Направи си сам дистанционен термостат. Направи си сам термостат: диаграма и инструкции стъпка по стъпка за направата на домашно устройство. Методи за разширяване на сигнала

Сред многобройния асортимент от полезни устройства, които носят комфорт в живота ни, има голям брой от тези, които можете да направите със собствените си ръце. Този номер включва и термостат, който включва или изключва оборудването за отопление и охлаждане в съответствие с конкретната температура, на която е зададено. Това устройство е идеално за периоди на студено време, например за мазе, където трябва да съхранявате зеленчуци. И така, как да направите термостат със собствените си ръце и какви части ще са необходими за това?

Направи си сам термостат: диаграма

За дизайна на термостата можем да кажем, че не е особено сложен, поради тази причина повечето радиолюбители започват обучението си с това устройство и също така усъвършенстват своите умения и майсторство върху него. Можете да намерите много голям брой схеми на устройства, но най-често срещаната е верига, използваща така наречения компаратор.

Този елемент има няколко входа и изхода:

• Единият вход отговаря чрез подаване на референтно напрежение, което съответства на необходимата температура;
• Вторият получава напрежение от температурния сензор.

Самият компаратор получава всички входящи показания и ги сравнява. Ако генерира сигнал на изхода, той ще включи релето, което ще подаде ток към отоплителния или хладилния агрегат.

Какви части ще ви трябват: Направи си сам термостат

За температурен датчик най-често се използва термистор, който регулира електрическото съпротивление в зависимост от показанието на температурата.

Често се използват и полупроводникови части:

• диоди;
• Транзистори.

Температурата трябва да има същия ефект върху техните характеристики. Тоест при нагряване токът на транзистора трябва да се увеличи и в същото време да спре да работи, въпреки входящия сигнал. Трябва да се има предвид, че такива части имат голям недостатък. Твърде трудно е да се калибрира, или по-точно ще бъде трудно да се свържат тези части с някои температурни сензори.

В момента обаче индустрията не стои неподвижна и можете да видите устройства от серия 300, това е LM335, който все повече се препоръчва от експерти и LM358n. Въпреки много ниската цена, тази част заема първа позиция в маркировките и е ориентирана към комбинация с домакински уреди. Струва си да се отбележи, че модификациите на тази част LM 235 и 135 се използват успешно във военния и индустриалния сектор. Включвайки около 16 транзистора в своя дизайн, сензорът може да работи като стабилизатор, а напрежението му ще зависи изцяло от температурния индикатор.

Зависимостта е следната:

1. За всеки градус ще има около 0,01 V, ако се фокусирате върху Целзий, тогава при 273 изходният резултат ще бъде 2,73 V.
2. Работният диапазон е ограничен от -40 до +100 градуса. Благодарение на такива индикатори, потребителят напълно се отървава от настройките чрез проба и грешка и необходимата температура ще бъде осигурена във всеки случай.

Също така, в допълнение към температурния датчик, ще ви трябва компаратор, най-добре е да закупите LM 311, който се произвежда от същия производител, потенциометър за генериране на референтно напрежение и настройка на изхода за включване на релето. Не забравяйте да закупите захранване и специални индикатори.

Направи си сам терморегулатор: мощност и натоварване

Що се отнася до свързването на LM 335, то трябва да е серийно. Всички съпротивления трябва да бъдат избрани така, че общият ток, който преминава през температурния сензор, да съответства на стойности от 0,45 mA до 5 mA. Знакът не трябва да се превишава, тъй като сензорът ще прегрее и ще покаже изкривени данни.

Термостатът може да се захранва по няколко начина:

• Използване на захранване, ориентирано към 12 V;
• Използване на друго устройство, чието захранване не надвишава горната цифра, но токът, протичащ през намотката, не трябва да надвишава 100 mA.

Нека ви напомним още веднъж, че токът в сензорната верига не трябва да надвишава 5 mA; поради тази причина ще трябва да използвате транзистор с висока мощност. KT 814 е най-добрият, разбира се, ако искате да избегнете използването на транзистор, можете да използвате реле с по-ниско ниво на ток. Може да работи на напрежение 220 V.

Домашен термостат: инструкции стъпка по стъпка

Ако сте закупили всички необходими компоненти за сглобяване, остава само да прегледате подробните инструкции. Ще разгледаме примера на температурен сензор, предназначен за 12V.

