига, поради факта, че промяната на мощността, която е пряко зависима от понижаване на градусите, се отразява на транзисторите.
- Впоследствие такъв механизъм ще затопли системата до момента, в който мощността вътре в температурния датчик се върне към първоначалната си стойност.
- Сензорите на регулатора от този вид се нуждаят от настройка. По време на значителни капки в околната среда е необходимо да се контролира отоплението вътре в обекта.
Изграждане на цифрово устройство:
- Микроконтролерът трябва да бъде свързан заедно с температурен датчик. Той трябва да има отвори за порт, които са необходими за инсталиране на стандартни светодиоди, които работят заедно с генератор.
- След като свържете устройството към мрежата с напрежение 220V, светодиодите автоматично ще се включат. Това ще означава, че устройството е в работно състояние.
- Дизайнът на микроконтролера е памет. Ако настройките на устройството се изгубят, паметта автоматично ги връща към първоначално договорените параметри.
Вместо предназначения чип K140UD6 можете да използвате K140UD7, K140UD8, K140UD12, K153UD2. В ролята на ценеровият диод VD1, можете да приложите всеки инструмент със стабилизираща мощност от 11... 13 V.
В случай, че нагревателят надвишава напрежението от 100 W, тогава диодите VD3-VD6 трябва да имат по-добри мощности (например KD246 или техните аналози с обратна мощност от най-малко 400V), а тринисторът трябва да се монтира на малки радиатори.
Стойността на FU1 също трябва да бъде увеличена. Управлението на устройството се намалява до избора на резистори R2, R6, за да може безопасно да се затвори и отвори тринистора.
приспособление
Температурата винаги остава на същото ниво поради включването и изключването на отоплителното тяло (нагревателен елемент). Подобен принцип на контрол се използва за всички обикновени структури.
Може да изглежда, че схемата на термостата е много проста, но щом става въпрос за събирането на устройството, има много въпроси, свързани с техническата част.
Термостатното устройство включва:
- Температурен сензор - създаден въз основа на компаратора DD1.
- Ключовата схема на термостата е контролерът DA1, направен на операционен усилвател.
- Изискваният индикатор за температурата се настройва от резистор R2, който е свързан към входящия вход 2 на таблото DA1.
- Термисторът R5 (тип MMT-4), свързан към входа на третото устройство, действа като термодатчик.
- Схемата за проектиране не е електрически изолирана от мрежата и поема енергията от параметричния стабилизатор на частите R10, VD1.
- В ролята на захранването на устройството можете да вземете евтин адаптер за захранване. По време на връзката трябва да спазвате правилата и изискванията за ново окабеляване, тъй като условията в помещението могат да бъдат електро-опасни.
Незначителният резерв на кондензатора C1 допринася за постепенното увеличаване на мощността, което води до гладко (не повече от 2 секунди) включване на електрическите лампи.
Разходи за самостоятелно сглобяване
Днес всяка такава притурка може да бъде закупена в магазина. Ценовият диапазон е доста голям, а цената на много модели е повече от 1000 рубли. По отношение на финансовите инвестиции, това е доста нерентабилно, така че е много по-евтино да го направите сами.
Разходите за самостоятелно сглобяване са няколко пъти по-ниски, а именно:
- такса K561LA7 ще струва не повече от 50 рубли;
- термистор с мощност от 1 kOm до 15 kOm - около 5 рубли;
- LED (2 броя) - 10 рубли;
- стабититрон - 50 рубли;
- тиристор - 20 рубли;
- дисплей - 200 рубли (за създаване на цифрови устройства на микроконтролер);
Принцип на действие
Термостатната верига е многофункционална. Въз основа на неговата база, можете да създадете всяко приспособено устройство, което ще бъде възможно най-удобно и лесно. Захранването се избира в съответствие с наличното напрежение на релето на намотката.
По принцип функционирането на регулиращото устройство е характеристика на газове и течности, които се свиват или разширяват по време на охлаждане или нагряване. Ето защо основата на действието на водните и газовите конфигурации поставя същата същност.
Между тях те се различават само в скоростта на реагиране на температурната промяна в къщата.
Принципът на действие на устройството се основава на следните стъпки:
- В резултат на промяна в температурата на отопляемия обект има промяна в работата на охлаждащата течност в отоплителния механизъм.
- Заедно с това, сифонът увеличава или намалява размерите си.
- След това има промяна на макарата, която балансира входа на охлаждащата течност.
- Вътрешността на сифона се запълва с газ, допринасяйки за равномерно регулиране на температурата. Вграденият термодатчик следи външната температура.
- Всяка стойност на нивото на топлина е равна на специфичната стойност на силата на натиск на работната атмосфера вътре в сифона. Липсата на налягане се компенсира от пружината, която контролира работата на пръта.
