Πώς να συναρμολογήσετε έναν ελεγκτή θερμοκρασίας στο σπίτι
Λίγο θεωρία
Οι απλούστεροι αισθητήρες μέτρησης, συμπεριλαμβανομένων εκείνων που ανταποκρίνονται στη θερμοκρασία, αποτελούνται από ένα μισό βραχίονα μέτρησης δύο αντιστάσεων, ένα υποστηρικτικό και ένα στοιχείο που αλλάζει την αντίστασή του ανάλογα με τη θερμοκρασία που προσαρμόζεται σε αυτόν. Αυτό φαίνεται πιο καθαρά στην παρακάτω εικόνα.
Όπως φαίνεται από το διάγραμμα, η αντίσταση R2 είναι ένα στοιχείο μέτρησης ενός σπιτικού θερμοστάτη και τα R1, R3 και R4 είναι ο βραχίονας στήριξης της συσκευής. Αυτό είναι ένα θερμίστορ. Είναι μια συσκευή αγωγών που αλλάζει την αντίστασή της με τη θερμοκρασία.
Ένα στοιχείο του θερμοστάτη που ανταποκρίνεται σε μια αλλαγή στην κατάσταση του βραχίονα μέτρησης είναι ένας ενσωματωμένος ενισχυτής στη λειτουργία σύγκρισης. Αυτή η λειτουργία αλλάζει την έξοδο του μικροκυκλώματος από την κατάσταση απενεργοποίησης στη θέση λειτουργίας σε ένα άλμα. Έτσι, στην έξοδο του συγκριτή, έχουμε μόνο δύο τιμές "on" και "off". Το φορτίο chip είναι ανεμιστήρας υπολογιστή. Όταν η θερμοκρασία φτάσει σε μια συγκεκριμένη τιμή στο βραχίονα R1 και R2, συμβαίνει μετατόπιση τάσης, η είσοδος του μικροτσίπ συγκρίνει την τιμή στους ακροδέκτες 2 και 3 και οι συγκριτές αλλάζουν. Ο ανεμιστήρας ψύχει το απαραίτητο αντικείμενο, η θερμοκρασία του πέφτει, η αντίσταση της αντίστασης αλλάζει και ο συγκριτής απενεργοποιεί τον ανεμιστήρα. Έτσι, η θερμοκρασία διατηρείται σε προκαθορισμένο επίπεδο και ελέγχεται η λειτουργία του ανεμιστήρα.
Επισκόπηση σχήματος
Η τάση της διαφοράς από τον βραχίονα μέτρησης παρέχεται σε ένα ζεύγος τρανζίστορ με μεγάλο κέρδος και ένα ηλεκτρομαγνητικό ρελέ δρα ως συγκριτής. Όταν το πηνίο φτάσει σε τάση επαρκή για να αποσύρει τον πυρήνα, ενεργοποιείται και συνδέεται μέσω των επαφών του των ενεργοποιητών. Όταν επιτευχθεί η ρυθμισμένη θερμοκρασία, το σήμα στα τρανζίστορ μειώνεται, η τάση στο πηνίο ρελέ μειώνεται ταυτόχρονα και κάποια στιγμή αποσυνδέονται οι επαφές και το ωφέλιμο φορτίο αποσυνδέεται.
Ένα χαρακτηριστικό αυτού του τύπου ρελέ είναι η παρουσία υστέρηση - αυτή είναι μια διαφορά αρκετών βαθμών μεταξύ ενεργοποίησης και απενεργοποίησης ενός σπιτικού ρυθμιστή θερμοκρασίας, λόγω της παρουσίας ενός ηλεκτρομηχανικού ρελέ στο κύκλωμα. Έτσι, η θερμοκρασία θα κυμαίνεται πάντα αρκετούς βαθμούς κοντά στην επιθυμητή τιμή. Η επιλογή συναρμολόγησης που παρέχεται παρακάτω στερείται ουσιαστικής υστέρησης.
Σχηματικό διάγραμμα ενός αναλογικού ελεγκτή θερμοκρασίας για έναν επωαστήρα:
Αυτό το σχήμα ήταν πολύ δημοφιλές για επανάληψη το 2000, αλλά ακόμη και τώρα δεν έχει χάσει τη σημασία του και μπορεί να αντιμετωπίσει τη λειτουργία που του έχει ανατεθεί. Εάν έχετε πρόσβαση σε παλιά μέρη, μπορείτε να συναρμολογήσετε έναν ελεγκτή θερμοκρασίας με τα χέρια σας σχεδόν δωρεάν.
