DIAGRAMELE TERMOREGULATORILOR

Există un număr mare de scheme de circuite electrice care pot menține temperatura setată dorită cu o precizie de 0,0000033 °C. Aceste circuite includ corecția temperaturii, controlul proporțional, integral și diferențial.
Regulatorul electric al aragazului (Figura 1.1) folosește un pozistor (termistor cu coeficient de temperatură pozitiv, sau PTC) de tip K600A de la Allied Electronics, încorporat în aragaz pentru a menține temperatura ideală de gătit. Potențiometrul poate fi utilizat pentru a regla pornirea regulatorului cu șapte actori și, în consecință, pornirea sau oprirea elementului de încălzire. Dispozitivul este proiectat să funcționeze într-o rețea electrică cu o tensiune de 115 V. Când conectați dispozitivul la o rețea cu o tensiune de 220 V, este necesar să utilizați un alt transformator de alimentare și un semistor.

Figura 1.1 Regulator de temperatură a sobei electrice

Cronometrul LM122 fabricat de National este folosit ca termostat de dozare cu izolare optica si sincronizare atunci cand tensiunea de alimentare trece prin zero. Prin instalarea rezistenței R2 (Fig. 1.2), se setează temperatura controlată de pozitorul R1. Tiristorul Q2 este selectat în funcție de sarcina conectată în ceea ce privește puterea și tensiunea. Dioda D3 este specificată pentru o tensiune de 200 V. Rezistoarele R12, R13 și dioda D2 implementează controlul tiristorului atunci când tensiunea de alimentare trece prin zero.

Figura 1.2 Regulator de putere a încălzitorului de dozare

Un circuit simplu (Fig. 1.3) cu un comutator atunci când tensiunea de alimentare trece prin zero pe microcircuitul CA3059 vă permite să controlați pornirea și oprirea tiristorului, care controlează bobina elementului de încălzire sau releul pentru controlul unui electric sau gaz. cuptor. Tiristorul comută la curenți scăzuti. Rezistența de măsurare a senzorului NTC are un coeficient de temperatură negativ. Rezistorul Rp setează temperatura dorită.

Figura 1.3 Diagrama unui termostat cu comutarea sarcinii atunci când puterea trece prin zero.

Dispozitivul (Fig. 1.4) asigură controlul proporțional al temperaturii unui cuptor mic, de putere redusă, cu o precizie de 1 °C față de temperatura setată cu ajutorul unui potențiometru. Circuitul folosește un regulator de tensiune de 823V, care, la fel ca cuptorul, este alimentat de aceeași sursă de 28V. Tranzistorul de putere Qi funcționează la sau aproape de saturație, dar nu necesită un radiator pentru a răci tranzistorul.

Figura 1.4 Circuitul termostatului pentru un încălzitor de joasă tensiune

Pentru a controla semistorul atunci când tensiunea de alimentare trece prin zero, se folosește un comutator pe cipul SN72440 de la Texas Instruments. Acest microcircuit comută triacul TRIAC (Fig. 1.5), care pornește sau oprește elementul de încălzire, furnizând încălzirea necesară. Impulsul de control în momentul trecerii tensiunii rețelei prin zero este suprimat sau trecut sub acțiunea unui amplificator diferențial și a unei punți de rezistență într-un circuit integrat (IC). Este lățimea impulsurilor de ieșire seriale la pinul 10 al CI controlată de potențiometrul din circuitul R (declanșare)? așa cum se arată în tabelul din fig. 1.5 și ar trebui să varieze în funcție de parametrii triacului utilizat.

Figura 1.5 Termostat pe cip SN72440

O diodă tipică de siliciu cu un coeficient de temperatură de 2 mV/°C poate menține diferențe de temperatură de până la ±10°F] cu o precizie de aproximativ 0,3°F pe o gamă largă de temperaturi. Două diode conectate la puntea de rezistență (Fig. 1.6)^ produc o tensiune la bornele A și B, care este proporțională cu diferența de temperatură. Potențiometrul reglează curentul de polarizare, care corespunde unei regiuni de polarizare a temperaturii prestabilite. Tensiunea scăzută de ieșire a podului este amplificată de amplificatorul operațional MCI741 de la Motorola la 30 V atunci când tensiunea de intrare se modifică cu 0,3 mV. Se adaugă un tranzistor tampon pentru a conecta sarcina folosind un releu.

Figura 1.6 Controler de temperatură cu senzor cu diodă

Temperatura pe scara Fahrenheit. Pentru a converti temperatura din Fahrenheit în Celsius, scădeți 32 din numărul original și înmulțiți rezultatul cu 5/9/

Pozistorul RV1 (Fig. 1.7) și o combinație de rezistențe variabile și constante formează un divizor de tensiune provenit de la o diodă Zener de 10 volți (dioda Zener). Tensiunea de la divizor este furnizată la tranzistorul unijoncție. În timpul semi-undă pozitivă a tensiunii de rețea, pe condensator apare o tensiune dinți de ferăstrău, a cărei amplitudine depinde de temperatură și de setarea rezistenței la potențiometrul de 5 kOhm. Când amplitudinea acestei tensiuni atinge tensiunea de poartă a tranzistorului unijoncție, pornește tiristorul, care furnizează tensiune sarcinii. În timpul semi-undă negativă a tensiunii alternative, tiristorul se oprește. Dacă temperatura cuptorului este scăzută, tiristorul se deschide mai devreme în semi-undă și produce mai multă căldură. Dacă se atinge temperatura prestabilită, tiristorul se deschide mai târziu și produce mai puțină căldură. Circuitul este proiectat pentru utilizare în dispozitive cu temperatură mediu inconjurator 100°F.

Figura 1.7 Regulator de temperatură pentru mașina de pâine

Un regulator simplu (Fig. 1.8), care conține o punte de măsurare cu un termistor și două amplificatoare operaționale, reglează temperatura cu o precizie foarte mare (până la 0,001 ° C) și o mare interval dinamic, care este necesar cu schimbări rapide ale condițiilor de mediu.

Figura 1.8 Circuitul termostatului de înaltă precizie

Dispozitivul (Fig. 1.9) constă dintr-un triac și un microcircuit, care include o sursă de curent continuu, un detector de trecere cu zero a tensiunii de alimentare, un amplificator diferențial, un generator de tensiune din dinte de ferăstrău și un amplificator de ieșire. Dispozitivul asigură pornirea și oprirea sincronă a sarcinii ohmice. Semnalul de control se obține prin compararea tensiunii primite de la puntea de măsurare sensibilă la temperatură a rezistențelor R4 și R5 și a rezistenței NTC R6, precum și a rezistențelor R9 și R10 dintr-un alt circuit. Toate funcțiile necesare sunt implementate în microcircuitul TCA280A de la Milliard. Valorile afișate sunt valabile pentru un triac cu un curent electrod de control de 100 mA pentru un alt triac, valorile rezistențelor Rd, Rg și condensatorului C1; Limitele de control proporționale pot fi stabilite prin modificarea valorii rezistenței R12. Când tensiunea rețelei trece prin zero, triacul va comuta. Perioada de oscilație a dinților de ferăstrău este de aproximativ 30 de secunde și poate fi setată prin schimbarea capacității condensatorului C2.

Diagrama simplă prezentată (Fig. 1.10) înregistrează diferența de temperatură dintre două obiecte care necesită utilizarea unui regulator. De exemplu, pentru a porni ventilatoarele, opriți încălzitorul sau controlați robinetele mixerului de apă. Două diode de siliciu 1N4001 ieftine instalate într-o punte de rezistență sunt utilizate ca senzori. Temperatura este proporțională cu tensiunea dintre dioda de măsurare și de referință, care este alimentată la pinii 2 și 3 ai amplificatorului operațional MC1791. Deoarece cu o diferență de temperatură numai aproximativ 2 mV/°C provin de la ieșirea podului, este necesar amplificator operațional cu câștig mare. Dacă sarcina necesită mai mult de 10 mA, atunci este necesar un tranzistor tampon.

