Hoe u een temperatuurregelaar thuis kunt monteren
Beetje theorie
De eenvoudigste meetsensoren, inclusief sensoren die reageren op temperatuur, bestaan uit een meetarm van twee weerstanden, een ondersteunende en een element dat de weerstand verandert afhankelijk van de temperatuur die eraan wordt aangepast. Dit wordt duidelijker weergegeven in de onderstaande afbeelding.
Zoals te zien is in het diagram, is de weerstand R2 een meetelement van een zelfgemaakte thermostaat en zijn R1, R3 en R4 de ondersteunende arm van het apparaat. Dit is een thermistor. Het is een geleidingsapparaat dat zijn weerstand met temperatuur verandert.
Een element van de thermostaat dat reageert op een verandering in de toestand van de meetarm is een geïntegreerde versterker in de comparatormodus. Deze modus schakelt de uitgang van de microschakeling in een sprong van de uit-stand naar de werkstand. Aan de uitgang van de comparator hebben we dus slechts twee waarden "aan" en "uit". De chipbelasting is een pc-ventilator. Wanneer de temperatuur een bepaalde waarde in de arm R1 en R2 bereikt, treedt er een spanningsverschuiving op, de invoer van de microchip vergelijkt de waarde op pin 2 en 3 en de comparatorschakelaars. De ventilator koelt het noodzakelijke object, de temperatuur daalt, de weerstand van de weerstand verandert en de comparator zet de ventilator uit. Zo wordt de temperatuur op een vooraf bepaald niveau gehouden en wordt de werking van de ventilator geregeld.
Schema overzicht
De spanning van het verschil van de meetarm wordt geleverd aan een gepaarde transistor met een grote versterking en een elektromagnetisch relais fungeert als comparator. Wanneer de spoel een voldoende spanning bereikt om de kern in te trekken, wordt deze geactiveerd en verbonden via de contacten van de actuatoren. Wanneer de ingestelde temperatuur is bereikt, neemt het signaal op de transistors af, daalt de spanning op de relaisspoel gelijktijdig en op een bepaald moment worden de contacten uitgeschakeld en wordt de belasting ontkoppeld.
Een kenmerk van dit type relais is de aanwezigheid hysterese - Dit is een verschil van enkele graden tussen het in- en uitschakelen van een zelfgemaakte temperatuurregelaar, vanwege de aanwezigheid van een elektromechanisch relais in het circuit. De temperatuur zal dus altijd enkele graden schommelen in de buurt van de gewenste waarde. De onderstaande montageoptie is vrijwel verstoken van hysterese.
Schematisch diagram van een analoge temperatuurregelaar voor een broedstoof:
Dit schema was erg populair voor herhaling in 2000, maar zelfs nu heeft het zijn relevantie niet verloren en kan het de functie die eraan is toegewezen, aan. Als u toegang heeft tot oude onderdelen, kunt u bijna gratis een temperatuurregelaar met uw eigen handen monteren.
Het hart van het zelfgemaakte product is de K140UD7 of K140UD8 geïntegreerde versterker. In dit geval is het verbonden met positieve feedback en is het een comparator. Het warmtegevoelige element R5 is een MMT-4-weerstand met een negatieve TKE, wat betekent dat de weerstand bij verhitting afneemt.
De afstandssensor is aangesloten via een afgeschermde draad. Om te verminderen tip en verkeerde werking van het apparaat, de lengte van de draad mag niet meer zijn dan 1 meter. De belasting wordt geregeld via de thyristor VS1 en het maximaal toegestane vermogen van de aangesloten verwarming is afhankelijk van de classificatie. In dit geval, 150 watt, de elektronische sleutel - de thyristor moet op een kleine radiator worden geïnstalleerd om warmte te verwijderen. De onderstaande tabel toont de classificaties van de radio-elementen voor het thuis monteren van de thermostaat.
Het apparaat heeft geen galvanische scheiding van het 220 V-netwerk, wees voorzichtig bij het opzetten, wees voorzichtig, er staat een netspanning op de elementen van de regelaar, wat levensbedreigend is. Zorg ervoor dat u na montage alle contacten isoleert en het apparaat in een niet-geleidende behuizing plaatst. De onderstaande video bespreekt hoe een thermostaat op transistors te monteren:
Nu zullen we je vertellen hoe je een temperatuurregelaar maakt voor een warme vloer. Het werkschema is gekopieerd van een seriemonster. Handig voor diegenen die kennis willen maken en herhalen, of als model voor het oplossen van problemen met het apparaat.