Домашният терморегулатор се сглобява съгласно следния принцип:

1. Подготвяме тялото. Можете да използвате стари черупки от измервателния уред, например от инсталацията Granit-1.
2. Вие избирате веригата, която ви харесва най-много, но можете също да се съсредоточите върху платката от измервателния уред. Ходът напред, означен с „+“, е необходим за свързване на обратния вход, означен с „–“, за свързване на температурния сензор. Ако се случи така, че напрежението на директния вход е по-високо от необходимото, изходът ще бъде настроен на високо ниво и транзисторът ще започне да захранва релето, а то, от своя страна, към нагревателния елемент. Веднага след като изходното напрежение надвиши допустимото ниво, релето ще се изключи.
3. За да може термостатът да работи по време и да се осигурят температурни разлики, трябва да направите отрицателна връзка с помощта на резистор, който се образува между директния вход и изход на компаратора.
4. Що се отнася до трансформатора и неговото захранване, може да ви е необходима индукционна бобина от стар електромер. За да може напрежението да съответства на 12 волта, ще трябва да направите 540 оборота. Ще бъде възможно да ги монтирате само ако диаметърът на жицата е не повече от 0,4 mm.

Това е всичко. Тези малки стъпки са мястото, където се крие цялата работа по създаването на термостат със собствените си ръце. Може да не е възможно да го направите сами без определени умения веднага, но с помощта на фото и видео инструкции ще можете да тествате всичките си умения.

Благодарение на простия си дизайн, собствено създаден термичен контролер може да се използва навсякъде.

Например:

• За подово отопление;
• За мазето;
• Може да регулира температурата на въздуха;
• За фурната;
• За аквариум, в който ще се контролира температурата на водата;
• За да се контролира температурната стойност на помпата на електрическия бойлер (включването и изключването й);
• И дори за кола.

Не е необходимо да използвате дигитален, електронен или механичен търговски термопревключвател. След като закупите евтино термично реле, регулирайте мощността на триака и термодвойката и вашето домашно устройство ще работи не по-лошо от закупеното.

Как да направите термостат със собствените си ръце (видео)

В нашата статия за създаването на термостат сами бяха посочени всички основни точки, от необходимите подробности за дизайна до инструкции стъпка по стъпка. Не бързайте да започнете да създавате веднага, изучавайте литературата и съветите на опитни занаятчии. Само с правилния подход можете да получите перфектен резултат от първия опит.

Автономното отопление на частна къща ви позволява да избирате индивидуални температурни условия, което е много удобно и икономично за жителите. За да не задавате различен режим на закрито при всяка промяна на времето навън, можете да използвате термостат или термостат за отопление, който може да се монтира както на радиаторите, така и на котела.

Автоматично регулиране на топлината в помещението

За какво е

• Най-често срещаният на територията на Руската федерация е , на газови котли.Но такъв, така да се каже, лукс не се предлага във всички райони и населени места. Причините за това са най-банални - липсата на ТЕЦ или централни котелни, както и на газопроводи в близост.
• Посещавали ли сте някога жилищна сграда, помпена станция или метеорологична станция, отдалечена от гъсто населените райони през зимата, когато единственият начин за комуникация е шейна с дизелов двигател? В такива ситуации много често те организират отопление със собствените си ръце с помощта на електричество.

• За малки помещения, например една стая за дежурния в помпена станция, е напълно достатъчна - за най-лютата зима ще е достатъчна, но за по-голяма площ ще трябва котел и радиаторна система. За да поддържате желаната температура в котела, предлагаме на вашето внимание самоделно устройство за управление.

Температурен сензор

• Този дизайн не изисква термистори или различни сензори тип TCM, тук вместо това се използва обикновен биполярен транзистор. Както всички полупроводникови устройства, неговата работа до голяма степен зависи от околната среда, по-точно от нейната температура. С повишаване на температурата токът на колектора се увеличава и това се отразява негативно на работата на етапа на усилвателя - работната точка се измества, докато сигналът се изкриви и транзисторът просто не реагира на входния сигнал, тоест спира да работи.

• Диодите също са полупроводници, а покачващите се температури се отразяват негативно и на тях. При t25⁰C, "непрекъснатостта" на свободен силициев диод ще покаже 700 mV, а за постоянен - ​​около 300 mV, но ако температурата се повиши, тогава предното напрежение на устройството ще намалее съответно. Така че, когато температурата се повиши с 1⁰C, напрежението ще намалее с 2mV, тоест -2mV/1⁰C.