- В резултат на увеличаването на градусите вентилният конус започва да се движи по посока на затварянето, докато работното налягане в сифона стане балансирано поради силите на пружината.
- В случай на понижаване на градуса, работата на пружината се обръща.
Резултатът от работата зависи от вида и функционалността на управляващия вентил, който е директно подчинен на отоплителния кръг и диаметъра на захранващата тръба.
видове
Производителите предлагат на своите клиенти 3 вида термостати, всеки от които има различен вътрешен сигнал. Те контролират процеса на отопление на охлаждащата течност и изравняват температурния ред.
Начини за разширяване на сигналите:
- Директно от охлаждащата течност. Смята се, че не е достатъчно ефективен, поради което се използва рядко. Неговата работа се основава на сензор за потапяне или подобни механизми. В сравнение с други видове, тя е сред най-скъпите.
- Вътрешни въздушни вълни. Това е най-надеждният и икономичен вариант. Той балансира въздуха по време на капките, а не нивото на загряване на водата. Лесно инсталиране в апартамента. Той комуникира с отоплителни комуникации с помощта на кабел, през който се предава сигнал. Температурните контролери от този тип непрекъснато се допълват с нови функции и са доста удобни за използване.
- Външни въздушни вълни. Високата ефективност се постига от външния сензор, като дава незабавен отговор на всякакви метеорологични промени. Знаците под формата на сигнал, изпращайки диафрагма, дават на системата команда за отваряне или затваряне на тръбата с нагревателно устройство.
В допълнение, устройствата могат да бъдат електрически и електронни.
Съгласно схемата и възможността за получаване на сигнала устройствата са разделени на полуавтоматични и автоматични, което от своя страна може:
- Контролирайте нивото на отопление на радиатора и линията на клона.
- Следете мощността на котела.
Преглед на термостатите на пазара
Сред най-популярните модели днес са E 51.716 и IWarm 710. Негоримият пластмасов калъф има малки размери, но има голям брой полезни задачи и вградена батерия. Той има доста голям вграден дисплей, който показва съответните температурни характеристики.
Цената на тези модели е представена в диапазона от 2,7 хил. Рубли.
Специалните характеристики на E 51.716 включват факта, че той има кабел с дължина 3 m, способен да балансира температурата едновременно от самия под и че устройството може да бъде вградено в стена във всяко положение.
Единственото нещо, за което трябва да помислите, преди да го инсталирате, ще бъде точното му разположение, така че бутоните за превключване да не бъдат блокирани от чужди обекти и да са лесно достъпни.
Недостатъците на термостата включват малък набор от функции, но подобни устройства ги изпълняват доста лесно. При работа може да предизвика дискомфорт. Също така в паметта на E 51.716 и IWarm 710 няма автоматична функция за отопление, така че трябва да го направите сами.
Електронни регулатори с механичен принцип на работа:
- Регулирането на работата се основава на автоматизация и се извършва с помощта на бутоните, разположени на панела.
- Включва дисплей, който показва предишните и определени градуси.
- Възможно е сами да персонализирате устройството: брой, продължителност на работа, цикъл на отопление със запазване на конкретен режим, можете също така да определите степента на отопление.
- В сравнение с механичните аналози, температурата на електрическите модели се контролира лесно с приблизително 0,5 стойности.
За да закупите такъв модел ще отнеме не повече от 4 хиляди.
Електронна конфигурация:
- Независимият контрол на температурата.
- Само едно устройство може да контролира атмосферата за няколко дни напред и отделно за всяка стая.
- Те ви позволяват да зададете режим "отсъствие" и да не харчите допълнителни пари, ако никой не е вкъщи.
- Системата автоматично анализира качеството на устройството във всяка стая. Собственикът няма да се досеща за възможни неизправности в работата, тъй като системата ще издаде всички недостатъци сама.
- Производителите на скъпи модели са осигурили възможността да контролират режимите, докато са далеч от дома. Настройката се извършва посредством вградения Wi-Fi рутер.
Цената на тези устройства зависи от набор от вградени функции и следователно варира от 6000 до 10 000 000 рубли и по-горе.
Auto Privat
Самостоятелен термостат: стъпка по стъпка инструкции за създаване на домашно устройство
Сред различните полезни инструменти, които могат да добавят утеха към нашия живот, има много, които лесно могат да бъдат направени самостоятелно.
Тази категория също така включва термостат, наричан още термостат, устройство, което включва и изключва отоплително или хладилно оборудване в съответствие с температурата на средата, в която е инсталирана.
