Pematuhan terhadap rejim suhu adalah keadaan teknologi yang sangat penting bukan hanya dalam pengeluaran, tetapi juga dalam kehidupan seharian. Menjadi sangat penting, parameter ini mesti dikawal dan dikendalikan oleh sesuatu. Sebilangan besar peranti sedemikian dihasilkan, yang mempunyai banyak ciri dan parameter. Tetapi membuat termostat dengan tangan anda sendiri kadang-kadang jauh lebih menguntungkan daripada membeli analog kilang siap pakai.
Buat termostat sendiri
Konsep umum pengawal suhu
Peranti yang memperbaiki dan pada masa yang sama mengatur nilai suhu yang ditetapkan didapati lebih banyak dalam pengeluaran. Tetapi mereka juga mendapat tempat dalam kehidupan seharian. Untuk mengekalkan iklim mikro yang diperlukan di rumah, termostat untuk air sering digunakan. Mereka membuat alat sedemikian untuk mengeringkan sayur-sayuran atau memanaskan inkubator dengan tangan mereka sendiri. Sistem yang serupa boleh didapati di mana sahaja.
Dalam video ini, kita akan mengetahui apa itu pengawal suhu:
Sebenarnya, kebanyakan termostat hanyalah sebahagian daripada litar keseluruhan, yang terdiri daripada komponen berikut:
- Sensor suhu yang mengukur dan memperbaiki, serta menghantar maklumat yang diterima ke pengawal. Ini berlaku kerana penukaran tenaga terma menjadi isyarat elektrik yang dikenali oleh peranti. Sensor boleh menjadi termometer rintangan atau termokopel, yang dalam reka bentuknya mempunyai logam yang bertindak balas terhadap perubahan suhu dan mengubah rintangannya di bawah pengaruhnya.
- Unit analisis adalah pengatur itu sendiri. Ia menerima isyarat elektronik dan bertindak balas bergantung pada fungsinya, selepas itu ia menghantar isyarat ke penggerak.
- Penggerak adalah sejenis alat mekanikal atau elektronik yang, apabila menerima isyarat dari unit, berkelakuan dengan cara tertentu. Contohnya, apabila suhu yang ditetapkan dicapai, injap akan mematikan bekalan penyejuk. Sebaliknya, sebaik sahaja bacaan berada di bawah nilai yang telah ditetapkan, unit analisis akan memberikan arahan untuk membuka injap.
Ini adalah tiga bahagian utama sistem kawalan suhu. Walaupun, selain mereka, bahagian lain, seperti geganti perantaraan, dapat turut serta dalam litar. Tetapi mereka hanya menjalankan fungsi tambahan.
Bagaimana litar siap berfungsi
Dengan bantuan transistor, relay dihidupkan, yang seterusnya, membolehkan starter magnetik menyala. Melalui kenalannya, pemanas disambungkan ke rangkaian dengan dua kenalannya sendiri. Dalam kes ini, tidak ada fasa yang tetap pada beban ketika starter tersandung. Sekiranya terdapat kelembapan yang tinggi di dalam bilik, disarankan untuk menggunakan RCD untuk sambungan.
Sebagai pemanas, selain elemen pemanas, radiator minyak, lampu pijar 100 W dan pemanas rumah dengan kipas terbina dalam digunakan. Adalah perlu untuk mengecualikan akses langsung ke bahagian hidup.
Setelah termostat untuk menghidupkan dan mematikan dengan tangan anda sendiri dipasang, anda harus memeriksa kualiti dan pemasangan yang betul. Semua sambungan mesti dipateri dengan baik. Selepas itu, anda dapat mengkonfigurasi peranti sesuai dengan parameter yang ditentukan.
Prinsip operasi
Prinsip yang digunakan oleh semua pengatur adalah mengambil kuantiti fizikal (suhu), memindahkan data ke litar unit kawalan, yang memutuskan apa yang perlu dilakukan dalam kes tertentu.
Sekiranya anda membuat geganti terma, maka pilihan termudah akan mempunyai litar kawalan mekanikal.Di sini, dengan bantuan perintang, ambang tertentu ditetapkan, apabila mencapai isyarat yang akan diberikan kepada penggerak.
Untuk mendapatkan fungsi tambahan dan keupayaan untuk bekerja dengan julat suhu yang lebih luas, anda harus menggabungkan pengawal. Ini juga akan membantu meningkatkan jangka hayat peranti.