• Тази зависимост на полупроводниковите устройства им позволява да се използват като температурни сензори. Цялата работна верига на термостата се основава на това свойство на отрицателна каскада с фиксиран базов ток (диаграмата на снимката по-горе).
• Температурният сензор е монтиран на транзистор VT1 тип KT835B, каскадното натоварване е резистор R1, а режимът на работа на постоянен ток на транзистора се задава от резистори R2 и R3. За да се гарантира, че напрежението на емитера на транзистора при стайна температура е 6,8 V, фиксираното отклонение се задава от резистора R3.

съвет. Поради тази причина на диаграмата R 3 е отбелязано с * и тук не трябва да се постига особена точност, стига да няма големи разлики. Тези измервания могат да бъдат направени спрямо транзисторен колектор, свързан от източник на захранване към общо устройство.

• Транзистор pnp KT835Bспециално подбран, неговият колектор е свързан към метална плоча на тялото, която има отвор за закрепване на полупроводника към радиатора. Именно през този отвор устройството се прикрепя към плочата, към която е прикрепена и подводната жица.
• Сглобеният сензор е прикрепен към отоплителната тръба с помощта на метални скоби, като конструкцията не се нуждае от изолация с уплътнение от топлопровода. Факт е, че колекторът е свързан с един проводник към източника на захранване - това значително опростява целия сензор и прави контакта по-добър.

Компаратор

• компаратор,монтиран на операционен усилвател OR1 тип K140UD608, задава температурата. Инвертируемият вход R5 се захранва с напрежение от емитера VT1, а през R6 неинвертиращият вход се захранва с напрежение от двигателя R7.
• Това напрежение определя температурата за изключване на товара.Горният и долният диапазон за задаване на прага за задействане на компаратора се задават с помощта на R8 и R9. Необходимият постерезис на компаратора се осигурява от R4.

Управление на натоварването

• На VT2 и Rel1е направено устройство за контрол на натоварването и тук се намира индикаторът за режим на работа на термостата - червен при нагряване и зелен при достигане на необходимата температура. Диод VD1 е свързан успоредно на намотката Rel1, за да защити VT2 от напрежение, причинено от самоиндукция на намотката Rel1, когато е изключена.

съвет. Фигурата по-горе показва, че допустимият комутационен ток на релето е 16A, което означава, че позволява управление на товар до 3 kW. Използвайте устройство с мощност 2-2,5 kW, за да облекчите товара.

захранващ агрегат

• Произволна инструкция позволява на истински термостат, поради ниската си мощност, да използва евтин китайски адаптер като захранване. Можете също така сами да сглобите 12V токоизправител с консумация на ток на веригата не повече от 200mA. За тази цел е подходящ трансформатор с мощност до 5 W и мощност от 15 до 17 V.
• Диодният мост е направен с помощта на диоди 1N4007, а стабилизаторът на напрежението е базиран на интегриран тип 7812. Поради ниската мощност не е необходимо да инсталирате стабилизатор на батерията.

Регулиране на термостата

• За да проверите сензора, можете да използвате най-обикновена настолна лампа с метален абажур. Както беше отбелязано по-горе, стайната температура позволява напрежението на емитера на VT1 да издържи около 6,8 V, но ако го увеличите до 90⁰C, напрежението пада до 5,99 V. За измервания можете да използвате обикновен китайски мултиметър с термодвойка тип DT838.
• Компараторът работи по следния начин: ако напрежението на температурния датчик на инвертиращия вход е по-високо от напрежението на неинвертиращия вход, то на изхода ще бъде равно на напрежението на източника на захранване - това ще бъде логично един. Следователно VT2 се отваря и релето се включва, премествайки контактите на релето в режим на отопление.
• Температурният сензор VT1 се нагрява, когато отоплителният кръг се нагрява и когато температурата се повиши, напрежението на излъчвателя намалява. В момента, в който падне малко под напрежението, което е зададено на двигателя R7, се получава логическа нула, което води до изключване на транзистора и изключване на релето.
• По това време към котела не се подава напрежение и системата започва да се охлажда, което също води до охлаждане на сензора VT1. Това означава, че напрежението на емитера се увеличава и веднага щом премине границата, зададена от R7, релето започва отново. Този процес ще се повтаря постоянно.
• Както разбирате, цената на такова устройство е ниска, но ви позволява да поддържате желаната температура при всякакви метеорологични условия. Това е много удобно в случаите, когато в стаята няма постоянни жители, които да следят температурата, или когато хората постоянно се сменят един друг и също са заети с работа.

