Терморегулятор как сделать – Терморегулятор для инкубатора — схема для изготовления своими руками прибора с датчиком температуры воздуха, цифровой терморегулятор, видео

Содержание

Терморегулятор своими руками: инструкция по изготовлению

Самодельный терморегулятор

Среди разнообразных полезных штуковин, способных добавить комфорта в нашу жизнь, много таких, которые легко можно сделать самостоятельно.

В эту категорию входит и термостат, также называемый терморегулятором, – прибор, включающий и отключающий нагревательное или холодильное оборудование в соответствии с температурой среды, в которой он установлен.

Такое устройство может, к примеру, во время сильных холодов включать обогреватель в подвале, где хранятся овощи. Из нашей статьи вы узнаете о том, как можно сделать терморегулятор своими руками (для котла отопления, холодильника и других систем) и какие детали подходят для этого лучше всего.

Простой терморегулятор своими руками – схема

Устройство термостата особой сложностью не отличается, поэтому многие начинающие радиолюбители оттачивают на изготовлении этого прибора свое мастерство. Схемы предлагаются самые разные, но наибольшее распространение получил вариант с применением особой микросхемы, называемой компаратором.

У этого элемента есть два входа и один выход. На один вход подается некое эталонное напряжение, которое соответствует требуемой температуре, а на второй – напряжение от термодатчика.

Термостат простой

Схема терморегулятора для теплых полов

Компаратор сравнивает поступающие данные и при определенном их соотношении генерирует на выходе сигнал, открывающий транзистор или включающий реле. При этом подается ток на нагреватель или холодильный агрегат.

Детали устройства регулятора температуры своими руками

В роли датчика температуры обычно выступает терморезистор – элемент, электрическое сопротивление которого меняется в зависимости от температуры. Используют и полупроводниковые элементы – транзисторы и диоды, на характеристики которых температура также оказывает влияние: при нагреве увеличивается ток коллектора (у транзисторов), при этом наблюдается смещение рабочей точки и транзистор перестает работать, не реагируя на входной сигнал.

ТерморезисторНо у таких сенсоров есть существенный недостаток: их довольно сложно откалибровать, то есть «привязать» к определенным значениям температуры, из-за чего точность самодельного терморегулятора оставляет желать лучшего.

Между тем промышленность давно освоила выпуск недорогих термодатчиков, калибровка которых осуществляется в процессе изготовления.

К таковым относится прибор марки LM335 от компании National Semiconductor, которым мы и рекомендуем воспользоваться. Стоимость этого аналогового термодатчика составляет всего 1 доллар.

«Тройка» на первой позиции цифрового ряда в маркировке означает, что прибор ориентирован на применение в бытовой технике.

Модификации LM235 и LM135 предназначены для использования, соответственно, в промышленности и в военной сфере.

Имея в своем составе 16 транзисторов, этот датчик работает как стабилитрон. При этом его напряжение стабилизации зависит от температуры.

Зависимость следующая: на каждый градус по абсолютной шкале (по Кельвину) приходится 0,01 В напряжения, то есть при нуле по Цельсию (273 по Кельвину) напряжение стабилизации на выходе составит 2,73 В. Производитель калибрует датчик по температуре в 25С (298К). Рабочий диапазон лежит в пределах от -40 до +100 градусов Цельсия.

Датчик температурыТаким образом, собирая терморегулятор на базе LM335, пользователь избавляется от необходимости подбирать методом проб и ошибок эталонное напряжение, при котором прибор обеспечит требуемую температуру.

Его можно рассчитать, используя несложную формулу:

V = (273 + T) x 0.01,

Где Т – интересующая пользователя температура по шкале Цельсия.

Помимо термодатчика нам понадобится компаратор (подойдет марки LM311 от того же производителя), потенциометр для формирования эталонного напряжения (настройка требуемой температуры), выходное устройство для подключения нагрузки (реле), индикаторы и блок питания.

Электропитание терморегулятора

Температурный датчик LM335 подключается последовательно с резистором R1. Так вот, сопротивление этого резистора и напряжение питания должны быть подобраны таким образом, чтобы величина протекающего через термодатчик тока находилась в пределах от 0,45 до 5 мА.

Превышать максимальное значение этого диапазона не следует, так как характеристики сенсора будут искажаться из-за перегрева.

Запитать терморегулятор можно от стандартного блока питания на 12 В либо от изготовленного собственными силами трансформатора.

Включение нагрузки

Автомобильное релеВ качестве исполнительного устройства, подающего питание на нагреватель, можно применить автомобильное реле. Оно рассчитано на напряжение в 12 В, при этом через катушку должен протекать ток в 100 мА.

Напомним, что ток в цепи термодатчика не превышает 5 мА, поэтому для подключения реле нужно применить транзистор с большей мощностью, например, КТ814.

Можно применить реле с меньшим током включения, такое как SRA-12VDC-L или SRD-12VDC-SL-C – тогда транзистор не понадобится.