Такова устройство може, например, при екстремни студове да включва нагревател в мазето, където се съхраняват зеленчуци. От нашата статия ще научите как да направите термостат със собствените си ръце (за отоплителен котел, хладилник и други системи) и кои части са най-подходящи за това.
Устройството на термостата не се различава особено сложно, затова много начинаещи на радиолюбителите усъвършенстват уменията си при производството на това устройство. Схемите се предлагат най-различни, но най-често срещаният вариант с използването на специален чип, наречен сравнителен.
Този елемент има два входа и един изход. На един вход се подава един вид напрежение, което съответства на желаната температура, а второто - напрежението от датчика.
Схема на термостат за подово отопление
Сравнението сравнява входящите данни и в определено съотношение генерира сигнал на изхода, който отваря транзистора или включва релето. В този случай токът се подава към отоплителното или хладилното устройство.
Подробности за температурния контролер на устройството го правите сами
Температурният сензор обикновено е термистор, елемент, чието електрическо съпротивление варира в зависимост от температурата. Те също така използват полупроводникови елементи - транзистори и диоди, чиито характеристики влияят и на температурата: при нагряването се увеличава токът на колектора (при транзистори), наблюдава се изместване на работната точка и транзисторът спира да работи, без да реагира на входния сигнал.
Но тези сензори имат значителен недостатък: те са доста трудни за калибриране, т.е. "вързани" към определени температурни стойности, поради което точността на домашен термостат оставя много желателно.
Междувременно промишлеността отдавна овладя производството на евтини термични сензори, калибрирането на които се извършва в производствения процес.
Те включват марката на устройството LM335 от компанията National Semiconductor, която препоръчваме да използвате. Цената на този аналогов термодатчик е само 1 долар.
"Три" в първото положение на цифровата серия в етикета означава, че устройството е предназначено за употреба в домакински уреди. Модификациите LM235 и LM135 са предназначени за използване съответно в промишлеността и във военната сфера.
Със своите 16 транзистора този сензор работи като ценерови. Освен това стабилизационното напрежение зависи от температурата.
Зависимостта е следната: за всяка степен в абсолютна скала (Келвин) има 0.01 V напрежение, т.е. при нулево по Целзий (273 Келвин), напрежението на стабилизацията на изхода ще бъде 2.73 V. Производителят калибрира сензора при температура 25 ° C ). Работният диапазон е от -40 до +100 градуса по Целзий.
По този начин, събирането на термостата на базата на LM335, потребителят се отърва от необходимостта да избере стандартното напрежение чрез изпитание и грешка, при което устройството ще осигури необходимата температура.
Тя може да бъде изчислена с помощта на проста формула:
V = (273 + Т) х 0.01,
Където T е температурата на Целзий, представляваща интерес за потребителя.
В допълнение към температурния сензор ще имаме нужда от сравнение (подходящ за марката LM311 от същия производител), потенциометър за генериране на еталонно напрежение (задаване на необходимата температура), изходно устройство за свързване на товара (реле), индикатори и захранване.
Захранване с термостат
Температурният датчик LM335 е свързан в серия с резистор R1. Така съпротивлението на този резистор и на захранващото напрежение трябва да бъде избрано така, че стойността на тока, протичащ през температурния датчик, да е в границите от 0.45 до 5 mA.
Не е необходимо да се превишава максималната стойност на този диапазон, тъй като характеристиките на сензора ще бъдат изкривени поради прегряване.
Термостатът може да се захранва от стандартен 12 V захранващ блок или от собствен трансформатор.
Заредете
Като задвижващ механизъм, който захранва нагревателя, можете да използвате автомобилно реле. Той е проектиран за напрежение 12 V, докато ток от 100 mA трябва да тече през серпентината.
Припомнете, че токът в термичната верига на датчика не надвишава 5 mA, затова, за да свържете реле, трябва да използвате транзистор с по-голяма мощност, например KT814.
Можете да използвате реле с по-нисък ток на включване, като например SRA-12VDC-L или SRD-12VDC-SL-C - тогава няма да ви е необходим транзистор.
Как да направите термостат със собствените си ръце: инструкции стъпка по стъпка
Помислете как се правят температурни контролери (термостати) с датчик за температура на въздуха с ръце 12 V. Устройството е сглобено в следната последователност:
- На първо място, трябва да подготвите случая. Един стар брояч, като Гранит-1, е подходящ.
- Веригата може да бъде монтирана на дъската от един и същ брояч. Потенциометърът е свързан към директния вход на контролера (означен с "+"), който позволява да се настрои температурата. Към инверсен вход (знак "-") - температурен сензор LM335. Ако напрежението при директния вход се окаже по-високо от това на обратната страна, на изхода на контролера ще бъде зададено високо ниво (едно), а транзисторът ще подаде захранване към релето и ще подаде нагревателя. Веднага щом напрежението на обратния вход е по-голямо от директното, нивото на изхода на сравнителния ще бъде ниско (нула) и релето ще се изключи.