В ежедневието и фермите често е необходимо да се поддържа температурният режим на помещението. Преди това изискваше доста огромна схема, направена на аналогови елементи; ние ще разгледаме една от тях за общо развитие. Днес всичко е много по-просто, ако е необходимо да се поддържа температура в диапазона от -55 до +125 ° C, тогава програмируемият термометър и термостат DS1821 могат перфектно да се справят с тази цел.

Температурният праг за включване и изключване на термостата се задава от стойностите TH и TL в паметта на сензора, които трябва да бъдат програмирани в DS1821. Ако температурата надвиши стойността, записана в клетката TH, на изхода на сензора ще се появи ниво на логическа единица. За да се предпази от възможни смущения, веригата за контрол на натоварването е реализирана по такъв начин, че първият транзистор е заключен в тази полувълна на мрежовото напрежение, когато то е равно на нула, като по този начин се прилага преднапрежение към вратата на второто поле транзистор с ефект, който включва оптозимистора, който вече отваря смистора VS1, който контролира товара. Товарът може да бъде всяко устройство, като електрически двигател или нагревател. Надеждността на заключване на първия транзистор трябва да се регулира чрез избиране на желаната стойност на резистора R5.

Температурният сензор DS1820 може да записва температури от -55 до 125 градуса и да работи в режим на термостат.

Ако температурата надвиши горния праг TH, тогава изходът на DS1820 ще бъде логичен, товарът ще бъде изключен от мрежата. Ако температурата падне под долното програмирано ниво TL, на изхода на температурния сензор ще се появи логическа нула и товарът ще бъде включен. Ако има някакви неясни моменти, самоделният дизайн е заимстван от № 2 за 2006 г.

Сигналът от сензора преминава към директния изход на компаратора на операционния усилвател CA3130. Инвертиращият вход на същия операционен усилвател получава референтното напрежение от делителя. Променливото съпротивление R4 задава необходимия температурен режим.

Ако потенциалът на директния вход е по-нисък от зададения на пин 2, тогава на изхода на компаратора ще имаме ниво от около 0,65 волта, а ако обратното, тогава на изхода на компаратора ще имаме високо ниво от около 2,2 волта. Сигналът от изхода на операционния усилвател през транзисторите управлява работата на електромагнитното реле. При високо ниво се включва, а при ниско ниво се изключва, превключвайки товара с контактите си.

TL431 е програмируем ценеров диод. Използва се като референтно напрежение и захранване за вериги с ниска мощност. Необходимото ниво на напрежение на контролния щифт на микровъзела TL431 се задава с помощта на разделител на резистори Rl, R2 и термистор с отрицателен TKS R3.

Ако напрежението на контролния щифт TL431 е по-високо от 2,5 V, микросхемата преминава ток и включва електромагнитното реле. Релето превключва управляващия изход на триака и свързва товара. С повишаване на температурата съпротивлението на термистора и потенциала на управляващия контакт TL431 намаляват под 2,5V, релето освобождава предните си контакти и изключва нагревателя.

Използвайки съпротивление R1, регулираме нивото на желаната температура, за да включим нагревателя. Тази схема може да управлява нагревателен елемент до 1500 W. Релето е подходящо за RES55A с работно напрежение 10...12 V или негов еквивалент.

Дизайнът на аналогов термостат се използва за поддържане на зададена температура в инкубатор или в кутия на балкона за съхранение на зеленчуци през зимата. Захранването се осъществява от автомобилен акумулатор 12 волта.

Дизайнът се състои от реле в случай на спад на температурата и се изключва, когато предварително зададеният праг се повиши.

Температурата, при която работи релето на термостата, се задава от нивото на напрежение на щифтове 5 и 6 на микросхемата K561LE5, а температурата на изключване на релето се задава от потенциала на щифтове 1 и 21. Температурната разлика се контролира от пада на напрежението в резистор R3. Като температурен сензор R4 се използва термистор с отрицателен TCR, т.е.

Дизайнът е малък и се състои само от две единици - измервателна единица, базирана на компаратор, базиран на операционен усилвател 554CA3, и превключвател на натоварване до 1000 W, изграден върху регулатора на мощността KR1182PM1.

Третият директен вход на операционния усилвател получава постоянно напрежение от делител на напрежение, състоящ се от съпротивления R3 и R4. Четвъртият инверсен вход се захранва с напрежение от друг делител през съпротивлението R1 и термистора MMT-4 R2.