Η καρδιά του σπιτικού προϊόντος είναι ο ενσωματωμένος ενισχυτής K140UD7 ή K140UD8. Σε αυτήν την περίπτωση, συνδέεται με θετικά σχόλια και είναι συγκριτικό. Το θερμοευαίσθητο στοιχείο R5 είναι μια αντίσταση MMT-4 με αρνητικό TKE, πράγμα που σημαίνει ότι όταν θερμαίνεται, η αντίστασή του μειώνεται.
Ο τηλεχειρισμός συνδέεται μέσω θωρακισμένου καλωδίου. Για μείωση διασταύρωση και λανθασμένη λειτουργία της συσκευής, το μήκος του σύρματος δεν πρέπει να υπερβαίνει το 1 μέτρο. Το φορτίο ελέγχεται μέσω του θυρίστορ VS1 και η μέγιστη επιτρεπόμενη ισχύς του συνδεδεμένου θερμαντήρα εξαρτάται από την ονομασία του. Σε αυτήν την περίπτωση, 150 watt, το ηλεκτρονικό κλειδί - ο θυρίστορ πρέπει να εγκατασταθεί σε ένα μικρό καλοριφέρ, για να απομακρυνθεί η θερμότητα. Ο παρακάτω πίνακας δείχνει τις βαθμολογίες των στοιχείων ραδιοφώνου για τη συναρμολόγηση του θερμοστάτη στο σπίτι.
Η συσκευή δεν διαθέτει γαλβανική απομόνωση από το δίκτυο 220 V, κατά τη ρύθμιση, προσέξτε, υπάρχει τάση δικτύου στα στοιχεία του ρυθμιστή, η οποία είναι επικίνδυνη για τη ζωή. Μετά τη συναρμολόγηση, φροντίστε να απομονώσετε όλες τις επαφές και να τοποθετήσετε τη συσκευή σε ένα μη αγώγιμο περίβλημα. Το παρακάτω βίντεο περιγράφει τον τρόπο συναρμολόγησης ενός θερμοστάτη σε τρανζίστορ:
Τώρα θα σας πούμε πώς να φτιάξετε έναν ελεγκτή θερμοκρασίας για ένα ζεστό πάτωμα. Το διάγραμμα εργασίας αντιγράφεται από ένα σειριακό δείγμα. Χρήσιμο για όσους θέλουν να εξοικειωθούν και να επαναλάβουν, ή ως μοντέλο για την αντιμετώπιση προβλημάτων της συσκευής.
Το κέντρο του κυκλώματος είναι ένα τσιπ σταθεροποιητή συνδεδεμένο με ασυνήθιστο τρόπο, το LM431 αρχίζει να περνά ρεύμα σε τάσεις πάνω από 2,5 βολτ. Αυτό είναι το μέγεθος αυτής της εσωτερικής πηγής τάσης αναφοράς τσιπ. Σε χαμηλότερη τρέχουσα τιμή, δεν περνά τίποτα. Αυτό το χαρακτηριστικό του άρχισε να χρησιμοποιείται σε διάφορα σχήματα ρυθμιστών θερμοκρασίας.
Όπως μπορείτε να δείτε, το κλασικό κύκλωμα με βραχίονα μέτρησης παραμένει: R5, R4 - πρόσθετες αντιστάσεις διαχωριστικό τάσηςκαι το R9 είναι θερμίστορ. Όταν η θερμοκρασία αλλάζει, εμφανίζεται μια μετατόπιση τάσης στην είσοδο 1 του μικροκυκλώματος και εάν φτάσει το κατώφλι, η τάση προχωρά περαιτέρω σύμφωνα με το σχήμα. Σε αυτό το σχέδιο, το φορτίο για το τσιπ TL431 είναι το LED λειτουργίας HL2 και ο οπτικός συζεύκτης U1, για οπτική απομόνωση του κυκλώματος ισχύος από τα κυκλώματα ελέγχου.
Όπως στην προηγούμενη έκδοση, η συσκευή δεν διαθέτει μετασχηματιστή, αλλά λαμβάνει ισχύ στο κύκλωμα πυκνωτή πυρόσβεσης C1, R1 και R2, επομένως είναι επίσης υπό απειλητική για τη ζωή τάση και πρέπει να είστε εξαιρετικά προσεκτικοί όταν εργάζεστε με το κύκλωμα. Για τη σταθεροποίηση της τάσης και την εξομάλυνση των κυματισμών των υπερτάσεων δικτύου, στο κύκλωμα τοποθετούνται μια δίοδος Zener VD2 και ένας πυκνωτής C3. Για οπτική ένδειξη της παρουσίας τάσης στη συσκευή, είναι εγκατεστημένο το LED HL1. Το στοιχείο ελέγχου ισχύος είναι το VT136 triac με ένα μικρό λουράκι για έλεγχο μέσω του οπτικού ζεύκτη U1.