Figura 1.10 Schema de circuit a unui termostat cu o diodă de măsurare

Când temperatura scade sub valoarea setată, diferența de tensiune pe puntea de măsurare cu termistorul este înregistrată de un amplificator operațional diferenţial, care deschide amplificatorul tampon pe tranzistorul Q1 (Fig. 1.11) și amplificatorul de putere pe tranzistorul Q2. Puterea disipată a tranzistorului Q2 și a rezistenței sale de sarcină R11 încălzește termostatul. Termistorul R4 (1D53 sau 1D053 de la National Lead) are o rezistență nominală de 3600 Ohmi la 50 °C. Divizorul de tensiune Rl-R2 reduce nivelul tensiunii de intrare la valoarea cerută și asigură că termistorul funcționează la curenți mici, oferind încălzire scăzută. Toate circuitele de punte, cu excepția rezistenței R7, proiectate pentru controlul precis al temperaturii, sunt amplasate în designul termostatului.

Figura 1.11 Diagrama unui termostat cu punte de măsurare

Circuitul (Fig. 1.12) asigură controlul liniar al temperaturii cu o precizie de 0,001 °C, cu putere mare și eficiență ridicată. Referința de tensiune a AD580 alimentează circuitul puntea traductorului de temperatură, care folosește un rezistor de detectare de platină (SENZOR PLATINA) ca senzor. Amplificatorul operațional AD504 amplifică ieșirea podului și comandă un tranzistor 2N2907, care, la rândul său, acţionează un oscilator cu tranzistor unijunction sincronizat de 60 Hz. Acest generator alimentează electrodul de control al tiristorului printr-un transformator de izolare. Pre-setarea asigură că tiristorul este pornit în diferite puncte ale tensiunii alternative, care este necesară pentru reglarea precisă a încălzitorului. Posibil dezavantaj - interferență frecventa inalta, deoarece tiristorul comută în mijlocul unei unde sinusoidale.

Figura 1.12 Termostat tiristor

Ansamblul de comandă a comutatorului tranzistorului de putere (Figura 1.13) pentru încălzirea uneltelor de 150 W folosește o atingere pe elementul de încălzire pentru a forța comutatorul de pe tranzistorul Q3 și amplificatorul de pe tranzistorul Q2 să sature și să stabilească o putere redusă de disipare. Când se aplică o tensiune pozitivă la intrarea tranzistorului Qi, tranzistorul Qi pornește și conduce tranzistoarele Q2 și Q3 în starea de pornire. Curentul de colector al tranzistorului Q2 și curentul de bază al tranzistorului Q3 sunt determinate de rezistența R2. Căderea de tensiune la rezistorul R2 este proporțională cu tensiunea de alimentare, deci curentul de control are nivel optim pentru tranzistorul Q3 pe un domeniu mare de tensiune.

Figura 1.13 Cheie pentru termostat de joasă tensiune

Amplificatorul operațional CA3080A fabricat de RCA (Fig. 1.14) include împreună un termocuplu cu un comutator care se declanșează atunci când tensiunea de alimentare trece prin zero și se realizează pe microcircuitul CA3079, care servește ca declanșator pentru un triac cu sarcină de tensiune alternativă. . Triacul trebuie selectat pentru sarcina reglată. Tensiunea de alimentare pentru amplificatorul operațional nu este critică.

Figura 1.14 Termostat cu termocuplu

Când se utilizează controlul de fază al unui triac, curentul de încălzire este redus treptat pe măsură ce temperatura setată se apropie, ceea ce previne abaterile mari de la valoarea setată. Rezistența rezistorului R2 (Fig. 1.15) este reglată astfel încât tranzistorul Q1 să fie închis la temperatura dorită, atunci generatorul de impuls scurt de pe tranzistorul Q2 nu funcționează și astfel triacul nu se mai deschide. Dacă temperatura scade, rezistența senzorului RT crește și tranzistorul Q1 se deschide. Condensatorul C1 începe să se încarce la tensiunea de deschidere a tranzistorului Q2, care se deschide ca o avalanșă, formând un impuls scurt puternic care pornește triacul. Cu cât se deschide mai mult tranzistorul Q1, cu atât capacitatea C1 se încarcă mai rapid și triacul comută mai devreme în fiecare jumătate de undă și, în același timp, apare mai multă putere în sarcină. Linia punctată reprezintă un circuit alternativ pentru reglarea unui motor cu sarcină constantă, cum ar fi un ventilator. Pentru a funcționa circuitul în modul de răcire, rezistențele R2 și RT trebuie schimbate.

Figura 1.15 Termostat pentru încălzire

Termostatul proporțional (Fig. 1.16) care utilizează cipul LM3911 de la National stabilește o temperatură constantă a termostatului cu cuarț la 75 ° C cu o precizie de ± 0,1 ° C și îmbunătățește stabilitatea oscilatorului cu cuarț, care este adesea folosit la sintetizatoare și contoare digitale. Raport puls/pauză puls dreptunghiular la ieșire (raportul de timp pornit/oprit) se modifică în funcție de senzorul de temperatură din IC și de tensiunea la intrarea inversă a microcircuitului. Modificările duratei de pornire a microcircuitului modifică curentul mediu de comutare al elementului de încălzire a termostatului astfel încât temperatura să fie adusă la o valoare predeterminată. Frecvența impulsului dreptunghiular la ieșirea IC este determinată de rezistența R4 și condensatorul C1. Optocuplerul 4N30 deschide un tranzistor compus puternic, care are un element de încălzire în circuitul colectorului. Când un impuls dreptunghiular pozitiv este aplicat la baza comutatorului tranzistorului, acesta din urmă intră în modul de saturație și conectează sarcina, iar când pulsul se termină, îl oprește.

Figura 1.16 Termostat proporțional

Regulatorul (Fig. 1.17) menține temperatura cuptorului sau a băii cu stabilitate ridicată la 37,5 °C. Nepotrivirea podului este surprinsă de respingerea modului comun ridicat AD605, deviația scăzută și amplificatorul operațional de intrare echilibrat. Un tranzistor compozit cu colectori combinați (perechea Darlington) amplifică curentul elementului de încălzire. Comutatorul tranzistorului (PASS TRANSISTOR) trebuie să accepte toată puterea care nu este furnizată elementului de încălzire. Pentru a face față acestui lucru, un circuit mare de urmărire este conectat între punctele "A" și "B" pentru a seta tranzistorul la o constantă de 3V, fără a ține cont de tensiunea cerută de elementul de încălzire. Ieșirea amplificatorului operațional 741 este comparată AD301A la tensiunea dinți de ferăstrău, sincron cu tensiunea de rețea cu o frecvență de 400 Hz Cipul AD301A funcționează ca modulator de lățime a impulsului, inclusiv comutator tranzistor 2N2219-2N6246. Comutatorul furnizează putere controlată condensatorului de 1000 µF și comutatorului tranzistorului (PASS TRANSISTOR) al termostatului.

Figura 1.17 Termostat de mare altitudine

Schema schematică a unui termostat care se declanșează atunci când tensiunea de la rețea trece prin zero (INTERRUPTATOR PUNCT ZERO) (Fig. 1.18) elimină interferențele electromagnetice care apar în timpul controlului de fază al sarcinii. Pentru a regla cu precizie temperatura dispozitivului electric de încălzire, se utilizează pornirea/oprirea proporțională a semistorului. Circuitul din dreapta liniei întrerupte este un comutator de trecere prin zero care pornește triacul aproape imediat după trecerea prin zero a fiecărei semi-unde a tensiunii de rețea. Rezistența rezistenței R7 este setată astfel încât puntea de măsurare din regulator să fie echilibrată pentru temperatura dorită. Dacă temperatura este depășită, rezistența pozistorului RT scade și tranzistorul Q2 se deschide, care pornește electrodul de control al tiristorului Q3. Tiristorul Q3 pornește și scurtcircuitează semnalul electrodului de control al triacului Q4 și sarcina se oprește Dacă temperatura scade, tranzistorul Q2 se oprește, iar sarcina este aplicată puterea maximă aplicarea unei tensiuni de rampă generată de tranzistorul Q1 prin rezistorul R3 pe circuitul punții de măsurare, iar perioada semnalului dinți de ferăstrău este de 12 cicluri ale frecvenței rețelei De la 1 la 12 dintre aceste cicluri pot fi introduse în sarcină puterea poate fi modulată de la 0-100% în trepte de 8%.