- За да се гарантира температурната разлика, т.е. работата на термостата, например при 23 градуса, и изключването - при 25, е необходимо да се създаде отрицателна обратна връзка между изхода и директния вход на контролера с помощта на резистор.
- Трансформаторът за захранване на регулатор на температурата може да бъде направен от намотката от стария електромер от индукционен тип. Има място за вторична намотка. За да получите напрежение от 12 V, трябва да вятър 540 оборота. Те ще могат да се поберат, ако използвате тел с диаметър 0,4 мм.
Просто домашен термостат
За да включите нагревателя, удобно е да използвате терминалната лента на брояча.
Какво трябва да бъде нагревателят?
Силата на нагревателя зависи от това кой ток могат да издържат контактите на използваното реле. Ако тази стойност е например 30 А (за такъв ток е създадено автомобилно реле), тогава нагревателят може да има мощност до 30 х 220 = 6,6 kW. Необходимо е първо да се уверите, че окабеляването и машината в панела са в състояние да издържат на това натоварване.
монтиране
Термостатът трябва да се монтира в долната част на помещението, където се натрупва студен въздух.
Важно е да се предотврати ефекта от термичния шум, който може да обърка устройството.
Например, не трябва да поставяте термостата върху теглилка или в близост до електрическо оборудване, което излъчва топлина.
Настройване на термостата
Както вече споменахме, термостатът, базиран на сензора LM335, не трябва да бъде конфигуриран. Достатъчно е да се знае напрежението, доставено от потенциометъра, към директния вход на контролера.
Можете да го измервате с волтметър. Необходимата стойност на напрежението се определя от горната формула.
Ако е необходимо, например, устройството да работи при температура от 20 градуса, трябва да бъде 2,93 V.
Ако някой друг елемент се използва като температурен датчик, еталонното напрежение ще трябва да се тества от опита. За да направите това, трябва да използвате цифров термометър, например TM-902S. За прецизно настройване сензорите на термометъра и термостата могат да бъдат свързани чрез електрическа лента, след което те се поставят в среда с различни температури.
Термостат от скрап материали
Копчето за потенциометър трябва да се завърта гладко, докато термостатът не работи. В този момент трябва да погледнете мащаба на цифровия термометър и температурата, показана върху него, за да настроите скалата на термостата. Можете да дефинирате крайни точки, например за температури от 8 и 40 градуса, и да отбележите междинните стойности, като разделите диапазона на равни части.
Ако цифров термометър не е под ръка, крайните точки могат да бъдат определени от водата с леда, плаващ в нея (0 градуса) или вряща вода (100 градуса).
Видео по темата
Прост термостат DIY
Понякога у дома трябва да имате домашен инкубатор или сушилня за зеленчуци. Често евтино оборудване от този тип има много слабо качествено термично реле, чиито контакти бързо избледняват или нямат добра гладкост на настройката. И така, днес в дневния ред имаме един обикновен термостат със собствените си ръце, ще съберем схема и ще демонстрираме нейната работа.
Опростена схема на термостата
Електрическото захранване на термостатната верига се осъществява с помощта на трансформаторно захранващо устройство, състоящо се от охлаждащ кондензатор С1 и диоден мост D1. Паралелно с моста, ZD1 Zener диод е включен, което стабилизира напрежението в рамките на 14V. Ако желаете, можете да добавите стабилизатор за 12V.
Основата на схемата е контролиран ценеров диод TL431. TL431 се управлява с помощта на делител на напрежението R4, R5 и R6. Сензорът за температура на въздуха е NTC термистор R4 с номинална мощност 10kΩ. С повишаването на температурата намалява съпротивлението му.
Когато напрежението е повече от 2.5V в контролния контакт TL431, този чип се отваря, след това се активира релето, затваряйки контактите и задействайки товара.
Когато температурата на датчика R4 се увеличи, съпротивлението му ще започне да пада. Когато напрежението на контролния контакт TL431 стане по-малко от 2.5V, микроциркулацията затваря и изключва релето с товара.
Изборът на резистори R5 и R6 е необходим за постигане на необходимия диапазон на температурен контрол. Рейтинг R5 - отговаря за максималната температура и R6 - за минимума.
За да се премахне тропането на релейните контакти при включване или изключване успоредно на клемите A1 и A2 на релейните контакти, е необходимо да се свърже кондензатор C4. Реле K1 трябва да се използва с възможно най-малък задържащ ток.
