Sıcaklık rejimine uyum, sadece üretimde değil, aynı zamanda günlük yaşamda da çok önemli bir teknolojik durumdur. Bu kadar önemli olan bu parametre bir şey tarafından düzenlenmeli ve kontrol edilmelidir. Birçok özellik ve parametreye sahip çok sayıda bu tür cihaz üretilir. Ancak kendi elinizle bir termostat yapmak bazen hazır bir fabrika analogu satın almaktan çok daha karlı.
Kendiniz bir termostat oluşturun
Genel sıcaklık kontrolörleri kavramı
Belirli bir sıcaklık değerini sabitleyen ve aynı zamanda düzenleyen cihazlar, üretimde daha büyük oranda bulunur. Ama günlük yaşamda da yerlerini buldular. Evde gerekli mikro iklimi korumak için genellikle su termostatları kullanılır. Sebzeleri kurutmak veya bir kuluçka makinesini kendi elleriyle ısıtmak için bu tür cihazlar yaparlar. Benzer bir sistem her yerde yerini bulabilir.
Bu videoda sıcaklık kontrol cihazının ne olduğunu öğreneceğiz:
Aslında, çoğu termostat, aşağıdaki bileşenlerden oluşan genel devrenin yalnızca bir parçasıdır:
- Alınan bilgileri kontrol cihazına iletmenin yanı sıra ölçen ve düzelten bir sıcaklık sensörü. Bu, termal enerjinin cihaz tarafından tanınan elektrik sinyallerine dönüştürülmesi nedeniyle olur. Sensör, tasarımlarında sıcaklık değişikliklerine tepki veren ve etkisi altında direncini değiştiren bir metale sahip bir direnç termometresi veya termokupl olabilir.
- Analitik birim, düzenleyicinin kendisidir. Elektronik sinyalleri alır ve işlevine göre tepki verir, ardından sinyali aktüatöre iletir.
- Bir aktüatör, üniteden bir sinyal alırken belirli bir şekilde davranan bir tür mekanik veya elektronik cihazdır. Örneğin, ayarlanan sıcaklığa ulaşıldığında, vana soğutma suyu beslemesini kesecektir. Tersine, okumalar önceden ayarlanmış değerlerin altına düşer düşmez, analitik birim vanayı açma komutunu verecektir.
https://youtu.be/5df-HCmm00Y
Bunlar, sıcaklık kontrol sisteminin üç ana parçasıdır. Bunlara ek olarak, ara röle gibi diğer parçalar devreye katılabilir. Ancak yalnızca ek bir işlevi yerine getirirler.
Dijital termostat
Doğru kalibrasyona sahip tam işlevli bir termostat oluşturmak için dijital unsurlar olmadan yapamazsınız. Küçük bir sebze dükkanındaki sıcaklıkları kontrol etmek için bir cihaz düşünün.
Buradaki ana unsur PIC16F628A mikrodenetleyicisidir. Bu mikro devre, çeşitli elektronik cihazların kontrolünü sağlar. PIC16F628A mikrodenetleyici, 2 analog karşılaştırıcı, bir dahili osilatör, 3 zamanlayıcı, CCP karşılaştırma modülleri ve USART veri alışverişi içerir.
Termostat çalışırken, mevcut ve ayarlanan sıcaklığın değeri, ortak bir katotlu üç basamaklı bir gösterge olan MT30361'e beslenir. İstenilen sıcaklığı ayarlamak için şu düğmeleri kullanın: SB1 - azaltmak ve SB2 - artırmak. SB3 düğmesine basarken ayarı gerçekleştirirseniz, histerezis değerlerini ayarlayabilirsiniz. Bu devre için minimum histerezis değeri 1 derecedir. Plan üzerinde detaylı bir çizim görülebilir.
Bu devrenin montajının nedeni mutfaktaki elektrikli fırında bulunan termostatın bozulmasıydı. İnterneti araştırdıktan sonra, mikrodenetleyicilerde özel bir seçenek bolluğu bulamadım, elbette bir şey var, ancak hepsi esas olarak bir DS18B20 tipi sıcaklık sensörü ile çalışmak üzere tasarlandı ve üst değerlerin sıcaklık aralığında çok sınırlı. Ve fırın için uygun değildir. Görev 300 ° C'ye kadar sıcaklıkları ölçmekti, bu nedenle seçim K-tipi termokupl üzerine düştü. Devre çözümlerinin analizi birkaç seçeneğe yol açtı.
Çalışma prensibi
Tüm regülatörlerin çalışma prensibi, belirli bir durumda ne yapılması gerektiğine karar veren, fiziksel bir miktar (sıcaklık) almak, verileri kontrol ünitesi devresine aktarmaktır.
Bir termal röle yaparsanız, en basit seçenek mekanik bir kontrol devresine sahip olacaktır. Burada, bir direnç yardımıyla, aktüatöre bir sinyalin verileceği ulaşıldığında belirli bir eşik ayarlanır.