Figura 1.18 Termostat Triac

Diagrama dispozitivului (Fig. 1.19) permite operatorului să stabilească limitele superioare și inferioare de temperatură pentru regulator, care sunt necesare în timpul testelor termice pe termen lung ale proprietăților materialului. Designul comutatorului permite o alegere a metodelor de control: de la cicluri manuale la cicluri complet automatizate. Contactele releului K3 controlează motorul. Când releul este pornit, motorul se rotește în direcția înainte pentru a crește temperatura. Pentru a scădea temperatura, sensul de rotație al motorului este inversat. Starea de comutare a releului K3 depinde de care dintre releele de limitare a fost pornit ultimul, K\ sau K2. Circuitul de control verifică ieșirea programatorului de temperatură. Acest semnal de intrare DC va fi redus de rezistențe și R2 cu maximum 5 V și amplificat de adeptul de tensiune A3. Semnalul este comparat în comparatoarele de tensiune Aj și A2 cu o tensiune de referință care variază continuu de la 0 la 5 V. Pragurile comparatoarelor sunt presetate de potențiometrele cu 10 ture R3 și R4. Tranzistorul Qi este oprit dacă semnalul de intrare este mai mic decât semnalul de referință. Dacă semnalul de intrare depășește semnalul de referință, atunci tranzistorul Qi este întrerupt și activează bobina releului K, valoarea limită superioară.

Figura 1.19

O pereche de traductoare de temperatură National LX5700 (Figura 1.20) furnizează o tensiune de ieșire proporțională cu diferența de temperatură dintre cele două traductoare și este utilizată pentru a măsura gradienții de temperatură în procese precum detectarea defecțiunilor ventilatorului de răcire, detectarea mișcării uleiului de răcire și observarea alte fenomene în sistemele de răcire. Cu transmițătorul într-un mediu fierbinte (fără lichid de răcire sau în aer static mai mult de 2 minute), potențiometrul de 50 ohmi trebuie instalat astfel încât ieșirea să fie oprită. În timp ce cu convertizorul într-un mediu rece (în lichid sau în aer în mișcare timp de 30 de secunde), ar trebui să existe o poziție în care ieșirea să pornească. Aceste setări se suprapun, dar setarea finală are ca rezultat un regim destul de stabil.

Figura 1.20 Circuitul detector de temperatură

Circuitul (Figura 1.21) folosește un amplificator izolat de mare viteză AD261K pentru a controla cu precizie temperatura unui cuptor de laborator. Puntea cu mai multe benzi conține senzori de la 10 ohm la 1 mohm cu separatori Kelvin-Varley care sunt utilizați pentru preselectarea punctului de control. Punctul de control este selectat folosind un comutator cu 4 poziții. Pentru alimentarea podului, este posibil să utilizați un amplificator stabilizat fără inversare AD741J, care nu permite eroarea de tensiune în modul comun. Un filtru pasiv de 60 Hz suprimă zgomotul la intrarea amplificatorului AD261K, care alimentează tranzistorul 2N2222A. Apoi, alimentarea este furnizată perechii Darlington și 30 V este furnizată elementului de încălzire.

Puntea de măsurare (Fig. 1.22) este formată dintr-un pozitor (un rezistor cu coeficient de temperatură pozitiv) și rezistențe Rx R4, R5, Re. Semnalul scos de pe punte este amplificat de microcircuitul CA3046, care într-un pachet conține 2 tranzistoare pereche și un tranzistor de ieșire separat. Pozitiv Părere prin rezistorul R7 previne ondularea dacă este atins punctul de comutare. Rezistorul R5 setează temperatura exactă de comutare. Dacă temperatura scade sub valoarea setată, releul RLA se pornește. Pentru funcția opusă, numai pozitorul și Rj trebuie schimbate. Valoarea rezistorului Rj este selectată pentru a atinge aproximativ punctul de reglare dorit.

Figura 1.22 Regulator de temperatură cu pozitor

Circuitul regulator (Figura 1.23) adaugă mai multe trepte de plumb la ieșirea normal amplificată a senzorului de temperatură LX5700 de la National pentru a compensa cel puțin parțial întârzierile de măsurare. Câștigul de tensiune DC al amplificatorului operațional LM216 va fi setat la 10 folosind rezistențe de 10 și 100 mΩ, rezultând un total de 1 V/°C la ieșirea amplificatorului operațional. Ieșirea amplificatorului operațional activează un optocupler, care controlează un termostat convențional.

Figura 1.23 Termoregulator cu optocupler

Circuitul (Fig. 1.24) este utilizat pentru reglarea temperaturii într-o instalație de încălzire industrială care funcționează pe gaz și are putere termică mare. Când amplificatorul-comparator operațional AD3H comută la temperatura necesară, este pornit un singur vibrator 555, al cărui semnal de ieșire deschide comutatorul tranzistorului și, prin urmare, pornește supapa de gaz și aprinde arzătorul sistemului de încălzire. După un singur impuls, arzătorul se oprește, indiferent de starea ieșirii amplificatorului operațional. Constanta de timp a temporizatorului 555 compensează întârzierile sistemului în care căldura este oprită înainte ca AD590 să atingă punctul de comutare. Un pozistor inclus în circuitul de setare a timpului al one-shot 555 compensează modificările constantei de timp ale temporizatorului din cauza modificărilor temperaturii ambientale. Când alimentarea este pornită în timpul procesului de pornire a sistemului, semnalul generat de amplificatorul operațional AD741. ocolește temporizatorul și pornește încălzirea sistemului de încălzire, în timp ce circuitul are o stare stabilă.

Figura 1.24 Corectarea suprasarcinii

Toate componentele termostatului sunt amplasate pe corpul rezonatorului de cuarț (Fig. 1.25), astfel, puterea maximă de disipare a rezistențelor de 2 W servește la menținerea temperaturii în cuarț. Un pozistor are o rezistență de aproximativ 1 kOhm la temperatura camerei. Tipurile de tranzistori nu sunt critice, dar ar trebui să aibă curenți de scurgere mici. Curentul PTC de aproximativ 1 mA ar trebui să fie mult mai mare decât curentul de bază de 0,1 mA al tranzistorului Q1. Dacă alegeți un tranzistor de siliciu ca Q2, atunci trebuie să creșteți rezistența de 150 ohmi la 680 ohmi.

Figura 1.25

Circuitul punte al regulatorului (Fig. 1.26) folosește un senzor de platină. Semnalul de la punte este eliminat de amplificatorul operațional AD301, care este inclus ca amplificator-comparator diferenţial. Când senzorul este rece, rezistența senzorului este mai mică de 500 ohmi, iar ieșirea amplificatorului operațional se saturează și produce un semnal de ieșire pozitiv, care se deschide tranzistor de putere iar elementul de încălzire începe să se încălzească. Pe măsură ce elementul se încălzește, crește și rezistența senzorului, ceea ce readuce puntea la o stare de echilibru și încălzirea este oprită. Precizia ajunge la 0,01 °C.

Figura 1.26 Controler de temperatură pe comparator

Necesitatea ajustării regimului de temperatură apare atunci când se utilizează diverse sisteme de echipamente de încălzire sau refrigerare. Există multe opțiuni și toate necesită un dispozitiv de control, fără de care sistemele pot funcționa fie în modul de putere maximă, fie la un minim complet de capabilități. Controlul și reglarea se efectuează folosind un termostat - un dispozitiv care poate influența sistemul printr-un senzor de temperatură și îl poate porni sau opri după cum este necesar. Atunci când utilizați kituri de echipamente gata făcute, unitățile de control sunt incluse în pachetul de livrare, dar pentru sistemele de casă trebuie să montați singur termostatul. Sarcina nu este cea mai ușoară, dar destul de rezolvabilă. Să aruncăm o privire mai atentă.