При използване на второстепенни термистори TL431 и NTC е важно да проверите тяхната ефективност. За целта е препоръчително да се запознаете с материалите по темата: как да проверите TL431 и как да проверите термистора.
Тук сме оставили такъв прост термостат със собствените си ръце.
Снимка на задната страна на дъската.
Такова устройство, направено на ръка, може безопасно да се използва като термостат за инкубатор или за сушене. При използване на запечатан термистор (температурен датчик), обхватът на приложението му вече се разширява, той ще играе добра роля като термостата на аквариума.
Прост термостат направете го в действие
коментари, задвижвани от HyperComments
Направи си сам термостати - инструкция и електрическа схема
Автоматичният контрол на потока охлаждаща течност се използва в много технологични процеси, включително за битови отоплителни системи. Коефициентът, който определя ефекта на термостата, е външната температура, стойността на която се анализира и когато достигне зададената граница, дебитът се намалява или се увеличава.
Термостатите са различни варианти и днес има много индустриални версии, които работят по различни принципи и са предназначени за използване в различни области. Също така на разположение и прости електронни схеми, които могат да събират всички, ако имате подходящи познания по електроника.
описание
Термостатът е устройство, монтирано в системи за захранване и ви позволява да оптимизирате разходите за енергия за отопление. Основните елементи на термостата:
- Температурни сензори - контролират нивото на температурата, формирайки електрически импулси с подходящ размер.
- Аналитичната единица обработва електрическите сигнали, получени от датчиците и преобразува температурната стойност в количество, характеризиращо позицията на изпълнителната власт.
- Изпълнителен орган - регулира потока, сумата, посочена от аналитичната единица.
Принцип на действие
Температурният датчик осигурява електрически импулси, величината на тока, която зависи от нивото на температурата. Установеното съотношение на тези стойности позволява на устройството да определи температурния праг много точно и да реши например колко градуса трябва да бъде отворен вентилът за подаване на въздух към котела за твърдо гориво или клапата за гореща вода трябва да бъде отворена. Същността на термостата е да се преобразува една стойност в друга и да се съпостави резултатът с нивото на ампераж.
Обикновените домашни регулатори като правило имат механичен контрол под формата на резистор, движещ се, при който потребителят задава необходимия температурен праг, т.е. при какви външни температури ще бъде необходимо да се увеличи потокът. С по-разширена функционалност индустриалните устройства могат да бъдат програмирани в по-широк диапазон, като се използва контролерът в зависимост от различните температурни диапазони. Те нямат механичен контрол, което допринася за продължителна работа.
Как да го направите сами
Регулаторите, направени със собствените си ръце, се използват широко в условията на живот, особено, тъй като винаги могат да бъдат намерени необходимите електронни части и вериги. Отоплението на водата в аквариума, включването на вентилацията на стаята, когато температурата се покачва, както и много други прости технологични операции може да се предадат на такава автоматизация.
Схеми авторегулатори
Понастоящем сред любителите на домашната електроника са популярни две автоматични схеми за управление:
- Въз основа на регулиращия се Zener диод тип TL431 - принципът на работа се състои в фиксиране на превишението на праговия праг от 2,5 волта. Когато се пробие на управляващия електрод, ценеровият диод достига отвореното положение и преминава ток на натоварване. В случай, когато напрежението не проникне в прага от 2,5 волта, веригата стига до затворено положение и изключва товара. Предимството на схемата в най-голяма степен простота и висока надеждност, тъй като ценеровият диод е оборудван само с един вход за подаване на регулируемо напрежение.
- Тиристорна микросхема от типа K561LA7 или съвременния му външен аналогов CD4011B - основният елемент е тиристорът T122 или KU202, който изпълнява ролята на мощна комутираща връзка. Токът, консумиран от схемата в нормален режим, не надвишава 5 mA, когато температурата на резистора е от 60 до 70 градуса. Транзисторът влиза в отворено положение, когато получава импулси, което на свой ред е сигнал за отваряне на тиристора. При липса на радиатор, той придобива капацитет до 200 вата. За да увеличите този праг, ще трябва да инсталирате по-мощен тиристор или да оборудвате съществуващ радиатор, който ще доведе до превключване на мощността до 1 kW.
Необходими материали и инструменти
Сглобяването по своему няма да отнеме много време, но ще са необходими известни познания в областта на електрониката и електротехниката, както и опит в работата с спойка. За да работите, се нуждаете от следното:
- Пулс за запояване или нормален с тънък нагревателен елемент.
- Печатна платка.
- Запояване и поток.
- Киселина за ецване на песни.
- Електронни части според избраната схема.