Het midden van het circuit is een op een ongebruikelijke manier aangesloten stabilisatorchip, de LM431 begint stroom door te laten bij spanningen boven 2,5 volt. Dit is de grootte van de interne referentiespanning van deze chip. Bij een lagere stroomwaarde geeft het niets door. Dit kenmerk ervan begon te worden gebruikt in verschillende schema's van temperatuurregelaars.
Zoals je kunt zien, blijft het klassieke circuit met een meetarm over: R5, R4 - extra weerstanden spanningsdeleren R9 is een thermistor. Wanneer de temperatuur verandert, vindt er een spanningsverschuiving plaats op ingang 1 van de microschakeling en als deze de drempel bereikt, gaat de spanning verder volgens het schema. In dit ontwerp is de belasting voor de TL431-chip de HL2-bedrijfs-LED en de U1-optocoupler, voor optische isolatie van het stroomcircuit van de regelcircuits.
Net als in de vorige versie heeft het apparaat geen transformator, maar krijgt het stroom op het bluscondensatorcircuit C1, R1 en R2, daarom staat het ook onder een levensbedreigende spanning en moet u uiterst voorzichtig zijn bij het werken met het circuit. Om de spanning te stabiliseren en rimpelingen van netwerkstoten te verminderen, zijn een Zener-diode VD2 en een condensator C3 in het circuit geïnstalleerd. Om de aanwezigheid van spanning op het apparaat visueel aan te geven, is LED HL1 geïnstalleerd. Het vermogensregelelement is de VT136 triac met een kleine riem voor bediening via de optocoupler U1.
Met deze waarden ligt het regelbereik in het bereik van 30-50 ° C. Met een schijnbaar schijnbare complexiteit is het ontwerp eenvoudig in te stellen en gemakkelijk te herhalen. Een illustratief diagram van de temperatuurregelaar op de TL431-chip, met een externe voeding van 12 volt voor gebruik in domotica-systemen, wordt hieronder weergegeven:
Deze thermostaat kan een computerventilator, vermogensrelais, lichtindicatoren, geluidsalarmen regelen. Om de temperatuur van de soldeerbout te regelen, is er een interessant circuit dat hetzelfde geïntegreerde TL431-circuit gebruikt.
Om de temperatuur van het verwarmingselement te meten, wordt een bimetaal thermokoppel gebruikt, dat kan worden geleend van een afstandsmeter in een multimeter of gekocht bij een gespecialiseerde radio-onderdelenwinkel.Om de spanning van het thermokoppel naar het TL431-responsniveau te verhogen, is een extra versterker op de LM351 geïnstalleerd. De bediening is via de MOC3021 optocoupler en T1 triac.
Wanneer u de thermostaat in het netwerk inschakelt, moet u de polariteit in acht nemen, de min van de regelaar moet op de neutrale draad zitten, anders verschijnt de fasespanning op het soldeerboutlichaam, via de thermokoppeldraden. Dit is het grootste nadeel van dit circuit, omdat niet iedereen constant wil controleren of de stekker in het stopcontact zit, en als je dit negeert, kun je een elektrische schok krijgen of de elektronische componenten beschadigen tijdens het solderen. Het bereik wordt aangepast door weerstand R3. Dit schema zorgt voor de lange werking van de soldeerbout, elimineert de oververhitting en verhoogt de kwaliteit van het solderen vanwege de stabiliteit van het temperatuurregime.
Een ander idee om een eenvoudige thermostaat te monteren, wordt besproken in de video:
We raden je ook aan om naar een ander idee te kijken om een thermostaat voor een soldeerbout te monteren:
Gedemonteerde voorbeelden van temperatuurregelaars zijn voldoende om aan de behoeften van een thuismeester te voldoen. Schema's bevatten geen schaarse en dure reserveonderdelen, zijn gemakkelijk te herhalen en hoeven praktisch niet te worden geconfigureerd. Deze zelfgemaakte producten kunnen eenvoudig worden aangepast om de temperatuur van het water in de tank van de boiler te regelen, de warmte in de broedmachine of kas te bewaken en het ijzer of de soldeerbout te upgraden. Bovendien kunt u een oude koelkast herstellen door de regelaar opnieuw te laten werken om met negatieve temperatuurwaarden te werken door de weerstanden in de meetarm te vervangen. We hopen dat ons artikel interessant was, je vond het nuttig voor jezelf en begreep hoe je thuis met je eigen handen een temperatuurregelaar kunt maken! Als je nog vragen hebt, stel ze dan gerust in de comments.
Het zal interessant zijn om te lezen:
Bezig met laden ...