Principiul de funcționare al termostatului

Un termostat este un dispozitiv care poate răspunde la schimbările de temperatură. Pe baza tipului de acțiune, se face o distincție între termostatele de tip declanșator, care opresc sau pornesc încălzirea atunci când se atinge o limită specificată, sau dispozitivele cu acțiune lină, cu capacitatea de a regla fin și de a regla cu precizie, capabile să controleze modificări de temperatură în intervalul de fracții de grad.

Există două tipuri de termostate:

1. Mecanic. Este un dispozitiv care folosește principiul expansiunii gazelor la schimbarea temperaturii, sau plăci bimetalice care își schimbă forma la încălzire sau răcire.
2. Electronic. Este format dintr-o unitate principală și un senzor de temperatură care trimite semnale despre creșterea sau scăderea temperaturii setate în sistem. Folosit în sisteme care necesită o sensibilitate ridicată și o reglare fină.

Dispozitivele mecanice nu permit setări de mare precizie. Sunt atât un senzor de temperatură, cât și un actuator, combinate într-o singură unitate. O bandă bimetală utilizată în dispozitivele de încălzire este un termocuplu format din două metale cu coeficienți diferiți de dilatare termică.

Scopul principal al termostatului este menținerea automată a temperaturii necesare

Când este încălzit, unul dintre ele devine mai mare decât celălalt, determinând îndoirea plăcii. Contactele instalate pe el se deschid și opresc încălzirea. Când este răcită, placa revine la forma inițială, contactele se închid din nou și încălzirea reia.

Camera cu amestecul de gaze este un element sensibil al termostatului frigiderului sau al termostatului de încălzire. Când temperatura se schimbă, volumul de gaz se modifică, ceea ce determină mișcarea suprafeței membranei conectată la pârghia grupului de contact.

Termostatul pentru încălzire folosește o cameră cu amestec de gaze, care funcționează conform legii lui Gay-Lussac - atunci când temperatura se schimbă, volumul de gaz se modifică

Termostatele mecanice sunt fiabile și asigură o funcționare stabilă, dar modul de funcționare este reglat cu o eroare mare, aproape „prin ochi”. Dacă este necesară reglarea fină, oferind reglajul în câteva grade (sau chiar mai fin), se folosesc circuite electronice. Senzorul de temperatură pentru ei este un termistor, care este capabil să distingă cele mai mici modificări ale modului de încălzire din sistem. Pentru circuitele electronice, situatia este inversa - sensibilitatea senzorului este prea mare si este aspru artificial, aducand-o la limitele rațiunii. Principiul de funcționare este o modificare a rezistenței senzorului cauzată de fluctuațiile temperaturii mediului controlat. Circuitul reacționează la modificările parametrilor semnalului și crește/descrește încălzirea în sistem până când este primit un alt semnal. Capacitățile unităților electronice de control sunt mult mai mari și vă permit să obțineți setări de temperatură de orice precizie. Sensibilitatea unor astfel de termostate este chiar excesivă, deoarece încălzirea și răcirea sunt procese cu inerție mare, care încetinesc timpul de reacție la schimbarea comenzilor.

Domeniul de aplicare al unui dispozitiv de casă

Realizarea unui termostat mecanic acasă este destul de dificilă și irațională, deoarece rezultatul va funcționa într-un interval prea mare și nu va putea oferi precizia de reglare necesară. Cel mai adesea, sunt asamblate termostate electronice de casă, care vă permit să mențineți temperatura optimă a unei podele încălzite, incubator, să asigurați temperatura dorită a apei în piscină, să încălziți baia de aburi în saună etc. Pot exista tot atâtea opțiuni pentru utilizarea unui termostat de casă câte sisteme există în casă care trebuie configurate și reglate. Pentru ajustări brute folosind dispozitive mecanice, este mai ușor să achiziționați elemente gata făcute, acestea sunt ieftine și destul de accesibile.

Avantaje și dezavantaje

Un termostat de casă are anumite avantaje și dezavantaje. Avantajele dispozitivului sunt:

• Capacitate ridicată de întreținere. Un termostat realizat chiar de tine este ușor de reparat, deoarece designul și principiul său de funcționare sunt cunoscute până la cel mai mic detaliu.
• Costurile creării unui regulator sunt mult mai mici decât atunci când achiziționați o unitate gata făcută.
• Este posibilă modificarea parametrilor de funcționare pentru a obține un rezultat mai potrivit.

Dezavantajele includ:

• Asamblarea unui astfel de dispozitiv este disponibilă numai persoanelor care au suficientă pregătire și anumite abilități de lucru cu circuite electroniceși un fier de lipit.
• Calitatea funcționării dispozitivului depinde în mare măsură de starea pieselor utilizate.
• Circuitul asamblat necesită reglare și aliniere pe un suport de control sau folosind o probă de referință. Este imposibil să obțineți imediat o versiune gata făcută a dispozitivului.

Principala problemă este nevoia de instruire sau, cel puțin, participarea unui specialist la procesul de creare a dispozitivului.

Cum să faci un termostat simplu

Fabricarea unui termostat are loc în etape:

• Selectarea tipului și circuitului dispozitivului.
• Achiziţie materialele necesare, scule și piese.
• Asamblare dispozitiv, configurare, punere în funcțiune.

Etapele de fabricație ale dispozitivului au propriile lor caracteristici, așa că ar trebui luate în considerare mai detaliat.

Materiale necesare

Materialele necesare pentru asamblare includ:

• Folie getinax sau placa de circuite;
• Fier de lipit cu lipit și colofoniu, ideal o stație de lipit;
• Pensetă;
• Cleşte;
• Lupă;
• Dispozitive de tăiat sârmă;
• Banda izolatoare;
• Sârmă de legătură din cupru;
• Piese necesare conform schemei electrice.

Alte instrumente sau materiale pot fi necesare în timpul procesului, așa că această listă nu trebuie considerată exhaustivă sau definitivă.

Diagramele dispozitivelor

Alegerea schemei este determinată de capacitățile și nivelul de pregătire al maestrului. Cu cât circuitul este mai complex, cu atât vor apărea mai multe nuanțe la asamblarea și configurarea dispozitivului. În același timp, cele mai simple scheme fac posibilă obținerea doar a celor mai primitive dispozitive care funcționează cu o eroare mare.

Să luăm în considerare una dintre schemele simple.

În acest circuit, o diodă Zener este utilizată ca comparator

Figura din stânga arată circuitul regulatorului, iar în dreapta este blocul de relee care pornește sarcina. Senzorul de temperatură este rezistența R4, iar R1 este un rezistor variabil utilizat pentru a regla modul de încălzire. Elementul de control este o diodă zener TL431, care este deschisă atâta timp cât există o sarcină pe electrodul său de control peste 2,5 V. Încălzirea termistorului determină o scădere a rezistenței, determinând scăderea tensiunii de pe electrodul de control, dioda zener. se închide, întrerupând sarcina.

Cealaltă schemă este ceva mai complicată. Utilizează un comparator - un element care compară citirile unui senzor de temperatură și o sursă de tensiune de referință.

Un circuit similar cu un comparator este aplicabil pentru reglarea temperaturii unei podele încălzite.

Orice modificare a tensiunii cauzată de o creștere sau scădere a rezistenței termistorului creează o diferență între standardul și linia de funcționare a circuitului, în urma căreia se generează un semnal la ieșirea dispozitivului, determinând încălzirea porniți sau opriți. Astfel de scheme, în special, sunt utilizate pentru a regla modul de funcționare al pardoselilor încălzite.

Instrucțiuni pas cu pas

Procedura de asamblare pentru fiecare dispozitiv are propriile sale caracteristici, dar pot fi identificate câțiva pași generali. Să ne uităm la progresul construcției:

1. Pregătim corpul dispozitivului. Acest lucru este important deoarece placa nu poate fi lăsată neprotejată.
2. Pregătim plata. Dacă utilizați folie getinax, va trebui să gravați urmele folosind metode electrolitice, vopsindu-le mai întâi cu vopsea insolubilă în electrolit. O placă de circuite cu contacte gata făcute simplifică și accelerează foarte mult procesul de asamblare.
3. Folosind un multimetru, verificăm performanța pieselor și, dacă este necesar, le înlocuim cu mostre care pot fi reparate.
4. Conform diagramei, asamblam și conectăm toate piesele necesare. Este necesar să se asigure acuratețea conexiunii, polaritatea corectă și direcția de instalare a diodelor sau microcircuitelor. Orice greșeală poate duce la eșec detalii importante care va trebui achizitionat din nou.
5. După finalizarea asamblarii, se recomandă să inspectați din nou placa cu atenție, să verificați acuratețea conexiunilor, calitatea lipirii și alte puncte importante.
6. Placa este plasată în carcasă, se efectuează un test de rulare și dispozitivul este configurat.