репетиция
- Електронните елементи трябва да се поставят на дъската по такъв начин, че да могат лесно да се монтират, без да се докосват съседните с поялник, като активно генерират топлина в близост до частите, което прави разстоянието малко по-дълго.
- Следите между елементите се гравират според снимката, ако няма, тогава се прави предварително скица на хартия.
- Не забравяйте да проверите ефективността на всеки елемент с мултиметър и едва след това кацане на дъската и след това запояване към пистите.
- Необходимо е да проверите полярността на диодите, триодите и другите части в съответствие със схемата.
- Не се препоръчва да се използва киселина за запояване на радиокомпоненти, тъй като може да къси съседните коловози, за изолиране, колофоните се добавят към пространството между тях.
- След монтажа уредът се регулира чрез избор на оптимален резистор за най-точния праг за отваряне и затваряне на тиристора.
Обхват на импровизираните термостати
В ежедневния живот използването на термостат е най-често срещано сред летните жители, които работят с домашно създадени инкубатори и, както показва практиката, те не са по-малко ефективни от фабричните модели. Всъщност такова устройство може да се използва, когато е необходимо да се извършват каквито и да било действия в зависимост от отчитането на температурата. По същия начин е възможно да се оборудва с автоматично оборудване система за пръскане или напояване на тревни площи, ускоряващи структури за защита от светлина или просто аларма или светлинна сигнализация, предупреждаваща за нещо.
Направи си сам ремонт
Самостоятелно сглобени, тези устройства работят доста дълго време, но има няколко стандартни ситуации, когато може да се наложи ремонт:
- Неизправността на регулиращия резистор - това се случва най-често, тъй като медните песни се износват, вътре в елемента, върху който електродите се плъзгат, се решава чрез смяна на частта.
- Прегряване на тиристора или триода - мощността е неправилно избрана или устройството е в лошо проветрявана зона на помещението. За да се избегне това в бъдеще, тиристорите са оборудвани с радиатори или термостатът трябва да бъде преместен в зона с неутрален микроклимат, което е особено важно за мокри помещения.
- Неправилно регулиране на температурата - възможно повреди на термистора, корозия или замърсяване на измервателните електроди.
Предимства и недостатъци
Несъмнено използването на автоматичното регулиране сама по себе си е предимство, тъй като потребителят на енергия получава такива възможности:
- Енергоспестявания.
- Постоянна комфортна стайна температура.
- Нужно е човешко участие.
Недостатъкът на такова устройство може да се счита за неговата цена, което, между другото, не се отнася за тези, които са направени на ръка. Само промишлени устройства, предназначени да регулират подаването на течни и газообразни среди, са скъпи, тъй като задвижването включва специален двигател и други клапани.
Съвети и трикове
Въпреки че самият апарат е доста ненужен за условията на работа, точността на реакцията зависи от качеството на първичния сигнал и това се отнася особено за автоматизация, работеща при условия на висока влажност или в контакт с агресивни носители. Топлинните сензори в такива случаи не трябва да са в пряк контакт с охлаждащата течност.
Находките са поставени в месингов ръкав и херметично запечатани с епоксидно лепило. Можете да оставите края на термистора на повърхността, което ще допринесе за по-голяма чувствителност.
Как да направите сами термостат?
Преди да инсталирате устройството, е по-добре да се запознаете с принципа на функционирането му. Руският пазар предлага впечатляващ брой модели от различни компании, почти всички от които работят по една и съща схема независимо от тяхната цел.
Според този план се произвеждат устройства за поддържане на атмосферата в аквариум, инкубатор, под и т.н., което позволява поддържане на топлинни условия с точност до ± 0.5 ° С.
Устройството включва мембран за течна композиция, макара, пръчка и регулируем клапан.
проста термостатна схема
термостат за инкубатор
Инструкции за монтаж
Необходими материали, части и инструменти:
- лупа;
- клещи;
- спояващо желязо;
- изолационна лента;
- няколко отвертка;
- Медни проводници;
- полупроводници;
- стандартни червени светодиоди;
- такса;
- текстолит forgirovanny;
- лампи;
- ценерови;
- РТС;
- тиристор.
- дисплей и вътрешен генератор с капацитет 4MGU (за създаване на цифрови устройства на микроконтролер);
- На първо място, имате нужда от подходящ чип, например K561LA7, CD4011
- Таксата трябва да бъде подготвена за полагане на пътеки.
- Термистори с мощност от 1 kOm до 15 kOm са подходящи за такива схеми и трябва да бъдат разположени в самия обект.
- Отоплителното устройство трябва да бъде включено в резисторната верига, поради факта, че промяната на мощността, която е пряко зависима от понижаване на градусите, се отразява на транзисторите.