Температурният датчик е термистор, разположен в стъклена колба с пясък, която се поставя в аквариума. Основният блок на дизайна е m/s K554SAZ - компаратор на напрежение.

От делителя на напрежението, който включва и термистор, управляващото напрежение отива към директния вход на компаратора. Другият вход на компаратора се използва за регулиране на необходимата температура. Делителят на напрежението е направен от съпротивления R3, R4, R5, които образуват мост, чувствителен към температурни промени. Когато температурата на водата в аквариума се променя, съпротивлението на термистора също се променя. Това създава дисбаланс на напрежението на входовете на компаратора.

В зависимост от разликата в напрежението на входовете изходното състояние на компаратора ще се промени. Нагревателят е направен по такъв начин, че когато температурата на водата се понижи, термостатът на аквариума автоматично се включва, а когато се увеличи, напротив, той се изключва. Компараторът има два изхода, колектор и емитер. За управление на транзистора с полеви ефекти е необходимо положително напрежение, следователно колекторният изход на компаратора е свързан към положителната линия на веригата. Контролният сигнал се получава от емитерния терминал. Резисторите R6 и R7 са изходното натоварване на компаратора.

За включване и изключване на нагревателния елемент в термостата се използва транзистор с полеви ефекти IRF840. За разреждане на портата на транзистора има диод VD1.

Веригата на термостата използва безтрансформаторно захранване. Излишното променливо напрежение се намалява поради реактивното съпротивление на капацитет C4.

Основата на първия дизайн на термостата е микроконтролер PIC16F84A с температурен сензор DS1621 с интерфейс l2C. Когато захранването е включено, микроконтролерът първо инициализира вътрешните регистри на температурния сензор и след това го конфигурира. Термостатът на микроконтролера във втория случай вече е направен на PIC16F628 със сензор DS1820 и контролира свързания товар с помощта на релейни контакти.

Зависимостта на спада на напрежението в p-n прехода на полупроводниците от температурата е напълно подходяща за създаване на нашия домашен сензор.

В тази статия ще разгледаме устройства, които поддържат определен топлинен режим или сигнализират, когато е достигната желаната температурна стойност. Такива устройства имат много широк обхват на приложение: те могат да поддържат дадена температура в инкубатори и аквариуми, отопляеми подове и дори да бъдат част от интелигентен дом. За вас сме предоставили инструкции как да направите термостат със собствените си ръце и с минимални разходи.

Малко теория

Най-простите измервателни сензори, включително тези, които реагират на температура, се състоят от измервателно полурамо от две съпротивления, еталон и елемент, който променя съпротивлението си в зависимост от температурата, настроена към него. Това е показано по-ясно на снимката по-долу.

Както може да се види от диаграмата, резисторът R2 е измервателният елемент на домашен термостат, а R1, R3 и R4 са еталонното рамо на устройството. Това е термистор. Това е проводник, който променя съпротивлението си при температурни промени.

Термостатният елемент, който реагира на промените в състоянието на измервателното рамо, е интегриран усилвател в режим на сравнение. Този режим рязко превключва изхода на микросхемата от изключено състояние в работно положение. По този начин на изхода на компаратора имаме само две стойности „включено“ и „изключено“. Натоварването на чипа е PC вентилатор. Когато температурата достигне определена стойност, възниква изместване на напрежението в рамената на R1 и R2, входът на микросхемата сравнява стойността на щифтове 2 и 3 и компараторът превключва. Вентилаторът охлажда желания обект, температурата му пада, съпротивлението на резистора се променя и компараторът изключва вентилатора. По този начин температурата се поддържа на зададено ниво и се контролира работата на вентилатора.

Преглед на вериги

Разликата в напрежението от измервателното рамо се подава към сдвоен транзистор с голямо усилване, а електромагнитно реле действа като компаратор. Когато бобината достигне напрежение, достатъчно за прибиране на сърцевината, тя се задейства и се свързва чрез своите контакти на задвижващи механизми. При достигане на зададената температура сигналът на транзисторите намалява, напрежението на бобината на релето синхронно пада и в даден момент контактите се разединяват и полезният товар се изключва.

Характеристика на този тип реле е наличието на разлика от няколко градуса между включване и изключване на домашен термостат, поради наличието на електромеханично реле във веригата. Така температурата винаги ще се колебае с няколко градуса около желаната стойност. Опцията за сглобяване, предоставена по-долу, е практически без хистерезис.