Με αυτές τις βαθμολογίες, το εύρος ελέγχου κυμαίνεται από 30-50 ° C. Με την φαινομενικά περίπλοκη πολυπλοκότητα, ο σχεδιασμός είναι εύκολο να ρυθμιστεί και εύκολο να επαναληφθεί. Ένα επεξηγηματικό διάγραμμα του ελεγκτή θερμοκρασίας στο τσιπ TL431, με εξωτερική τροφοδοσία 12 βολτ για χρήση σε συστήματα οικιακού αυτοματισμού, παρουσιάζεται παρακάτω:
Αυτός ο θερμοστάτης μπορεί να ελέγξει έναν ανεμιστήρα υπολογιστή, ρελέ ισχύος, ενδεικτικές λυχνίες, συναγερμούς ήχου. Για τον έλεγχο της θερμοκρασίας του συγκολλητικού σιδήρου υπάρχει ένα ενδιαφέρον κύκλωμα που χρησιμοποιεί το ίδιο ολοκληρωμένο κύκλωμα TL431.
Για τη μέτρηση της θερμοκρασίας του θερμαντικού στοιχείου, χρησιμοποιείται ένα διμεταλλικό θερμοστοιχείο, το οποίο μπορεί να δανειστεί από έναν απομακρυσμένο μετρητή σε ένα πολύμετρο ή να αγοραστεί σε ένα εξειδικευμένο κατάστημα ραδιοεξαρτημάτων.Για να αυξήσετε την τάση από το θερμοστοιχείο στο επίπεδο απόκρισης TL431, ένας πρόσθετος ενισχυτής είναι εγκατεστημένος στο LM351. Ο έλεγχος γίνεται μέσω του MOC3021 optocoupler και του T1 triac.
Όταν ενεργοποιείτε το θερμοστάτη στο δίκτυο, είναι απαραίτητο να παρατηρήσετε την πολικότητα, το μείον του ρυθμιστή πρέπει να βρίσκεται στο ουδέτερο καλώδιο, διαφορετικά η τάση φάσης θα εμφανιστεί στο σώμα του συγκολλητικού σιδήρου, μέσω των καλωδίων θερμοστοιχείου. Αυτό είναι το κύριο μειονέκτημα αυτού του κυκλώματος, επειδή δεν θέλουν όλοι να ελέγχουν συνεχώς το βύσμα είναι συνδεδεμένο στην πρίζα και αν το παραλείψετε, μπορεί να προκληθεί ηλεκτροπληξία ή ζημιά στα ηλεκτρονικά εξαρτήματα κατά τη συγκόλληση. Η ρύθμιση του εύρους γίνεται από την αντίσταση R3. Αυτό το σχέδιο θα εξασφαλίσει τη μακροχρόνια λειτουργία του κολλητήρι, θα εξαλείψει την υπερθέρμανσή του και θα αυξήσει την ποιότητα της συγκόλλησης λόγω της σταθερότητας του καθεστώτος θερμοκρασίας.
Μια άλλη ιδέα συναρμολόγησης ενός απλού θερμοστάτη συζητείται στο βίντεο:
Σας προτείνουμε επίσης να εξετάσετε μια άλλη ιδέα συναρμολόγησης θερμοστάτη για κολλητήρι:
Αποσυναρμολογημένα παραδείγματα ελεγκτών θερμοκρασίας είναι αρκετά για να καλύψουν τις ανάγκες ενός οικιακού πλοιάρχου. Τα σχήματα δεν περιέχουν λιγοστά και ακριβά ανταλλακτικά, είναι εύκολο να επαναληφθούν και πρακτικά δεν χρειάζεται να διαμορφωθούν. Αυτά τα σπιτικά προϊόντα μπορούν εύκολα να προσαρμοστούν ώστε να ρυθμίζουν τη θερμοκρασία του νερού στη δεξαμενή του θερμοσίφωνα, να παρακολουθούν τη θερμότητα στον επωαστήρα ή το θερμοκήπιο και να αναβαθμίζουν το σίδερο ή το κολλητήρι. Επιπλέον, μπορείτε να επαναφέρετε ένα παλιό ψυγείο επανατοποθετώντας το ρυθμιστή ώστε να λειτουργεί με αρνητικές τιμές θερμοκρασίας αντικαθιστώντας τις αντιστάσεις στο βραχίονα μέτρησης. Ελπίζουμε ότι το άρθρο μας ήταν ενδιαφέρον, το βρήκατε χρήσιμο για εσάς και καταλάβατε πώς να φτιάξετε έναν ρυθμιστή θερμοκρασίας με τα χέρια σας στο σπίτι! Εάν εξακολουθείτε να έχετε ερωτήσεις, μη διστάσετε να τους ρωτήσετε στα σχόλια.
Θα είναι ενδιαφέρον να διαβάσετε:
Φόρτωση ...