- Впоследствие такъв механизъм ще затопли системата до момента, в който мощността вътре в температурния датчик се върне към първоначалната си стойност.
- Сензорите на регулатора от този вид се нуждаят от настройка. По време на значителни капки в околната среда е необходимо да се контролира отоплението вътре в обекта.
Изграждане на цифрово устройство:
- Микроконтролерът трябва да бъде свързан заедно с температурен датчик. Той трябва да има отвори за порт, които са необходими за инсталиране на стандартни светодиоди, които работят заедно с генератор.
- След като свържете устройството към мрежата с напрежение 220V, светодиодите автоматично ще се включат. Това ще означава, че устройството е в работно състояние.
- Дизайнът на микроконтролера е памет. Ако настройките на устройството се изгубят, паметта автоматично ги връща към първоначално договорените параметри.
При монтажа на конструкция не трябва да забравяме мерките за безопасност. При нанасяне на сензора във водна или влажна атмосфера неговите открития трябва да бъдат херметически затворени. Стойността на термистора R5 може да бъде означена от 10 до 51 kΩ. В този случай съпротивлението на резистора R5 трябва да има подобна стойност.
Вместо предназначения чип K140UD6 можете да използвате K140UD7, K140UD8, K140UD12, K153UD2. В ролята на ценеровият диод VD1, можете да приложите всеки инструмент със стабилизираща мощност от 11... 13 V.
В случай, че нагревателят надвишава напрежението от 100 W, тогава диодите VD3-VD6 трябва да имат по-добри мощности (например KD246 или техните аналози с обратна мощност от най-малко 400V), а тринисторът трябва да се монтира на малки радиатори.
Стойността на FU1 също трябва да бъде увеличена. Управлението на устройството се намалява до избора на резистори R2, R6, за да може безопасно да се затвори и отвори тринистора.
приспособление
механична термостатна схема
Температурата винаги остава на същото ниво поради включването и изключването на отоплителното тяло (нагревателен елемент). Подобен принцип на контрол се използва за всички обикновени структури.
Може да изглежда, че схемата на термостата е много проста, но щом става въпрос за събирането на устройството, има много въпроси, свързани с техническата част.
Термостатното устройство включва:
- Температурен сензор - създаден въз основа на компаратора DD1.
- Ключовата схема на термостата е контролерът DA1, направен на операционен усилвател.
- Изискваният индикатор за температурата се настройва от резистор R2, който е свързан към входящия вход 2 на таблото DA1.
- Термисторът R5 (тип MMT-4), свързан към входа на третото устройство, действа като термодатчик.
- Схемата за проектиране не е електрически изолирана от мрежата и поема енергията от параметричния стабилизатор на частите R10, VD1.
- В ролята на захранването на устройството можете да вземете евтин адаптер за захранване. По време на връзката трябва да спазвате правилата и изискванията за ново окабеляване, тъй като условията в помещението могат да бъдат електро-опасни.
Незначителният резерв на кондензатора C1 допринася за постепенното увеличаване на мощността, което води до гладко (не повече от 2 секунди) включване на електрическите лампи.
Разходи за самостоятелно сглобяване
Днес всяка такава притурка може да бъде закупена в магазина. Ценовият диапазон е доста голям, а цената на много модели е повече от 1000 рубли. По отношение на финансовите инвестиции, това е доста нерентабилно, така че е много по-евтино да го направите сами.
Разходите за самостоятелно сглобяване са няколко пъти по-ниски, а именно:
- такса K561LA7 ще струва не повече от 50 рубли;
- термистор с мощност от 1 kOm до 15 kOm - около 5 рубли;
- LED (2 броя) - 10 рубли;
- стабититрон - 50 рубли;
- тиристор - 20 рубли;
- дисплей - 200 рубли (за създаване на цифрови устройства на микроконтролер);
Закупуването на лампи, фолио и други материали ще отнеме не повече от 100 рубли. Оказва се, че разходите за самостоятелно сглобяване ще трябва да харчат не повече от 430 рубли и малко лично време. Собственикът може напълно да адаптира устройството за своите нужди, като за целта използва проста схема.
Принцип на действие
Термостатната верига е многофункционална. Въз основа на неговата база, можете да създадете всяко приспособено устройство, което ще бъде възможно най-удобно и лесно. Захранването се избира в съответствие с наличното напрежение на релето на намотката.
По принцип функционирането на регулиращото устройство е характеристика на газове и течности, които се свиват или разширяват по време на охлаждане или нагряване. Ето защо основата на действието на водните и газовите конфигурации поставя същата същност.
Между тях те се различават само в скоростта на реагиране на температурната промяна в къщата.