Cum se configurează

Pentru a configura dispozitivul, trebuie fie să aveți un dispozitiv de referință, fie să cunoașteți tensiunea nominală corespunzătoare unei anumite temperaturi a mediului controlat. Dispozitivele individuale au propriile formule care arată dependența tensiunii de comparator de temperatură. De exemplu, pentru senzorul LM335 această formulă arată astfel:

V = (273 + T) 0,01,

unde T este temperatura necesară în Celsius.

În alte scheme, reglarea se face prin selectarea valorilor rezistențelor de reglare la crearea unei anumite temperaturi cunoscute. În fiecare caz specific, se pot folosi metode proprii, potrivite optim condițiilor existente sau echipamentelor utilizate. Cerințele pentru precizia dispozitivului diferă, de asemenea, unele de altele, așa că, în principiu, nu există o singură tehnologie de reglare.

Defecte de bază

Cea mai frecventă defecțiune a termostatelor de casă este instabilitatea citirilor termistorului cauzată de piesele de proastă calitate. În plus, există adesea dificultăți cu setarea modurilor cauzate de nepotriviri ale evaluărilor sau modificări ale compoziției pieselor necesare pentru funcționarea corectă a dispozitivului. Cele mai multe probleme posibile depind direct de nivelul de pregătire al tehnicianului care montează și configurează dispozitivul, deoarece abilitățile și experiența în acest domeniu înseamnă mult. Cu toate acestea, experții spun că realizarea unui termostat cu propriile mâini este o sarcină practică utilă, care oferă o experiență bună în crearea de dispozitive electronice.

Dacă nu aveți încredere în abilitățile dvs., este mai bine să utilizați un dispozitiv gata făcut, din care există o mulțime la vânzare. Trebuie avut în vedere că o defecțiune a regulatorului în cel mai inoportun moment poate provoca necazuri grave, a căror eliminare va necesita efort, timp și bani. Prin urmare, atunci când decideți cu privire la auto-asamblare, ar trebui să abordați problema cât mai responsabil posibil și să vă cântăriți cu atenție opțiunile.

Din anumite motive, mulți pasionați de mașini pur și simplu nu sunt mulțumiți de indicatorul cadran obișnuit al temperaturii motorului de pe tabloul de bord al mașinii. Acest lucru se datorează în principal faptului că astfel de senzori, în cele mai multe cazuri, arată date inexacte și uneori incorecte. În articolul de astăzi vom vorbi despre soluție posibilă această problemă, iar soluția noastră ar fi să instalăm un nou senzor cu un indicator digital de temperatură.

Motivul este că indicatori indicatori arată date incorecte, de obicei este că domeniul lor de funcționare, care este de aproximativ 300-400 ohmi, are o eroare de până la 50 ohmi. Din acest motiv, sunt afișate date inexacte. Indicatorul digital, la rândul său, nu are erori în ieșirea datelor și este capabil să determine cu mai multă precizie temperatura motorului și să transmită valoarea acestuia către cadran. În plus, astfel de indicatori sunt echipați cu un număr suplimentar de funcții utile, cum ar fi:

Pornirea ventilatorului de pe radiator când temperatura motorului ajunge la 910C și oprirea acestuia la 880C;
Aplicație semnal sonor, ceva sub forma unei alarme cand temperatura ajunge la 990C si se stinge la 980C;
Includere semnal suplimentar la 1100C critice;

Într-un fel, putem spune că acest indicator nu numai că măsoară temperatura exactă a motorului, ci are și funcționalitate (deși limitată). calculatoare de bord.

Acest dispozitiv este configurat astfel încât temperatura de comutare a senzorului ventilatorului 2103-07, a cărui gamă este restrânsă pe ambele părți cu 10C. Acest lucru este necesar pentru a măsura cu mai multă precizie temperatura din blocul motor și nu pe radiator.
Senzorul de temperatură în sine este plasat în carcasa unui senzor de temperatură standard, vechi TM106. Înainte de așezare, totul este tratat cu pastă termică și se realizează un conector astfel încât dacă senzorul de temperatură este defect sau iese din funcțiune, acesta să poată fi înlocuit fără a deforma carcasa în sine.

Dacă nu aveți firmware-ul senzorului, diagrama nu vă va oferi informații utile. Firmware-ul pentru circuitul de mai sus poate fi găsit la acest link. Ei bine, această opțiune vă va ajuta să conectați mai multe termometre simultan, precum și să utilizați unul dintre dispozitivele PIC din care să alegeți.

În cazul nostru, a existat o mașină VAZ 2110, care nu avea o gaură suplimentară pentru cadranul senzorului, așa că am tăiat-o singuri. Odată instalat cadranul, este posibil ca luminozitatea cadranului să depășească luminozitatea celorlalte instrumente de pe panou, așa că am aplicat cadranului o suprafață de întunecare, care i-a redus puțin luminozitatea.
Acest mic reglaj al mașinii dumneavoastră vă va oferi o monitorizare mai precisă a parametrilor de temperatură a motorului mașinii și, de asemenea, vă va anunța la timp despre supraîncălzire.

Printre numeroasele sortimente de dispozitive utile care aduc confort în viața noastră, există un număr mare de dispozitive pe care le puteți realiza cu propriile mâini. Acest număr include și un termostat, care pornește sau oprește echipamentul de încălzire și răcire în funcție de temperatura specifică la care este setat. Acest dispozitiv este perfect pentru perioadele de vreme rece, de exemplu pentru un subsol unde trebuie să depozitați legume. Deci, cum să faci un termostat cu propriile mâini și ce piese vor fi necesare pentru asta?

Termostat DIY: schema

Despre designul termostatului, putem spune că nu este deosebit de complicat, din acest motiv majoritatea radioamatorilor își încep antrenamentele cu acest dispozitiv și, de asemenea, își perfecționează abilitățile și măiestria pe el. Puteți găsi un număr foarte mare de circuite de dispozitiv, dar cel mai comun este un circuit care utilizează un așa-numit comparator.

Acest element are mai multe intrări și ieșiri:

• O intrare răspunde furnizând o tensiune de referință care corespunde temperaturii necesare;
• Al doilea primește tensiune de la senzorul de temperatură.

Comparatorul însuși primește toate citirile primite și le compară. Dacă generează un semnal la ieșire, va porni releul, care va furniza curent unității de încălzire sau frigorifică.

Ce piese veți avea nevoie: termostat DIY

Pentru un senzor de temperatură, cel mai des este folosit un termistor, acesta este un element care reglează rezistența electrică în funcție de citirea temperaturii.

Piesele semiconductoare sunt, de asemenea, adesea folosite:

• Diode;
• Tranzistoare.

Temperatura ar trebui să aibă același efect asupra caracteristicilor lor. Adică, atunci când este încălzit, curentul tranzistorului ar trebui să crească și, în același timp, ar trebui să nu mai funcționeze, în ciuda semnalului de intrare. Trebuie luat în considerare faptul că astfel de piese au un mare dezavantaj. Este prea greu de calibrat, sau mai precis, va fi dificil să asociezi aceste piese cu niște senzori de temperatură.

Cu toate acestea, în acest moment industria nu stă pe loc și puteți vedea dispozitive din seria 300, acesta este LM335, care este tot mai recomandat de experți și LM358n. În ciuda costului foarte mic, această piesă ocupă prima poziție în marcaje și este orientată spre combinarea cu electrocasnice. Este de menționat că modificările acestei piese LM 235 și 135 sunt utilizate cu succes în sectoarele militar și industrial. Cuprinzând aproximativ 16 tranzistori în design, senzorul este capabil să funcționeze ca stabilizator, iar tensiunea sa va depinde complet de indicatorul de temperatură.

