Com muntar un controlador de temperatura a casa
Una mica de teoria
Els sensors de mesurament més senzills, inclosos els que responen a la temperatura, consisteixen en un mig braç de dos resistències de mesurament, una de suport i un element que canvia la seva resistència en funció de la temperatura que s’està ajustant. Això es mostra més clarament a la imatge següent.
Com es pot observar al diagrama, la resistència R2 és un element de mesura d’un termòstat casolà, i R1, R3 i R4 són el braç de suport del dispositiu. Aquest és un termistor. És un dispositiu conductor que canvia la seva resistència amb la temperatura.
Un element del termòstat que respon a un canvi de l’estat del braç de mesura és un amplificador integrat en el mode comparador. Aquest mode commuta la sortida del microcircuit des de l'estat apagat a la posició operativa en salt. Així, a la sortida del comparador, només tenim dos valors "on" i "off". La càrrega del xip és un ventilador de PC. Quan la temperatura assoleix un valor determinat al braç R1 i R2, es produeix un desplaçament de tensió, l’entrada del microxip compara el valor al pin 2 i 3 i els interruptors del comparador. El ventilador refreda l’objecte necessari, la seva temperatura baixa, la resistència de la resistència canvia i el comparador apaga el ventilador. Així, la temperatura es manté a un nivell predeterminat i es controla el funcionament del ventilador.
Visió general de l'esquema
La tensió de la diferència del braç de mesura es subministra a un transistor emparellat amb un gran guany, i un relé electromagnètic actua com a comparador. Quan la bobina arriba a una tensió suficient per retreure el nucli, aquesta s'activa i es connecta a través dels seus contactes dels actuadors. Quan s'arriba a la temperatura establerta, el senyal sobre els transistors disminueix, la tensió a la bobina del relé disminueix simultàniament i, en algun moment, els contactes es desconnecten i la càrrega útil es desconnecta.
Una característica d’aquest tipus de relleus és la presència histèresi - Es tracta d’una diferència de diversos graus entre l’encesa i l’apagada d’un regulador de temperatura casolà, a causa de la presència d’un relé electromecànic al circuit. Així, la temperatura sempre oscil·larà diversos graus prop del valor desitjat. L’opció de muntatge que es proporciona a continuació està pràcticament desproveïda d’histèresi.
Diagrama esquemàtic d'un controlador de temperatura analògic per a una incubadora:
Aquest esquema va ser molt popular per a la seva repetició el 2000, però encara ara no ha perdut la seva rellevància i pot fer front a la funció que li ha estat assignada. Si teniu accés a peces antigues, podeu muntar un controlador de temperatura amb les vostres pròpies mans gairebé de franc.
El cor del producte casolà és l'amplificador integrat K140UD7 o K140UD8. En aquest cas, es connecta amb comentaris positius i és un comparador. L’element termosensible R5 és una resistència MMT-4 amb un TKE negatiu, cosa que significa que, quan s’escalfa, disminueix la seva resistència.
El sensor remot està connectat mitjançant un fil blindat. Per reduir cruixent i un funcionament fals del dispositiu, la longitud del fil no hauria de superar l'1 metre. La càrrega es controla mitjançant el tiristor VS1 i la potència màxima admissible del calefactor connectat depèn de la seva qualificació. En aquest cas, 150 watts, la clau electrònica: el tiristor s’ha d’instal·lar en un petit radiador, per eliminar calor. La taula següent mostra les classificacions dels elements de ràdio per muntar el termòstat a casa.
L’aparell no té un aïllament galvànic de la xarxa de 220 V, a l’hora de configurar-ho, tingueu cura, hi ha una tensió de xarxa als elements del regulador, que és perillós per a la vida. Després del muntatge, assegureu-vos d’aïllar tots els contactes i situeu el dispositiu en una carcassa no conductora. El vídeo següent explica com muntar un termòstat en transistors:
Ara us explicarem com fer un controlador de temperatura per a un sòl càlid. El diagrama de treball es copia d'una mostra en sèrie. Útil per a aquells que es vulguin familiaritzar i repetir, o com a model per resoldre problemes.