Ek işlevsellik ve daha geniş bir sıcaklık aralığı ile çalışma yeteneği elde etmek için, denetleyiciyi entegre etmeniz gerekecektir. Bu aynı zamanda cihazın ömrünü uzatmaya da yardımcı olacaktır.
Bu videoda, elektrikli ısıtma için kendi termostatınızı nasıl yapacağınızı izleyebilirsiniz:
Ev yapımı sıcaklık kontrolörü
Aslında bir termostatı kendiniz yapmak için pek çok şema var. Her şey, böyle bir ürünün kullanılacağı alana bağlıdır. Elbette çok karmaşık ve çok işlevli bir şey yaratmak son derece zordur. Ancak bir akvaryumu veya kış için sebzeleri kurutmak için kullanılabilecek bir termostat minimum bilgi ile oluşturulabilir.
Bu kullanışlı: ısıtma sisteminde dağıtım manifoldu.
En basit şema
En basit kendin yap termostat devresinde, voltajı 14 volt içinde stabilize eden paralel bağlı bir zener diyotlu bir diyot köprüsünden ve bir söndürme kapasitöründen oluşan transformatörsüz bir güç kaynağı bulunur. Dilerseniz buraya 12 volt stabilizatör de ekleyebilirsiniz.
Bir termostatın oluşturulması çok fazla çaba ve para yatırımı gerektirmez
Tüm devre, 47 kΩ direnç, 10 kΩ direnç ve sıcaklık sensörü olarak görev yapan 10 kΩ termistörden oluşan bir bölücü tarafından kontrol edilen TL431 Zener diyotuna dayanacaktır. Sıcaklık arttıkça direnci azalır. Direnç ve direnç, en iyi yanıt doğruluğunu elde etmek için en iyi şekilde eşleştirilir.
Sürecin kendisi şöyle görünür: Mikro devrenin kontrol kontağında 2,5 volttan daha fazla bir voltaj oluştuğunda, o zaman açılacak ve aktüatöre bir yük sağlayarak röleyi açacaktır.
Kendi ellerinizle bir inkübatör için termostat nasıl yapılır, sunulan videoda görebilirsiniz:
Tersine, voltaj aşağı düştüğünde mikro devre kapanacak ve röle kapanacaktır.
Röle kontaklarının takırdamasını önlemek için, minimum tutma akımı ile seçilmesi gerekir. Girişlere paralel olarak 470 × 25 V kapasitör lehimlemeniz gerekir.
Bir NTC termistörü ve halihazırda faaliyet gösteren bir mikro devre kullanırken, önce performanslarını ve doğruluğunu kontrol etmeye değer.
Böylece, en basit cihaz çıkıyorsıcaklığı düzenleyen. Ancak doğru malzemelerle çok çeşitli uygulamalarda mükemmel performans gösterir.
Kapalı cihaz
Kendin yap hava sıcaklık sensörüne sahip bu tür termostatlar, odalarda ve kaplarda belirtilen mikro iklim parametrelerini korumak için idealdir. İşlemi tamamen otomatikleştirebilir ve sıcak sudan ısıtma elemanlarına kadar her türlü ısı radyatörünü kontrol edebilir. Aynı zamanda, termal anahtar mükemmel performans verilerine sahiptir. Ve sensör yerleşik veya uzak olabilir.
Burada, R1 diyagramında gösterilen bir termistör, bir sıcaklık sensörü görevi görür. Voltaj bölücü, sinyal işlemsel amplifikatör mikro devresinin dördüncü pinine giden R1, R2, R3 ve R6'yı içerir. DA1'in beşinci kontağı, bölücü R3, R4, R7 ve R8'den bir sinyal alır.
Dirençlerin dirençleri, ölçülen ortamın en düşük düşük sıcaklığında, termistörün direnci maksimum olduğunda, karşılaştırıcı pozitif olarak doyacak şekilde seçilmelidir.
Karşılaştırıcının çıkışındaki voltaj 11,5 volttur. Şu anda, transistör VT1 açık konumdadır ve K1 rölesi, ısıtmanın başladığı bir sonucu olarak yürütme veya ara mekanizmayı açar. Sonuç olarak, ortam sıcaklığı yükselir ve bu da sensörün direncini düşürür. Mikro devrenin girişinde 4, voltaj artmaya başlar ve sonuç olarak pim 5'teki voltajı aşar. Sonuç olarak, karşılaştırıcı negatif doygunluk fazına girer. Mikro devrenin onuncu çıkışında voltaj, mantıksal sıfır olan yaklaşık 0,7 volt olur. Sonuç olarak, transistör VT1 kapanır ve röle kapanır ve aktüatörü kapatır.
https://youtu.be/qV11L1JJNgs
LM 311 yongasında
Böyle bir kendin yap termo kontrolör, ısıtma elemanları ile çalışmak üzere tasarlanmıştır ve ayarlanan sıcaklık parametrelerini 20-100 derece arasında tutabilir. Bu, sıcaklık sensörünün ve kontrol devrelerinin galvanik izolasyonunu kullandığı için en güvenli ve en güvenilir seçenektir ve bu, elektrik çarpması olasılığını tamamen ortadan kaldırır.