Dependența este după cum urmează:

1. Pentru fiecare grad vor fi aproximativ 0,01 V, dacă vă concentrați pe Celsius, atunci la 273 rezultatul de ieșire va fi de 2,73 V.
2. Intervalul de operare este limitat la -40 până la +100 de grade. Datorită unor astfel de indicatori, utilizatorul scapă complet de ajustări prin încercare și eroare, iar temperatura necesară va fi asigurată în orice caz.

De asemenea, pe lângă senzorul de temperatură, veți avea nevoie de un comparator, cel mai bine este să cumpărați LM 311, care este produs de același producător, un potențiometru pentru a genera o tensiune de referință și o setare de ieșire pentru a porni releul. Nu uitați să cumpărați o sursă de alimentare și indicatoare speciale.

Controler de temperatură DIY: putere și sarcină

În ceea ce privește conectarea lui LM 335, acesta trebuie să fie în serie. Toate rezistențele trebuie selectate astfel încât curentul total care trece prin senzorul de temperatură să corespundă unor valori de la 0,45 mA la 5 mA. Marcajul nu trebuie depășit, deoarece senzorul se va supraîncălzi și va afișa date distorsionate.

Termostatul poate fi alimentat în mai multe moduri:

• Folosind o sursă de alimentare orientată la 12 V;
• Folosind orice alt dispozitiv a cărui alimentare nu depășește cifra de mai sus, dar curentul care curge prin bobină nu trebuie să depășească 100 mA.

Să vă reamintim încă o dată că curentul din circuitul senzorului nu trebuie să depășească 5 mA, din acest motiv, va trebui să utilizați un tranzistor de mare putere; KT 814 este cel mai bun. Desigur, dacă doriți să evitați utilizarea unui tranzistor, puteți utiliza un releu cu un nivel de curent mai scăzut. Poate funcționa la o tensiune de 220 V.

Termostat de casă: instrucțiuni pas cu pas

Dacă ați achiziționat toate componentele necesare pentru asamblare, nu mai rămâne decât să luați în considerare instrucțiuni detaliate. Vom lua în considerare exemplul unui senzor de temperatură proiectat pentru 12V.

Un regulator de temperatură de casă este asamblat conform următorului principiu:

1. Pregătim corpul. Puteți folosi cochilii vechi de la contor, de exemplu de la instalația Granit-1.
2. Selectați circuitul care vă place cel mai mult, dar vă puteți concentra și pe placa de la contor. Cursa înainte marcată „+” este necesară pentru a conecta potențiometrul. Intrarea inversă marcată „–” va fi utilizată pentru a conecta senzorul de temperatură. Dacă se întâmplă ca tensiunea la intrarea directă să fie mai mare decât cea necesară, ieșirea va fi setată la un nivel ridicat și tranzistorul va începe să furnizeze energie releului și, la rândul său, elementului de încălzire. De îndată ce tensiunea de ieșire depășește nivelul permis, releul se va opri.
3. Pentru ca termostatul să funcționeze la timp și diferențele de temperatură să fie asigurate, va trebui să faceți o conexiune negativă folosind un rezistor, care se formează între intrarea și ieșirea directă a comparatorului.
4. În ceea ce privește transformatorul și sursa de alimentare a acestuia, este posibil să aveți nevoie de o bobină de inducție de la un contor electric vechi. Pentru ca tensiunea să corespundă la 12 volți, va trebui să faceți 540 de spire. Le pot fi montate numai dacă diametrul firului nu este mai mare de 0,4 mm.

Asta e tot. Acești pași mici sunt locul în care se află toată munca de a crea un termostat cu propriile mâini. Este posibil să nu fie posibil să o faci singur fără anumite abilități imediat, dar cu ajutorul instrucțiunilor foto și video îți vei putea testa toate abilitățile.

Datorită designului său simplu, un controler termic auto-creat poate fi folosit oriunde.

De exemplu:

• Pentru pardoseli incalzite;
• Pentru pivniță;
• Poate regla temperatura aerului;
• Pentru cuptor;
• Pentru un acvariu unde temperatura apei va fi controlata;
• Pentru a controla valoarea temperaturii pompei electrice a cazanului (pornirea și oprirea acesteia);
• Și chiar și pentru o mașină.

Nu este necesară utilizarea unui comutator termic comercial digital, electronic sau mecanic. După ce ați cumpărat un releu termic ieftin, reglați puterea triacului și a termocuplului și dispozitivul dvs. de casă nu va funcționa mai rău decât cel achiziționat.

Cum să faci un termostat cu propriile mâini (video)

În articolul nostru dedicat realizării independente a unui termostat, au fost indicate toate punctele principale, de la detaliile necesare proiectării până la instrucțiuni pas cu pas. Nu vă grăbiți să începeți să creați imediat, studiați literatura și sfaturile meșterilor experimentați. Doar cu abordarea corectă puteți obține un rezultat perfect din prima încercare.

Încălzirea autonomă a unei case private vă permite să alegeți condiții individuale de temperatură, ceea ce este foarte confortabil și economic pentru rezidenți. Pentru a nu seta un alt mod la interior de fiecare dată când vremea se schimbă afară, puteți folosi un termostat sau termostat pentru încălzire, care poate fi instalat atât pe calorifere, cât și pe centrală.

Reglarea automată a căldurii încăperii

Pentru ce este

• Cele mai frecvente din teritoriu Federația Rusă este , pe cazane pe gaz. Dar un astfel de lux, ca să spunem așa, nu este disponibil în toate zonele și localitățile. Motivele pentru aceasta sunt cele mai banale - lipsa centralelor termice sau a cazanelor centrale, precum și a rețelei de gaze din apropiere.
• Ați vizitat vreodată o clădire rezidențială, o stație de pompare sau o stație meteo îndepărtată de zonele dens populate iarna, când singurul mijloc de comunicare este o sanie cu motor diesel? În astfel de situații, de foarte multe ori își aranjează încălzirea cu propriile mâini folosind electricitate.

• Pentru încăperile mici, de exemplu, o cameră pentru persoana de serviciu la o stație de pompare, este suficient - va fi suficient pentru cea mai grea iarnă, dar pentru o suprafață mai mare va fi necesar un cazan de încălzire și un sistem de radiatoare. Pentru a menține temperatura dorită în cazan, vă aducem în atenție un dispozitiv de control de casă.

Senzor de temperatura

• Acest design nu necesită termistori sau diferiți senzori de tip TCM, aici este folosit un tranzistor bipolar obișnuit. La fel ca toate dispozitivele semiconductoare, funcționarea acestuia depinde în mare măsură de mediu, mai precis, de temperatura acestuia. Pe măsură ce temperatura crește, curentul colectorului crește, iar acest lucru afectează negativ funcționarea etapei amplificatorului - punctul de funcționare se schimbă până când semnalul este distorsionat și tranzistorul pur și simplu nu răspunde la semnalul de intrare, adică nu mai funcționează.

• Diodele sunt, de asemenea, semiconductori, iar creșterea temperaturilor îi afectează negativ și pe ei. La t25⁰C, „continuitatea” unei diode de siliciu liberă va arăta 700 mV, iar pentru una permanentă - aproximativ 300 mV, dar dacă temperatura crește, atunci tensiunea directă a dispozitivului va scădea în consecință. Deci, atunci când temperatura crește cu 1⁰C, tensiunea va scădea cu 2mV, adică -2mV/1⁰C.

• Această dependență a dispozitivelor semiconductoare le permite să fie utilizate ca senzori de temperatură. Întregul circuit de funcționare al termostatului se bazează pe această proprietate negativă în cascadă cu un curent de bază fix (diagrama din fotografia de mai sus).
• Senzorul de temperatura este montat pe un tranzistor VT1 tip KT835B, sarcina în cascadă este rezistența R1, iar modul de funcționare este DC Tranzistorul este reglat de rezistențele R2 și R3. Pentru a se asigura că tensiunea la emițătorul tranzistorului la temperatura camerei este de 6,8 V, o polarizare fixă ​​este setată de rezistența R3.

