Kuinka koota lämpötilansäädin kotona
Hiukan teoriaa
Yksinkertaisimmat mittausanturit, mukaan lukien ne, jotka reagoivat lämpötilaan, koostuvat kahden vastuksen mittauspuolivarresta, tukiosasta ja elementistä, joka muuttaa resistanssiaan siihen mukautettavan lämpötilan mukaan. Tämä näkyy selkeämmin alla olevassa kuvassa.
Kuten kaaviosta voidaan nähdä, vastus R2 on kotitekoisen termostaatin mittaelementti ja R1, R3 ja R4 ovat laitteen kannatusvarsi. Tämä on termistori. Se on johdinlaite, joka muuttaa vastustaan lämpötilan mukaan.
Termostaatin osa, joka reagoi mittausvarren tilan muutokseen, on integroitu vahvistin vertailutilassa. Tämä tila vaihtaa mikropiirin ulostulon pois päältä -tilasta käyttöasentoon hyppyssä. Siten vertailijan ulostulossa meillä on vain kaksi arvoa “päällä” ja “pois”. Sirun kuorma on PC-tuuletin. Kun lämpötila saavuttaa tietyn arvon varressa R1 ja R2, tapahtuu jännitteensiirto, mikrosirun tulo vertaa arvoa napoilla 2 ja 3 ja vertailukytkimet. Puhallin jäähdyttää tarvittavan esineen, sen lämpötila laskee, vastuksen resistanssi muuttuu ja komparaattori sammuttaa tuulettimen. Siten lämpötila pidetään ennalta määrätyllä tasolla ja puhaltimen toimintaa ohjataan.
Katsaus kaavaan
Mittausvarren eron jännite syötetään parille transistorille, jolla on suuri vahvistus, ja sähkömagneettinen rele toimii vertailijana. Kun käämi saavuttaa riittävän jännitteen sydämen vetämiseksi takaisin sisään, se laukeaa ja kytketään toimilaitteiden koskettimiensa kautta. Kun asetettu lämpötila saavutetaan, transistorien signaali laskee, relekelan jännite laskee samanaikaisesti, ja jossain vaiheessa kontaktit vapautuvat ja hyötykuorma irtoaa.
Tämän tyyppisten releiden piirre on läsnäolo hystereesi - tämä on useiden asteiden ero kotitekoisen lämpötilansäätimen kytkemisen ja sammuttamisen välillä johtuen siitä, että piirissä on sähkömekaaninen rele. Siksi lämpötila vaihtelee aina useita asteita lähellä haluttua arvoa. Seuraavassa esitetyssä kokoonpanovaihtoehdossa ei käytännössä ole hystereesiä.
Inkubaattorin analogisen lämpötilansäätimen kaavio:
Tämä järjestelmä oli erittäin suosittu toistamiseen vuonna 2000, mutta se ei ole vieläkään menettänyt merkityksensä ja pystyy selviytymään sille osoitetusta toiminnasta. Jos sinulla on pääsy vanhoihin osiin, voit koota lämpötilansäätimen omilla käsilläsi lähes ilmaiseksi.
Kotitekoisen tuotteen sydän on integroitu vahvistin K140UD7 tai K140UD8. Tässä tapauksessa se liittyy positiiviseen palautteeseen ja on vertailu. Lämpöherkkä elementti R5 on MMT-4-vastus, jonka TKE on negatiivinen, mikä tarkoittaa, että kuumennettaessa sen vastus vähenee.
Etäanturi on kytketty suojatun johtimen kautta. Vähentää ylikuulumisen ja laitteen virheellinen toiminta, vaijerin pituuden ei tulisi ylittää yhtä metriä. Kuormaa ohjataan tyristorin VS1 kautta ja kytketyn lämmittimen suurin sallittu teho riippuu sen nimellisarvosta. Tässä tapauksessa 150 wattia, elektroninen avain - tiristori on asennettava pieneen jäähdyttimeen lämmön poistamiseksi. Seuraavassa taulukossa on esitetty termostaatin koottamiseen tarkoitettujen radioelementtien arvot.
Laitteessa ei ole galvaanista eristystä 220 V: n verkosta. Kun asennat, ole varovainen, säätimen elementeissä on verkkojännite, joka on hengenvaarallinen. Asennuksen jälkeen muista eristää kaikki koskettimet ja sijoittaa laite johtamattomaan koteloon. Alla olevassa videossa kerrotaan kuinka asentaa termostaatti transistoreihin:
Nyt kerromme sinulle, kuinka tehdä lämpötilansäädin lämpimälle lattialle. Toimintakaavio kopioidaan sarjanäytteestä. Hyödyllinen niille, jotka haluavat tutustua ja toistaa, tai mallina laitteen vianetsinnälle.