Схематична електронна схема на аналогов термостат за инкубатор:

Тази схема беше много популярна за повторение през 2000 г., но дори и сега не е загубила своята актуалност и се справя с възложената й функция. Ако имате достъп до стари части, можете да сглобите термостат със собствените си ръце почти безплатно.

Сърцето на домашния продукт е интегрираният усилвател K140UD7 или K140UD8. В този случай той е свързан с положителна обратна връзка и е компаратор. Температурно чувствителният елемент R5 е резистор от тип MMT-4 с отрицателен TKE, което означава, че при нагряване съпротивлението му намалява.

Дистанционният сензор е свързан чрез екраниран проводник. За да намалите и фалшиво задействате устройството, дължината на проводника не трябва да надвишава 1 метър. Товарът се управлява чрез тиристор VS1 и от номинала му зависи максимално допустимата мощност на свързания нагревател. В този случай на малък радиатор трябва да се монтира 150-ватов електронен ключ - тиристор, за да се отстрани топлината. Таблицата по-долу показва рейтингите на радиоелементите за сглобяване на термостат у дома.

Устройството няма галванична изолация от мрежата 220 V, внимавайте, има мрежово напрежение на регулаторните елементи, което е опасно за живота. След сглобяването не забравяйте да изолирате всички контакти и да поставите устройството в непроводим корпус. Видеото по-долу показва как да сглобите термостат с помощта на транзистори:

Домашен термостат, използващ транзистори

Сега ще ви кажем как да направите терморегулатор за топъл под. Работната схема е копирана от сериен образец. Ще бъде полезно за тези, които искат да се запознаят и повторят, или като пример за отстраняване на неизправности на устройството.

Центърът на веригата е стабилизиращ чип, свързан по необичаен начин, LM431 започва да пропуска ток при напрежение над 2,5 волта. Това е точно размерът на вътрешния източник на референтно напрежение за тази микросхема. При по-ниска стойност на тока не пропуска нищо. Тази функция започва да се използва във всички видове термостатни вериги.

Както можете да видите, остава класическата схема с измервателно рамо: R5, R4 са допълнителни резистори, а R9 е термистор. Когато температурата се промени, напрежението се измества на вход 1 на микросхемата и ако достигне работния праг, напрежението се движи по-нататък по веригата. В този дизайн натоварването за микросхемата TL431 е светодиодът за индикация на работа HL2 и оптрона U1, за оптична изолация на захранващата верига от управляващите вериги.

Както и в предишната версия, устройството няма трансформатор, но получава захранване от веригата на охлаждащия кондензатор C1, R1 и R2, така че също е под животозастрашаващо напрежение и трябва да бъдете изключително внимателни, когато работите с веригата . За да се стабилизира напрежението и да се изгладят вълните на мрежовите пренапрежения, във веригата са инсталирани ценеров диод VD2 и кондензатор C3. За визуално показване на наличието на напрежение, на устройството е инсталиран светодиод HL1. Елементът за управление на мощността е триак VT136 с малък кабел за управление чрез оптрон U1.

При тези стойности контролният диапазон е в рамките на 30-50°C. Въпреки очевидната сложност на пръв поглед, дизайнът е лесен за настройка и лесен за повторение. По-долу е представена визуална диаграма на термостат на чип TL431 с външно 12-волтово захранване за използване в системи за домашна автоматизация:

Този термостат може да управлява компютърен вентилатор, захранващи релета, светлинни индикатори и звукови аларми. За да контролирате температурата на поялника, има интересна схема, използваща същата интегрална схема TL431.

За измерване на температурата на нагревателния елемент се използва биметална термодвойка, която може да бъде взета назаем от дистанционен измервателен уред в мултиметър или закупена в специализиран магазин за радиочасти. За да се увеличи напрежението от термодвойката до нивото на задействане на TL431, на LM351 е инсталиран допълнителен усилвател. Управлението се осъществява чрез оптрон MOC3021 и триак T1.

При свързване на термостата към мрежата е необходимо да се спазва полярността, минусът на регулатора трябва да е на нулевия проводник, в противен случай върху тялото на поялника ще се появи фазово напрежение през проводниците на термодвойката. Това е основният недостатък на тази схема, тъй като не всеки иска постоянно да проверява дали щепселът е правилно свързан към гнездото и ако пренебрегнете това, можете да получите токов удар или да повредите електронните компоненти по време на запояване. Диапазонът се регулира от резистор R3. Тази схема ще осигури дългосрочна работа на поялника, ще премахне прегряването му и ще повиши качеството на запояване поради стабилността на температурния режим.