Sfat. Din acest motiv, în diagramă R 3 este marcat cu * și aici nu trebuie obținută o precizie deosebită, atâta timp cât nu există diferențe mari. Aceste măsurători pot fi făcute în raport cu un colector de tranzistori conectat printr-o sursă de alimentare la o unitate comună.

• Tranzistor pnp KT835B selectat special, colectorul său este conectat la o placă de corp metalică care are un orificiu pentru atașarea semiconductorului la radiator. Prin acest orificiu este atașat dispozitivul de placă, de care este atașat și firul subacvatic.
• Senzorul asamblat este atașat la conducta de încălzire folosind cleme metalice, iar structura nu trebuie să fie izolată cu nicio garnitură de la conducta de încălzire. Faptul este că colectorul este conectat printr-un singur fir la sursa de alimentare - acest lucru simplifică foarte mult întregul senzor și face contactul mai bun.

Comparator

• comparator, montat pe un amplificator operațional OR1 tip K140UD608, setează temperatura. Intrarea inversabilă R5 este alimentată cu tensiune de la emițătorul VT1, iar prin R6 intrarea neinvertibilă este alimentată cu tensiune de la motorul R7.
• Această tensiune determină temperatura pentru oprirea sarcinii. Intervalele superioare și inferioare pentru setarea pragului de declanșare a comparatorului sunt setate folosind R8 și R9. Postereza necesară a comparatorului este asigurată de R4.

Gestionarea încărcăturii

• Pe VT2 și Rel1 a fost realizat un dispozitiv de control al sarcinii și indicatorul modului de funcționare al termostatului este amplasat aici - roșu la încălzire și verde când a fost atinsă temperatura necesară. O diodă VD1 este conectată în paralel la înfășurarea Rel1 pentru a proteja VT2 de tensiunea cauzată de auto-inducție pe bobina Rel1 atunci când este oprită.

Sfat. Figura de mai sus arată că curentul de comutare admisibil al releului este de 16A, ceea ce înseamnă că permite controlul unei sarcini de până la 3 kW. Utilizați un dispozitiv cu o putere de 2-2,5 kW pentru a ușura sarcina.

unitate de putere

• O instrucțiune arbitrară permite unui termostat real, datorită puterii sale scăzute, să folosească un adaptor chinezesc ieftin ca sursă de alimentare. De asemenea, puteți asambla singur un redresor de 12V, cu un consum de curent al circuitului de cel mult 200mA. În acest scop, este potrivit un transformator cu o putere de până la 5 W și o ieșire de 15 până la 17 V.
• Puntea de diode este realizata folosind diode 1N4007, iar stabilizatorul de tensiune are la baza un tip integrat 7812. Din cauza puterii reduse, nu este necesara instalarea unui stabilizator pe baterie.

Reglarea termostatului

• Pentru a verifica senzorul, puteți folosi cel mai obișnuit veioză cu un abajur metalic. După cum s-a menționat mai sus, temperatura camerei permite ca tensiunea de la emițătorul VT1 să reziste la aproximativ 6,8V, dar dacă o creșteți la 90⁰C, tensiunea scade la 5,99V. Pentru măsurători, puteți folosi un multimetru chinezesc obișnuit cu un termocuplu tip DT838.
• Comparatorul funcționează după cum urmează: dacă tensiunea senzorului de temperatură de la intrarea inversoare este mai mare decât tensiunea de la intrarea care nu inversează, atunci la ieșire va fi egală cu tensiunea sursei de alimentare - aceasta va fi o logică. unu. Prin urmare, VT2 se deschide și releul pornește, mutând contactele releului în modul de încălzire.
• Senzorul de temperatură VT1 se încălzește pe măsură ce circuitul de încălzire se încălzește și pe măsură ce temperatura crește, tensiunea la emițător scade. În momentul în care scade puțin sub tensiunea care este setată pe motorul R7, se obține un zero logic, ceea ce duce la oprirea tranzistorului și la oprirea releului.
• În acest moment, nu este furnizată tensiune la cazan și sistemul începe să se răcească, ceea ce presupune și răcirea senzorului VT1. Aceasta înseamnă că tensiunea la emițător crește și de îndată ce depășește limita stabilită de R7, releul pornește din nou. Acest proces se va repeta constant.
• După cum înțelegeți, prețul unui astfel de dispozitiv este scăzut, dar vă permite să mențineți temperatura dorită în orice condiții meteorologice. Acest lucru este foarte convenabil în cazurile în care nu există rezidenți permanenți în cameră care monitorizează temperatura sau când oamenii se înlocuiesc în mod constant și sunt, de asemenea, ocupați cu munca.

Funcționarea unui cazan pe gaz sau electric poate fi optimizată prin utilizarea controlului extern al unității. Termostatele de la distanță disponibile în comerț sunt proiectate în acest scop. Acest articol vă va ajuta să înțelegeți ce sunt aceste dispozitive și să înțelegeți soiurile lor. De asemenea, se va discuta despre cum să asamblați un releu termic cu propriile mâini.

Scopul termostatelor

Orice cazan electric sau pe gaz este echipat cu un kit de automatizare care monitorizeaza incalzirea lichidului de racire la iesirea din unitate si opreste arzatorul principal atunci cand se atinge temperatura setata. Cazanele pe combustibil solid sunt, de asemenea, echipate cu mijloace similare. Acestea vă permit să mențineți temperatura apei în anumite limite, dar nimic mai mult.

În acest caz, condițiile climatice din interior sau exterior nu sunt luate în considerare. Acest lucru nu este foarte convenabil; proprietarul trebuie să selecteze în mod constant modul de funcționare adecvat pentru cazan. Vremea se poate schimba în timpul zilei, apoi camerele devin calde sau răcoroase. Ar fi mult mai convenabil dacă automatizarea cazanului ar fi orientată spre temperatura aerului din incintă.

Pentru a controla funcționarea cazanelor în funcție de temperatura reală, se folosesc diverse termostate de încălzire. Fiind conectat la electronica cazanului, un astfel de releu se oprește și începe încălzirea, menținând temperatura necesară a aerului, nu a lichidului de răcire.

Tipuri de relee termice

Un termostat convențional este mic unitatea electronică, instalat pe perete într-un loc adecvat și conectat la sursa de căldură prin fire. Există doar un regulator de temperatură pe panoul frontal; acesta este cel mai ieftin tip de dispozitiv.

În plus, există și alte tipuri de relee termice:

• programabile: au display cu cristale lichide, sunt conectate prin fire sau folosesc comunicarea wireless cu centrala. Programul vă permite să setați schimbările de temperatură la anumite ore ale zilei și pe zi în timpul săptămânii;
• același dispozitiv, echipat doar cu un modul GSM;
• regulator autonom alimentat de propria baterie;
• releu termic fara fir cu senzor la distanta pentru controlul procesului de incalzire in functie de temperatura ambientala.

Notă. Un model în care senzorul este amplasat în afara clădirii asigură controlul în funcție de vreme a funcționării instalației cazanului. Metoda este considerată cea mai eficientă, deoarece sursa de căldură reacționează la schimbări conditiile meteoînainte ca acestea să afecteze temperatura din interiorul clădirii.

Releele termice multifuncționale care pot fi programate economisesc semnificativ energie. În acele ore ale zilei în care nimeni nu este acasă, nu are rost să menținem o temperatură ridicată în camere. Cunoscând programul de lucru al familiei sale, proprietarul poate programa oricând comutatorul de temperatură astfel încât la anumite ore temperatura aerului să scadă și încălzirea să pornească cu o oră înainte de sosirea oamenilor.

Termostatele de uz casnic echipate cu un modul GSM sunt capabile să ofere controlul de la distanță al instalației cazanului prin comunicare celulară. O variantă bugetară– trimiterea de notificări și comenzi sub formă de mesaje SMS cu telefon mobil. Versiunile avansate ale dispozitivelor au propriile aplicații instalate pe un smartphone.

Cum să asamblați singur un releu termic?

Dispozitivele de control al încălzirii disponibile spre vânzare sunt destul de fiabile și nu provoacă plângeri. Dar, în același timp, costă bani, iar acest lucru nu se potrivește acelor proprietari de case care au măcar puține cunoștințe de inginerie electrică sau electronică. La urma urmei, înțelegând cum ar trebui să funcționeze un astfel de releu termic, îl puteți asambla și conecta la generatorul de căldură cu propriile mâini.