Çoğu benzer devre gibi, bir kolunda bir karşılaştırıcının bağlı olduğu bir DC köprüsüne ve diğerinde bir sıcaklık sensörüne dayanır. Karşılaştırıcı, devrenin uyumsuzluğunu izler ve denge noktasını geçtiğinde köprünün durumuna tepki verir. Aynı zamanda, bir termistör kullanarak köprüyü dengelemeye ve sıcaklığını değiştirmeye çalışır. Ve termal stabilizasyon yalnızca belirli bir değerde gerçekleşebilir.
Direnç R6, dengenin oluşturulması gereken noktayı belirler. Ve ortamın sıcaklığına bağlı olarak, termistör R8 bu dengeye girebilir, bu da sıcaklığı düzenlemenizi sağlar.
Videoda basit bir termostat devresinin analizini görebilirsiniz:
https://youtu.be/Q_yrVL0UHNc
R6 tarafından ayarlanan sıcaklık gerekli olandan düşükse, o zaman R8'deki direnç çok büyüktür ve bu da karşılaştırıcıdaki akımı azaltır. Bu, akımın akmasına ve yarı iletken VS1'i açmasına neden olur.ısıtma elemanını açacak. Bu LED ile gösterilecektir.
Sıcaklık yükseldikçe, R8'in direnci azalmaya başlayacaktır. Köprü denge noktasına yönelecek. Karşılaştırıcıda, ters girdinin potansiyeli kademeli olarak azalır ve doğrudan olanında artar. Bir noktada durum değişir ve süreç ters yönde gerçekleşir. Böylece, kendi elleriyle termokontrolör, R8 direncine bağlı olarak aktüatörü açacak veya kapatacaktır.
LM311 mevcut değilse, yerel KR554SA301 mikro devresi ile değiştirilebilir. Minimum maliyet, yüksek doğruluk ve güvenilirlik ile basit bir kendin yap termostatı ortaya çıkıyor.
Isıtma kazanları için termostatlar
Isıtma sistemlerini ayarlarken, cihazı doğru şekilde kalibre etmek önemlidir. Bu, bir voltaj ve akım ölçer gerektirecektir. Çalışan bir sistem oluşturmak için aşağıdaki diyagramı kullanabilirsiniz.
Bu şema ile katı yakıtlı bir kazanı kontrol etmek için dış mekan ekipmanı oluşturabilirsiniz. Zener diyotunun rolü K561LA7 mikro devresi tarafından gerçekleştirilir. Cihazın çalışması, termistörün ısıtıldığında direnci azaltma kabiliyetine dayanmaktadır. Direnç, elektrik voltaj bölücü ağına bağlanır. Gerekli sıcaklık, değişken direnç R2 kullanılarak ayarlanabilir.Gerilim, 2I-NOT dönüştürücüye verilir. Ortaya çıkan akım, C1 kapasitörüne beslenir. Bir tetikleyicinin çalışmasını kontrol eden 2I-NOT'a bir kapasitör bağlanır. İkincisi, ikinci tetikleyiciye bağlanır.
Sıcaklık kontrolü aşağıdaki şemaya göre yapılır:
- derecelerde azalma ile röledeki voltaj artar;
- belli bir değere ulaşıldığında röleye bağlı olan fan kapanır.
Köstebek faresine lehimlemek daha iyidir. Pil olarak 3-15 V içinde çalışan herhangi bir cihazı kullanabilirsiniz.
Dikkat!
Isıtma sistemlerinde herhangi bir amaç için kendi kendine yapılan cihazların kurulumu ekipman arızasına neden olabilir. Ayrıca, bu tür cihazların kullanımı, evinizde iletişim sağlayan hizmetler düzeyinde yasaklanmış olabilir.
Avantajlar ve dezavantajlar
Basit bir kendin yap termostatın bile birçok avantajı ve olumlu yönü vardır. Fabrika çok işlevli cihazlar hakkında konuşmaya hiç gerek yok.
Sıcaklık kontrolörleri şunları sağlar:
- Rahat bir sıcaklık sağlayın.
- Enerjiden tasarruf edin.
- Sürece bir kişiyi dahil etmeyin.
- Teknolojik süreci gözlemleyerek kaliteyi artırın.
Dezavantajları, fabrika modellerinin yüksek maliyetini içerir. Elbette bu ev yapımı cihazlar için geçerli değildir. Ancak sıvı, gazlı, alkali ve benzeri ortamlarla çalışırken ihtiyaç duyulan üretimlerin maliyeti yüksektir. Özellikle cihazın birçok işlevi ve yeteneği olması gerekiyorsa.