Dalam video ini, anda dapat menonton cara membuat termostat anda sendiri untuk pemanasan elektrik:
Litar geganti terma khas
Reka bentuknya didasarkan pada sensor suhu LM335 atau analognya, serta pemampat LM311. Litar termostat dilengkapi dengan peranti output yang disambungkan dengan pemanas dengan daya set. Bekalan kuasa diperlukan, jika perlu, penunjuk dapat digunakan.
Litar yang lebih kompleks merangkumi transistor, relay, diod zener dan kapasitor C1, yang melancarkan riak voltan. Penyamaan arus dilakukan menggunakan penstabil parametrik. Dalam kes ini, peranti boleh dihidupkan dari sumber mana pun, parameternya bertepatan dengan voltan gegelung relay dalam julat 12 hingga 24 volt. Bekalan kuasa dapat distabilkan menggunakan jambatan diod konvensional dengan kapasitor.
Pengawal suhu buatan sendiri
Sebenarnya terdapat banyak skema untuk membuat termostat sendiri. Semuanya bergantung pada kawasan di mana produk tersebut akan digunakan. Sudah tentu, membuat sesuatu yang terlalu kompleks dan pelbagai fungsi adalah sangat sukar. Tetapi termostat yang boleh digunakan untuk memanaskan akuarium atau sayur-sayuran kering untuk musim sejuk dapat dibuat dengan pengetahuan minimum.
Ini berguna: manifold pengagihan dalam sistem pemanasan.
Skim paling mudah
Litar termostat do-it-yourself yang paling mudah mempunyai bekalan kuasa tanpa transformer, yang terdiri daripada jambatan diod dengan diod zener bersambung selari, yang menstabilkan voltan dalam 14 volt, dan kapasitor pelindapkejutan. Anda juga boleh menambah penstabil 12 volt di sini jika anda mahu.
Pembuatan termostat tidak memerlukan banyak usaha dan pelaburan wang
Keseluruhan litar akan didasarkan pada dioda zener TL431, yang dikendalikan oleh pembahagi yang terdiri daripada perintang 47 kΩ, perintang 10 kΩ dan termistor 10 kΩ yang bertindak sebagai sensor suhu. Rintangannya berkurang dengan peningkatan suhu. Perintang dan rintangan paling sesuai dipadankan untuk mendapatkan ketepatan tindak balas terbaik.
Proses itu sendiri kelihatan seperti ini: apabila voltan lebih daripada 2.5 volt terbentuk pada kenalan kawalan litar mikro, maka ia akan terbuka, yang akan menghidupkan geganti, membekalkan beban ke penggerak.
Cara membuat termostat untuk inkubator dengan tangan anda sendiri, anda dapat melihat dalam video yang disajikan:
Sebaliknya, apabila voltan turun, litar mikro akan ditutup dan geganti akan mati.
Untuk mengelakkan gegaran kenalan geganti, perlu memilihnya dengan arus pegangan minimum. Dan selari dengan input, anda perlu memateri kapasitor 470 × 25 V.
Semasa menggunakan termistor NTC dan rangkaian mikro yang sudah beroperasi, perlu diperhatikan terlebih dahulu prestasi dan ketepatannya.
Dengan cara ini, peranti termudah ternyatamengawal suhu. Tetapi dengan ramuan yang tepat, ia berfungsi dengan baik dalam pelbagai aplikasi.
Peranti dalaman
Termostat seperti itu dengan sensor suhu udara yang dilakukan sendiri adalah optimum untuk mengekalkan parameter mikroklimat yang ditentukan di bilik dan bekas. Ia sepenuhnya mampu mengotomatisasi proses dan mengawal pemancar haba, dari air panas hingga elemen pemanasan. Pada masa yang sama, suis terma mempunyai data prestasi yang sangat baik. Sensornya boleh dibina atau terpasang jauh.
Di sini, termistor, yang ditunjukkan dalam rajah R1, bertindak sebagai sensor suhu. Pembahagi voltan merangkumi R1, R2, R3 dan R6, isyarat dari mana menuju ke pin keempat dari rangkaian mikro penguat operasi. Kenalan kelima DA1 menerima isyarat dari pembahagi R3, R4, R7 dan R8.
Rintangan perintang mesti dipilih sedemikian rupa sehingga pada suhu terendah terendah dari medium yang diukur, apabila rintangan termistor maksimum, pembanding tepu positif.