Друга идея за сглобяване на прост термостат се обсъжда във видеото:

Температурен контролер на чип TL431

Прост регулатор за поялник

Разглобените примери за терморегулатори са напълно достатъчни, за да задоволят нуждите на домашния майстор. Схемите не съдържат оскъдни и скъпи резервни части, лесно се повтарят и практически не изискват настройка. Тези домашно приготвени продукти могат лесно да бъдат адаптирани за регулиране на температурата на водата в резервоар за бойлер, за наблюдение на топлината в инкубатор или оранжерия и за надграждане на ютия или поялник. Освен това можете да възстановите стар хладилник, като преработите регулатора за работа с отрицателни температурни стойности, като смените съпротивленията в измервателното рамо. Надяваме се, че нашата статия беше интересна, намерихте я за полезна и разбрахте как да направите термостат със собствените си ръце у дома! Ако все още имате въпроси, не се колебайте да ги зададете в коментарите.

Термостатите се използват широко в модерни уреди, автомобили, отоплителни и климатични системи, производство, хладилни и пещни приложения. Принципът на работа на всеки термостат се основава на включване или изключване на различни устройства след достигане на определени температурни стойности.

Модерните цифрови термостати се управляват с помощта на бутони: сензорни или обикновени. Много модели се предлагат и с цифров панел, който показва зададената температура. Групата на програмируемите термостати е най-скъпата. С помощта на устройството можете да предвидите температурни промени на час или да зададете необходимия режим за една седмица предварително. Устройството може да се управлява дистанционно: чрез смартфон или компютър.

За сложен технологичен процес, например пещ за топене на стомана, правенето на термостат със собствените си ръце е доста трудна задача, която изисква сериозни познания. Но всеки домашен майстор може да сглоби малко устройство за охладител или инкубатор.

За да разберете как работи температурният регулатор, помислете за просто устройство, което се използва за отваряне и затваряне на клапата на минен котел и се активира, когато въздухът се нагрява.

За работата на устройството са използвани 2 алуминиеви тръби, 2 лоста, възвратна пружина, верига, която отива към котела, и регулиращ блок под формата на ос на крана. Всички компоненти бяха монтирани на котела.

Както е известно, коефициентът на линейно топлинно разширение на алуминия е 22x10-6 0C. Когато алуминиева тръба с дължина метър и половина, ширина 0,02 m и дебелина 0,01 m се нагрее до 130 градуса по Целзий, се получава удължение от 4,29 mm. При нагряване тръбите се разширяват, което води до изместване на лостовете и затваряне на клапата. При охлаждане тръбите намаляват по дължина, а лостовете отварят клапата. Основният проблем при използването на тази схема е, че е много трудно да се определи точно прага на реакция на термостата. Днес предпочитание се дава на устройства, базирани на електронни елементи.

Схема на работа на обикновен термостат

Обикновено вериги, базирани на реле, се използват за поддържане на зададена температура. Основните елементи, включени в това оборудване са:

• температурен сензор;
• прагова верига;
• задвижващо устройство или индикаторно устройство.

Като сензори могат да се използват полупроводникови елементи, термистори, съпротивителни термометри, термодвойки и биметални термични релета.

Веригата на термостата реагира, когато параметърът надвиши дадено ниво и включва задвижващия механизъм. Най-простата версия на такова устройство е елемент, базиран на биполярни транзистори. Термичното реле се основава на тригер на Schmidt. Термисторът действа като температурен сензор - елемент, чието съпротивление се променя в зависимост от увеличаването или намаляването на градуса.

R1 е потенциометър, който задава първоначалното отместване на термистора R2 и потенциометъра R3. Поради настройката, задвижващият механизъм се активира и релето K1 се превключва, когато съпротивлението на термистора се промени. В този случай работното напрежение на релето трябва да съответства на работното захранване на оборудването. За да защитите изходния транзистор от пренапрежения на напрежението, паралелно е свързан полупроводников диод. Стойността на натоварването на свързания елемент зависи от максималния ток на електромагнитното реле.

внимание!В интернет можете да видите снимки с чертежи на термостати за различни съоръжения. Но доста често изображението и описанието не отговарят едно на друго. Понякога снимките може просто да показват други устройства. Следователно производството може да започне само след внимателно проучване на цялата информация.