Принципът на действие на устройството се основава на следните стъпки:
- В резултат на промяна в температурата на отопляемия обект има промяна в работата на охлаждащата течност в отоплителния механизъм.
- Заедно с това, сифонът увеличава или намалява размерите си.
- След това има промяна на макарата, която балансира входа на охлаждащата течност.
- Вътрешността на сифона се запълва с газ, допринасяйки за равномерно регулиране на температурата. Вграденият термодатчик следи външната температура.
- Всяка стойност на нивото на топлина е равна на специфичната стойност на силата на натиск на работната атмосфера вътре в сифона. Липсата на налягане се компенсира от пружината, която контролира работата на пръта.
- В резултат на увеличаването на градусите вентилният конус започва да се движи по посока на затварянето, докато работното налягане в сифона стане балансирано поради силите на пружината.
- В случай на понижаване на градуса, работата на пружината се обръща.
Резултатът от работата зависи от вида и функционалността на управляващия вентил, който е директно подчинен на отоплителния кръг и диаметъра на захранващата тръба.
Производителите предлагат на своите клиенти 3 вида термостати, всеки от които има различен вътрешен сигнал. Те контролират процеса на отопление на охлаждащата течност и изравняват температурния ред.
Начини за разширяване на сигналите:
- Директно от охлаждащата течност. Смята се, че не е достатъчно ефективен, поради което се използва рядко. Неговата работа се основава на сензор за потапяне или подобни механизми. В сравнение с други видове, тя е сред най-скъпите.
- Вътрешни въздушни вълни. Това е най-надеждният и икономичен вариант. Той балансира въздуха по време на капките, а не нивото на загряване на водата. Лесно инсталиране в апартамента. Той комуникира с отоплителни комуникации с помощта на кабел, през който се предава сигнал. Температурните контролери от този тип непрекъснато се допълват с нови функции и са доста удобни за използване.
- Външни въздушни вълни. Високата ефективност се постига от външния сензор, като дава незабавен отговор на всякакви метеорологични промени. Знаците под формата на сигнал, изпращайки диафрагма, дават на системата команда за отваряне или затваряне на тръбата с нагревателно устройство.
В допълнение, устройствата могат да бъдат електрически и електронни.
Съгласно схемата и възможността за получаване на сигнала устройствата са разделени на полуавтоматични и автоматични, което от своя страна може:
- Контролирайте нивото на отопление на радиатора и линията на клона.
- Следете мощността на котела.
Преглед на термостатите на пазара
Терморегулатор IWarm 710
Сред най-популярните модели днес са E 51.716 и IWarm 710. Негоримият пластмасов калъф има малки размери, но има голям брой полезни задачи и вградена батерия. Той има доста голям вграден дисплей, който показва съответните температурни характеристики.
Цената на тези модели е представена в диапазона от 2,7 хил. Рубли.
Специалните характеристики на E 51.716 включват факта, че той има кабел с дължина 3 m, способен да балансира температурата едновременно от самия под и че устройството може да бъде вградено в стена във всяко положение.
Единственото нещо, за което трябва да помислите, преди да го инсталирате, ще бъде точното му разположение, така че бутоните за превключване да не бъдат блокирани от чужди обекти и да са лесно достъпни.
Недостатъците на термостата включват малък набор от функции, но подобни устройства ги изпълняват доста лесно. При работа може да предизвика дискомфорт. Също така в паметта на E 51.716 и IWarm 710 няма автоматична функция за отопление, така че трябва да го направите сами.
Електронни регулатори с механичен принцип на работа:
- Регулирането на работата се основава на автоматизация и се извършва с помощта на бутоните, разположени на панела.
- Включва дисплей, който показва предишните и определени градуси.
- Възможно е сами да персонализирате устройството: брой, продължителност на работа, цикъл на отопление със запазване на конкретен режим, можете също така да определите степента на отопление.
- В сравнение с механичните аналози, температурата на електрическите модели се контролира лесно с приблизително 0,5 стойности.
За да закупите такъв модел ще отнеме не повече от 4 хиляди.
- Независимият контрол на температурата.
- Само едно устройство може да контролира атмосферата за няколко дни напред и отделно за всяка стая.
- Те ви позволяват да зададете режим "отсъствие" и да не харчите допълнителни пари, ако никой не е вкъщи.
- Системата автоматично анализира качеството на устройството във всяка стая. Собственикът няма да се досеща за възможни неизправности в работата, тъй като системата ще издаде всички недостатъци сама.
- Производителите на скъпи модели са осигурили възможността да контролират режимите, докато са далеч от дома. Настройката се извършва посредством вградения Wi-Fi рутер.
Цената на тези устройства зависи от набор от вградени функции и следователно варира от 6000 до 10 000 000 рубли и по-горе.