Piirin keskellä on epätavallisella tavalla kytketty stabilisaattorisiru, LM431 alkaa siirtää virtaa yli 2,5 voltin jännitteillä. Tämä on tämän sirun sisäisen referenssijännitelähteen suuruus. Pienemmällä nykyarvolla se ei läpäise mitään. Tätä ominaisuutta alettiin käyttää useissa lämpötilansäätimien järjestelmissä.
Kuten näette, klassinen piiri, jossa on mittausvarsi, pysyy: R5, R4 - lisävastukset jännitteenjakajaja R9 on termistori. Lämpötilan muuttuessa tapahtuu jännitteensiirto mikropiirin sisääntulossa 1, ja jos se saavuttaa kynnyksen, jännite menee pidemmälle kaavion mukaisesti. Tässä suunnittelussa TL431-sirun kuormitus on HL2-toiminta LED ja U1-optoerotin virtapiirin optiseksi eristämiseksi ohjauspiireistä.
Kuten edellisessä versiossa, laitteessa ei ole muuntajaa, mutta se saa virtaa sammutuskondensaattoripiireiltä C1, R1 ja R2, joten se on myös hengenvaarallisessa jännitteessä, ja sinun on oltava erityisen varovainen työskennellessäsi piirin kanssa. Jännitteen vakauttamiseksi ja verkon ylijännitteiden tasaamiseksi tasoitusta varten piiriin on asennettu Zener-diodi VD2 ja kondensaattori C3. LED HL1 asennetaan osoittamaan visuaalisesti jännitettä laitteessa. Tehonsäätöelementti on VT136-triac pienellä hihnalla ohjaamiseksi optoerottimen U1 kautta.
Näillä luokituksilla säätöalue on alueella 30-50 ° C. Näyttäen näennäiseltä monimutkaiselta muotoilu on helppo asentaa ja helppo toistaa. Alla on esitetty havainnollistava kaavio TL431-sirun lämpötilansäätimestä, jonka ulkoinen 12 voltin virtalähde on tarkoitettu käytettäväksi kodin automaatiojärjestelmissä:
Tämä termostaatti pystyy ohjaamaan tietokonepuhallinta, virtarelettä, merkkivaloja, äänihälytyksiä. Juotosraudan lämpötilan säätämiseksi on mielenkiintoinen piiri, joka käyttää samaa TL431-integroitua piiriä.
Lämmityselementin lämpötilan mittaamiseen käytetään bimetallista termoelementtiä, joka voidaan lainata etämittarilta yleismittarilta tai ostaa erikoistuneelta radion varaosakaupasta.Jännitteen lisäämiseksi termoelementistä TL431-vastetasoon lisätään LM351: een lisävahvistin. Ohjaus tapahtuu MOC3021-optoerottimen ja T1-triacin kautta.
Kun kytket termostaatin päälle verkossa, on välttämätöntä tarkkailla napaisuutta. Säätimen miinus on oltava neutraalijohdossa, muuten vaihejännite ilmestyy juotosraudan runkoon termoelementtien johtimien läpi. Tämä on tämän piirin päähaitta, koska kaikki eivät halua tarkistaa jatkuvasti, että pistoke on kytketty pistorasiaan, ja jos unohdat tämän, voit saada sähköiskun tai vaurioittaa elektronisia komponentteja juottamisen aikana. Alueen säätö tehdään vastuksella R3. Tämä menetelmä varmistaa juotosraudan pitkän toiminnan, eliminoi sen ylikuumenemisen ja parantaa juotosten laatua lämpötilajärjestelmän vakauden takia.
Toinen idea yksinkertaisen termostaatin kokoamisesta käsitellään videossa:
Suosittelemme myös, että harkitset toista ajatusta termostaatin kokoamisesta juotosraudalle:
Purkautuneet esimerkit lämpötilansäätimistä riittävät vastaamaan kotimestarin tarpeita. Järjestelmät eivät sisällä niukkoja ja kalliita varaosia, ne on helppo toistaa, eikä niitä käytännössä tarvitse määrittää. Nämä kotitekoiset tuotteet voidaan helposti mukauttaa säätämään veden lämpötilaa vedenlämmittimen säiliössä, seuraamaan inkubaattorin tai kasvihuoneen lämpöä ja päivittämään rautaa tai juotosrautaa. Lisäksi voit palauttaa vanhan jääkaapin tekemällä säätimen uudelleen toimimaan negatiivisilla lämpötila-arvoilla korvaamalla mittausvarren resistanssit. Toivomme artikkelimme mielenkiintoista. Löysit siitä itsellesi hyödyllisen ja ymmärsit kuinka tehdä lämpötilansäädin omilla käsilläsi kotona! Jos sinulla on vielä kysymyksiä, kysy rohkeasti niitä kommentissa.
On mielenkiintoista lukea:
Ladataan ...