Как сделать терморегулятор своими руками: пошаговая инструкция

Рассмотрим, как изготавливаются терморегуляторы (термореле) с датчиком температуры воздуха своими руками на 12 В. Сборка прибора осуществляется в такой последовательности:

  1. Прежде всего, нужно подготовить корпус. Подойдет отслуживший свое счетчик, например, «Гранит-1».
  2. Схему можно собрать на плате от того же счетчика. К прямому входу компаратора (помечен знаком «+») подключается потенциометр, позволяющий задавать температуру. К инверсному входу (знак «-») – термодатчик LM335. Если напряжение на прямом входе окажется более высоким, чем на инверсном, на выходе компаратора установится высокий уровень (единица) и транзистор подаст питание на реле, а оно – на нагреватель. Как только напряжение на инверсном входе окажется большим, чем на прямом, уровень на выходе компаратора станет низким (ноль) и реле отключится.
  3. Чтобы обеспечить перепад температур, то есть срабатывание терморегулятора, к примеру, при 23-х градусах, а отключение – при 25-ти, необходимо при помощи резистора создать отрицательную обратную связь между выходом и прямым входом компаратора.
  4. Трансформатор для питания терморегулятора можно изготовить из катушки от старого электросчетчика индукционного типа. На ней имеется место для вторичной обмотки. Чтобы получить напряжение в 12 В, необходимо намотать 540 витков. Их удастся уместить, если использовать провод диаметром 0,4 мм.
Термореле своими руками

Простой самодельный термостат

Для включения нагревателя удобно использовать клеммник счетчика.

Каким должен быть нагреватель?

Мощность нагревателя зависит от того, какой ток могут выдержать контакты используемого реле. Если это значение составляет, к примеру, 30 А (на такой ток рассчитано автомобильное реле), то обогреватель может иметь мощность до 30 х 220 = 6,6 кВт. Только необходимо сначала убедиться, что проводка и автомат в щитке способны выдержать такую нагрузку.

Монтаж

Рассмотрим, как правильно должен быть установлен прибор.

Терморегулятор следует устанавливать в нижней части помещения, где скапливается холодный воздух.

При этом важно предотвратить воздействие тепловых помех, которые могут сбить прибор с толку.

Так, например, не стоит размещать терморегулятор на сквозняке или вблизи электрооборудования, излучающего тепло.

Настройка терморегулятора

Как уже говорилось, терморегулятор на базе датчика LM335 в настройке не нуждается. Достаточно знать напряжение, подаваемое потенциометром на прямой вход компаратора.

Измерить его можно при помощи вольтметра. Необходимое значение напряжения определяется по приведенной выше формуле.

Если нужно, к примеру, чтобы прибор срабатывал при температуре в 20 градусов, оно должно составлять 2,93 В.

Если в качестве термодатчика применяется какой-либо иной элемент, эталонное напряжение придется проверять опытным путем. Для этого необходимо воспользоваться цифровым термометром, например, ТМ-902С. Для точности настройки датчики термометра и терморегулятора можно соединить посредством изоленты, после чего их помещают в среду с различной температурой.

Термостат простой самодельный

Терморегулятор из подручных материалов

Ручку потенциометра нужно плавно вращать, пока терморегулятор не сработает. В этот момент следует посмотреть на шкалу цифрового термометра и отображаемую на ней температуру нанести на шкалу терморегулятора. Можно определить крайние точки, например, для температуры в 8 и 40 градусов, а промежуточные значения отметить, разделив диапазон на равные части.

Если цифрового термометра под рукой не оказалось, крайние точки можно определять по воде с плавающим в ней льдом (0 градусов) или по кипящей воде (100 градусов).

Обогреватель керамическийСталкиваясь с выбором обогревателя, люди обнаруживают, что типов приборов существует немало, но выбрать нужно один. Керамический обогреватель для дома – тонкости правильного выбора, обзор моделей и цен.

Нормы влажности воздуха и способы ее измерения представлены в этой теме.

Видео на тему

Терморегулятор своими руками схема

Внешний водяной термостат собственными руками

Внешние водяные термостаты повсеместно применяются в современных домашних приборах, машинах, отопительных системах и кондиционирования, на производстве, в холодильном оборудовании и во время работы печей. Рабочий принцип любого термостата построен на включении или выключении разных приборов после достижения конкретных значений температуры.

Как выполнить внешний водяной термостат

Современные цифровые внешние водяные термостаты управляются с помощью кнопок: сенсорных или обыкновенных. Большинство моделей также оборудованы цифровой панелью, на которой отображается установленная температура. Группа программируемых термостатов считается самой дорогой. При помощи прибора можно учесть температурное изменение по часам или задать нужный режим на 7 дней вперед. Управлять прибором можно на расстоянии: через смартфон или компьютер.

Для сложного тех. процесса, к примеру, сталеплавильной печи, выполнить внешний водяной термостат собственными руками – задача очень и очень не простая, которая просит значительных знаний. Но собрать маленькое приспособление для кулера или инкубатора под силу каждому домашнему умельцу.