Desigur, nu toată lumea poate realiza un dispozitiv programabil complex. În plus, pentru a asambla un astfel de model, este necesar să achiziționați componente, același microcontroler, afișaj digital și alte piese. Dacă sunteți nou în această problemă și aveți o înțelegere superficială a problemei, atunci ar trebui să începeți cu un circuit simplu, să îl asamblați și să îl puneți în funcțiune. După ce ați obținut un rezultat pozitiv, puteți trece la ceva mai serios.

În primul rând, trebuie să vă faceți o idee despre elementele din care ar trebui să fie compus un termostat cu control al temperaturii. Răspunsul la întrebare este dat schema circuitului, prezentat mai sus și reflectând algoritmul dispozitivului. Conform schemei, orice termostat trebuie sa aiba un element care masoara temperatura si transmite un impuls electric catre unitatea de procesare. Sarcina acestuia din urmă este să amplifice sau să convertească acest semnal în așa fel încât să servească drept comandă pentru actuator - releu. În continuare vom prezenta 2 circuite simple și vom explica funcționarea acestora în conformitate cu acest algoritm, fără a recurge la termeni specifici.

Circuit cu dioda zener

Dioda Zener este aceeași dioda semiconductoare, care trece curentul doar într-o singură direcție. Diferența față de o diodă este că dioda zener are un contact de control. Atâta timp cât îi este furnizată tensiunea setată, elementul este deschis și curentul circulă prin circuit. Când valoarea sa scade sub limită, lanțul se rupe. Prima opțiune este un circuit de releu termic, în care dioda zener joacă rolul unei unități de control logic:

După cum puteți vedea, diagrama este împărțită în două părți. În partea stângă se află partea care precede contactele de comandă a releului (denumirea K1). Aici unitatea de măsură este un rezistor termic (R4), rezistența sa scade odată cu creșterea temperaturii ambiante. Controlerul manual de temperatură este un rezistor variabil R1, sursa de alimentare a circuitului este de 12 V. În modul normal, o tensiune mai mare de 2,5 V este prezentă la contactul de control al diodei Zener, circuitul este închis, releul este aprins.

Sfat. Orice dispozitiv ieftin disponibil comercial poate servi ca sursă de alimentare de 12 V. Releu – comutator lamelă marca RES55A sau RES47, rezistor termic – KMT, MMT sau similar.

De îndată ce temperatura crește peste limita setată, rezistența lui R4 va scădea, tensiunea va deveni mai mică de 2,5 V, iar dioda zener va rupe circuitul. Apoi releul va face același lucru, oprind partea de alimentare, a cărei diagramă este afișată în dreapta. Aici, un releu termic simplu pentru cazan este echipat cu un triac D2, care, împreună cu contactele de închidere ale releului, servește ca unitate executivă. Prin el trece tensiunea de alimentare a cazanului de 220 V.

Circuit cu cip logic

Acest circuit diferă de cel anterior prin faptul că, în loc de o diodă zener, folosește un cip logic K561LA7. Senzorul de temperatură este încă un termistor (denumirea VDR1), doar că acum decizia de a închide circuitul este luată de blocul logic al microcircuitului. Apropo, marca K561LA7 a fost produsă încă din vremea sovietică și costă doar bănuți.

Pentru amplificarea intermediară a impulsurilor, în același scop este utilizat tranzistorul KT315, în etapa finală este instalat un al doilea tranzistor, KT815; Această schemă corespunde părții din stânga celei precedente, bloc de putere nu este prezentat aici. După cum ați putea ghici, poate fi similar - cu triacul KU208G. Funcționarea unui astfel de releu termic de casă a fost testată pe centralele ARISTON, BAXI, Don.

Concluzie

Conectarea unui termostat la cazan nu este o sarcină dificilă, există o mulțime de materiale pe acest subiect. Dar să o faci singur de la zero nu este atât de ușor în plus, ai nevoie de un contor de tensiune și curent pentru a face setările. Dacă cumpărați un produs finit sau începeți să îl faceți singur, este o decizie pe care o luați.

Vă prezint o dezvoltare electronică - un termostat de casă pentru încălzire electrică. Temperatura pentru sistemul de încălzire este setată automat pe baza modificărilor temperaturii exterioare. Termostatul nu trebuie să introducă manual sau să modifice citirile pentru a menține temperatura în sistemul de încălzire.

Există dispozitive similare în rețeaua de încălzire. Pentru ei, relația dintre temperaturile medii zilnice și diametrul rampei de încălzire este clar precizată. Pe baza acestor date, se setează temperatura pentru sistemul de încălzire. Am luat ca bază această masă de rețea de încălzire. Desigur, unii factori îmi sunt necunoscuți, de exemplu, clădirea poate să nu fie izolată. Pierderea de căldură a unei astfel de clădiri va fi mare; încălzirea poate fi insuficientă pentru încălzirea normală a spațiilor. Termostatul are capacitatea de a face ajustări pentru datele tabelare. (puteți citi mai multe despre material la acest link).

Mi-am propus să arăt un video cu termostatul în funcțiune, cu un boiler eclectic (25KW) conectat la sistemul de încălzire. Dar, după cum s-a dovedit, clădirea pentru care s-au făcut toate acestea nu a fost locuită de mult timp la inspecție, sistemul de încălzire a căzut aproape complet în stare de paragină. Nu se știe când va fi totul restaurat, poate nu va fi anul acesta. Deoarece în condiții reale nu pot regla termostatul și observa dinamica proceselor de schimbare a temperaturii, atât la încălzire, cât și la exterior, am luat un alt traseu. În aceste scopuri, am construit un model al sistemului de încălzire.

Rolul unui cazan electric este îndeplinit de un borcan de litru de sticlă, rolul unui element de încălzire pentru apă este un cazan de cinci sute de wați. Dar cu un asemenea volum de apă, această putere era în exces. Prin urmare, centrala a fost conectată printr-o diodă, reducând puterea încălzitorului.

Conectate în serie, două calorifere cu flux de aluminiu elimină căldura din sistemul de încălzire, formând un fel de baterie. Folosind un răcitor, creez o dinamică de răcire a sistemului de încălzire, deoarece programul din termostat monitorizează rata de creștere și scădere a temperaturii în sistemul de încălzire. La retur, există un senzor digital de temperatură T1, pe baza citirilor căruia se menține temperatura setată în sistemul de încălzire.

Pentru ca sistemul de încălzire să înceapă să funcționeze, este necesar ca senzorul T2 (exterior) să înregistreze o scădere a temperaturii sub +10C. Pentru a simula schimbările temperaturii exterioare, am proiectat un mini frigider folosind un element Peltier.

Nu are rost să descriu funcționarea întregii instalații de casă am filmat totul pe video.

Câteva puncte despre asamblarea unui dispozitiv electronic:

Electronica termostatului, situată pe două plăci de circuite imprimate, pentru a vizualiza și imprima veți avea nevoie de programul SprintLaut, cel puțin versiunea 6.0. Termostatul pentru incalzire este montat pe o sina DIN, datorita carcasei seria Z101, dar nimic nu te impiedica sa asezi toata electronica intr-o alta carcasa de dimensiuni potrivite, principalul lucru este ca ti se potriveste. Carcasa Z101 nu are o fereastră pentru indicator, așa că va trebui să o marcați și să o tăiați singur. Valorile nominale ale componentelor radio sunt indicate pe diagramă, cu excepția blocurilor de borne. Pentru a conecta firele, am folosit blocuri terminale din seria WJ950-9.5-02P (9 buc.), dar pot fi înlocuite cu altele la alegere, asigurați-vă că pasul dintre picioare se potrivește și înălțimea terminalului; blocul nu interferează cu închiderea carcasei. Termostatul foloseste un microcontroler care trebuie programat bineinteles, ofer si firmware-ul pentru acces gratuit (poate fi necesar modificat in timpul functionarii); Când clipește microcontrolerul, setați generatorul intern de ceas al microcontrolerului la 8 MHz.