Преди да започнете работа, трябва да вземете решение за мощността на бъдещия термостат и температурния диапазон, в който ще работи. Хладилникът ще изисква някои елементи, а отоплението ще изисква други.

Три елементен термостат

Едно от елементарните устройства, като използвате пример, за който можете да сглобите и разберете принципа на работа, е прост термостат „направи си сам“, предназначен за вентилатор в компютър. Цялата работа се извършва на макет. Ако има проблеми с щифта, тогава можете да използвате платка без спойка.

Веригата на термостата в този случай се състои само от три елемента:

• мощен MOSFET транзистор (N канал), можете да използвате IRFZ24N MOSFET 12 V и 10 A или IFR510 Power MOSFET;
• потенциометър 10 kOhm;
• NTC термистор 10 kOhm, който ще действа като температурен датчик.

Температурният сензор реагира на повишаване на градуса, поради което се активира цялата верига и вентилаторът се включва.

Сега да преминем към настройката. За да направите това, включете компютъра и регулирайте потенциометъра, като зададете стойността за изключен вентилатор. В момента, когато температурата достигне критична, ние намаляваме съпротивлението колкото е възможно повече, преди остриетата да се въртят много бавно. По-добре е да направите настройката няколко пъти, за да сте сигурни, че оборудването работи ефективно.

Съвременната електронна индустрия предлага елементи и микросхеми, които се различават значително по външен вид и технически характеристики. Всяко съпротивление или реле има няколко аналога. Не е необходимо да използвате само онези елементи, които са посочени на диаграмата; можете да вземете други, които отговарят на параметрите на пробите.

Термостати за отоплителни котли

Когато настройвате отоплителните системи, е важно точно да калибрирате устройството. За да направите това, ще ви е необходим измервателен уред за напрежение и ток. За да създадете работеща система, можете да използвате следната диаграма.

Използвайки тази схема, можете да създадете външно оборудване за наблюдение на котел на твърдо гориво. Ролята на ценеровия диод тук се изпълнява от микросхемата K561LA7. Работата на устройството се основава на способността на термистора да намалява съпротивлението при нагряване. Резисторът е свързан към мрежата на делителя на напрежението. Необходимата температура може да се настрои с помощта на променлив резистор R2. Напрежението се подава към инвертора 2I-NOT. Полученият ток се подава към кондензатор C1. Към 2I-NOT е свързан кондензатор, който контролира работата на един тригер. Последният е свързан към втория спусък.

Контролът на температурата протича по следната схема:

• с падането на градусите се увеличава напрежението в релето;
• когато се достигне определена стойност, вентилаторът, който е свързан към релето, се изключва.

По-добре е да спойкате върху мол плъх. Като батерия можете да вземете всяко устройство, работещо в рамките на 3-15 V.

Внимателно!Инсталирането на домашни устройства за всякакви цели в отоплителните системи може да доведе до повреда на оборудването. Освен това използването на такива устройства може да бъде забранено на ниво услуги, предоставящи комуникации във вашия дом.

Дигитален термостат

За да създадете напълно работещ термостат с точно калибриране, не можете да правите без цифрови елементи. Помислете за устройство за наблюдение на температурата в малка зона за съхранение на зеленчуци.

Основният елемент тук е микроконтролерът PIC16F628A. Този чип осигурява управление на различни електронни устройства. Микроконтролерът PIC16F628A съдържа 2 аналогови компаратора, вътрешен осцилатор, 3 таймера, модули за сравнение на CCP и модули за обмен на данни USART.

Когато термостатът работи, стойността на съществуващата и зададената температура се подава към MT30361 - трицифрен индикатор с общ катод. За да зададете желаната температура, използвайте бутоните: SB1 – за намаляване и SB2 – за повишаване. Ако извършвате настройката, като едновременно с това натискате бутона SB3, можете да зададете стойностите на хистерезиса. Минималната стойност на хистерезис за тази верига е 1 градус. На плана може да се види подробен чертеж.

Когато създавате някое от устройствата, е важно не само да спойкате правилно самата верига, но и да помислите как най-добре да поставите оборудването. Необходимо е самата платка да бъде защитена от влага и прах, в противен случай не могат да бъдат избегнати къси съединения и повреда на отделни елементи. Трябва също да се погрижите да изолирате всички контакти.

Видео