Voltan pada output pembanding ialah 11.5 volt. Pada masa ini, transistor VT1 berada dalam kedudukan terbuka, dan geganti K1 menghidupkan mekanisme eksekutif atau perantaraan, akibatnya pemanasan bermula. Akibatnya, suhu persekitaran meningkat, yang menurunkan rintangan sensor. Pada input 4 rangkaian mikro, voltan mula meningkat dan, sebagai hasilnya, melebihi voltan pada pin 5. Akibatnya, pembanding memasuki fasa saturasi negatif. Pada keluaran kesepuluh rangkaian mikro, voltan menjadi kira-kira 0.7 Volt, yang merupakan sifar logik. Akibatnya, transistor VT1 ditutup, dan relay mematikan dan mematikan penggerak.
Pada cip LM 311
Termokontroler yang dibuat sendiri dirancang untuk berfungsi dengan elemen pemanasan dan dapat mengekalkan parameter suhu yang ditetapkan dalam lingkungan 20-100 darjah. Ini adalah pilihan paling selamat dan boleh dipercayai, kerana ia menggunakan pengasingan galvanik sensor suhu dan litar kawalan, dan ini sepenuhnya menghilangkan kemungkinan kejutan elektrik.
Seperti kebanyakan litar yang serupa, ia berdasarkan jambatan DC, di satu lengan yang mana pembanding disambungkan, dan yang lain - sensor suhu. Pembanding memantau ketidakcocokan litar dan bertindak balas terhadap keadaan jambatan ketika melintasi titik keseimbangan. Pada masa yang sama, dia cuba mengimbangkan jambatan dengan termistor, mengubah suhunya. Dan penstabilan haba boleh berlaku hanya pada nilai tertentu.
Resistor R6 menetapkan titik di mana keseimbangan harus dibentuk. Dan bergantung pada suhu persekitaran, termistor R8 dapat memasuki keseimbangan ini, yang memungkinkan anda mengatur suhu.
Dalam video, anda dapat melihat analisis litar termostat sederhana:
Sekiranya suhu yang ditetapkan oleh R6 lebih rendah daripada yang diperlukan, maka rintangan pada R8 terlalu tinggi, yang menurunkan arus pada pembanding. Ini akan menyebabkan arus mengalir dan membuka semikonduktor VS1.yang akan menghidupkan elemen pemanasan. Ini akan ditandakan oleh LED.
Apabila suhu meningkat, rintangan R8 akan mula berkurang. Jambatan akan cenderung ke titik keseimbangan. Pada pembanding, potensi input terbalik secara beransur-ansur menurun, dan secara langsung - ia meningkat. Pada satu ketika, keadaan berubah, dan prosesnya berlaku ke arah yang berlawanan. Oleh itu, termokontroler dengan tangannya sendiri akan menghidupkan atau mematikan penggerak bergantung pada rintangan R8.
Sekiranya LM311 tidak tersedia, maka ia boleh diganti dengan rangkaian mikro KR554SA301 domestik. Ternyata termostat do-it-yourself sederhana dengan kos minimum, ketepatan dan kebolehpercayaan yang tinggi.
Termostat do-it-yourself sederhana - gambarajah
Peranti termostat tidak terlalu rumit, sehingga banyak amatur radio pemula mengasah kemahiran mereka dalam pembuatan peranti ini. Litar ditawarkan dalam pelbagai cara, tetapi yang paling meluas adalah varian dengan penggunaan litar mikro khas yang disebut pembanding.
Elemen ini mempunyai dua pintu masuk dan satu pintu keluar. Voltan rujukan tertentu dibekalkan ke satu input, yang sesuai dengan suhu yang diperlukan, dan yang kedua, voltan dari sensor suhu.
Litar Thermoregulator untuk pemanasan bawah lantai
Pembanding membandingkan data masuk dan, pada nisbah tertentu, menghasilkan isyarat pada output yang menghidupkan transistor atau menghidupkan relay. Dalam kes ini, arus dibekalkan ke unit pemanas atau penyejukan.
Kelebihan dan kekurangan
Malah termostat do-it-yourself yang sederhana mempunyai banyak kelebihan dan aspek positif. Tidak perlu sama sekali membincangkan peranti multifungsi kilang.
Pengawal suhu membenarkan:
- Kekalkan suhu yang selesa.
- Jimat tenaga.
- Jangan melibatkan seseorang dalam proses.
- Perhatikan proses teknologi, meningkatkan kualiti.
Kelemahannya termasuk kos tinggi model kilang. Sudah tentu, ini tidak berlaku untuk peranti buatan rumah. Tetapi pengeluarannya, yang diperlukan ketika bekerja dengan media cair, gas, alkali dan lain-lain yang serupa, mempunyai kos yang tinggi. Terutama jika peranti mesti mempunyai banyak fungsi dan kemampuan.