El centre del circuit és un xip estabilitzador connectat de forma inusual, el LM431 comença a passar corrent a tensions superiors als 2,5 volts. Aquesta és la magnitud d'aquesta font interna de la tensió de referència. A un valor actual inferior, no passa res. Aquesta característica es va començar a utilitzar en diversos esquemes de reguladors de temperatura.
Com podeu veure, queda el clàssic circuit amb un braç de mesura: R5, R4 - resistències addicionals divisor de tensiói R9 és un termistor. Quan la temperatura canvia, es produeix un canvi de tensió a l’entrada 1 del microcircuit i, si arriba al llindar, la tensió va més enllà segons l’esquema. En aquest disseny, la càrrega del xip TL431 és el LED d’operació HL2 i l’optopacoplà U1, per aïllar òpticament el circuit de potència dels circuits de control.
Igual que en la versió anterior, el dispositiu no disposa de transformador, però rep energia al circuit de condensadors d’extinció C1, R1 i R2, per tant també es troba sota una tensió que pot posar en perill la vida i cal tenir molta cura en treballar amb el circuit. Per estabilitzar el voltatge i suavitzar les ondulacions de les pujades de xarxa, hi ha instal·lat al diode Zener VD2 i un condensador C3. Per indicar visualment la presència de tensió al dispositiu, hi ha instal·lat el LED HL1. L’element de control d’alimentació és el triac VT136 amb un petit cinturó per controlar a través de l’optopacoplador U1.
Amb aquestes valoracions, l’interval de control se situa entre 30 i 50 ºC. Amb una aparent complexitat, el disseny és fàcil de configurar i de fàcil repetició. A continuació, es presenta un esquema il·lustrador del controlador de temperatura del xip TL431, amb una font d’alimentació externa de 12 volts per a l’ús en sistemes d’automatització domèstica:
Aquest termòstat és capaç de controlar un ventilador d’ordinador, relé d’alimentació, indicadors de llum, alarmes de so. Per controlar la temperatura de la soldadura, hi ha un circuit interessant que utilitza el mateix circuit integrat TL431.
Per mesurar la temperatura de l’element de calefacció s’utilitza un termopar bimetàlic, que es pot agafar en préstec a un comptador remot en un multímetre o comprar a una botiga especialitzada de peces de ràdio especialitzades.Per augmentar la tensió del termopar al nivell de resposta TL431, s’instal·la un amplificador addicional al LM351. El control es fa a través de l’optopacoplador MOC3021 i del triac T1.
Quan activeu el termòstat a la xarxa, cal observar la polaritat, el minúscul del regulador ha d’estar al fil neutre, en cas contrari, apareixerà la tensió de fase al cos de soldadura, a través dels cables del termopar. Aquest és l’inconvenient principal d’aquest circuit, perquè no tothom vol comprovar constantment que el connector estigui connectat a la presa de corrent i, si ho oblideu, podeu obtenir una descàrrega elèctrica o danyar els components electrònics durant la soldadura. L'ajust de l'abast es realitza mitjançant la resistència R3. Aquest esquema garantirà el llarg funcionament de la soldadura, eliminarà el sobreescalfament i augmentarà la qualitat de la soldadura a causa de l’estabilitat del règim de temperatura.
Al vídeo es discuteix una altra idea de muntar un termòstat senzill:
També us recomanem que mireu una altra idea de muntar un termòstat per a una soldadura:
Exemples desmuntats de reguladors de temperatura són suficients per satisfer les necessitats d’un amo de casa. Els esquemes no contenen recanvis escassos i costosos, són fàcils de repetir i pràcticament no cal que es configurin. Aquests productes casolans es poden adaptar fàcilment per regular la temperatura de l’aigua al dipòsit del calefactor d’aigua, supervisar la calor a la incubadora o hivernacle i actualitzar el ferro o la planxa de soldadura. A més, podeu restaurar un refrigerador antic fent que el regulador funcioni amb valors negatius de temperatura substituint les resistències del braç de mesura. Esperem que el nostre article fos interessant, que us sembli útil i que hagueu entès com fer un regulador de temperatura amb les vostres pròpies mans a casa! Si encara teniu preguntes, no dubteu en preguntar-los als comentaris.
Serà interessant llegir:
Carregant ...