Механический внешний водяной термостат

Для того, чтобы понимать, как не прекращает работу температурный регулятор, рассмотрим обычное устройство, применяющееся для закрытия и открытия заслонки шахтового котла и срабатывает при нагревании воздуха.

Для работы устройства были применены 2 трубы из алюминия, 2 рычага, пружина для возврата, цепочка, которая идет к котлу, и регулировочный узел в виде гранд буксы. Все комплектующие были смонтированы на котел.

Как понятно, показатель линейного температурного расширения алюминия составляет 22х10-6 0С. При нагреве трубы из алюминия длиной полтора метра, шириной 0,02 м и толщиной 0,01 м до 130 градусов по Цельсию происходит удлинение на 4,29 мм. При нагревании трубы расширяются, благодаря этому происходит смещение рычагов, и заслонка закрывается. При остывании трубы становятся меньше в длине, а рычаги открывают заслонку. Главной трудностью при эксплуатации этой схемы считается то, что точно определить предел срабатывания термостата не так просто. Сегодня предпочтение отдают устройствам на основе электронных компонентов.

Рабочая схема обычного термостата

Естественно для поддержания установленной температуры применяются схемы на основе реле. Важными элементами, входящими в такое оборудование, считаются:

  • датчик температуры;
  • пороговая схема;
  • исправное или индикаторное устройство.

В качестве датчика можно применять изделия из полупроводниковых материалов, термисторы, термометры сопротивления, термопары и биметаллические реле температуры.

Схема внешний водяной термостат реагирует на увеличения параметра над заданным уровнем и включает исправное устройство. Упрощенным вариантом подобного устройства считается компонент на биполярных транзисторах. Реле температуры исполнено на основе триггера Шмидта. В роли термопреобразователя выступает терморезистор – компонент, сопротивление которого меняется в зависимости от увеличения или понижения градусов.

R1 – это потенциометр, который устанавливает первое смещение на терморезисторе R2 и потенциометре R3. За счёт регулировки происходит срабатывание исполнительного устройства и коммутации реле K1, когда сопротивление терморезистора меняется. При этом напряжение работы реле обязано отвечать рабочему питанию оборудования. Чтобы обезопасить выходной транзистор от импульсов напряжения, параллельно подсоединен полупроводниковый диод. Величина нагрузки подключаемого элемента зависит от самого большого тока электромагнитного реле.

Рабочая схема термостата

Внимание! Во всемирной сети можно заметить картинки с чертежами терморегулятора для различного оборудования. Но очень часто изображение и описание не соответствуют друг дружке. Порой на рисунках бывают представлены просто прочие устройства. Благодаря этому изготовление можно начинать исключительно после щепетильного изучения всей информации.

Перед тем как начать работы следует определить какая необходима мощность грядущего термостата и температурным диапазоном, в котором предстоит ему работать. Для холодильника понадобятся одни детали, а для отапливания –прочие.

Внешний водяной термостат на 3 элементах

Одним из простых устройств, на примере какого можно собрать и понять рабочий принцип, считается простой внешний водяной термостат собственными руками, который предназначен для вентилятора в ПК. Все работы производятся на макетной плате. Если же имеются проблемы с пальником, то можно взять беспаечную плату.

Схема внешний водяной термостат в данном случае состоит всего только из трех компонентов:

  • силового транзистора MOSFET (N канальный), можно применять IRFZ24N MOSFET 12 В и 10 А или IFR510 Power MOSFET;
  • потенциометра 10 кОм;
  • NTC термистора в 10 кОм, который будет делать роль сенсора температуры.

Термодатчик реагирует на увеличение градусов, благодаря чему срабатывает вся схема, и вентилятор включается.

Сейчас перейдем к настройке. Для этого включаем компьютер и регулируем потенциометр, задавая значение для выключенного вентилятора. В тот фактор, когда температура приближается к критичной, максимально уменьшаем сопротивление до того, как лопасти будут вращаться медленнее. Лучше выполнить настройку пару раз, чтобы убедиться в рабочей эффективности оборудования.

Простой внешний водяной термостат для ПК

Современная электронная промышленность рекомендует детали и микросхемы, существенно выделяющиеся по виду и техническим свойствам. У каждого сопротивления или реле имеется несколько заменителей. Необязательно применять исключительно те детали, которые указаны в схеме, можно брать и иные, совпадающие по показателям с образцами.

Внешние водяные термостаты для отопительных котлов

При регулировке систем отопления главное точно откалибровать прибор. Чтобы это сделать понадобиться датчик напряжения и тока. Для создания функционирующей системы воспользуйтесь следующей схемой.

Схема термостата для отапливания

При помощи данной схемы можно сделать внешнее оборудование для контроля за котлом на твердом топливе. Роль стабилитрона тут делает микросхема К561ЛА7. Работа устройства основывается на способности терморезистора уменьшать сопротивление при нагревании. Резистор подсоединяется в сеть делителя напряжения электричества. Нужную температуру можно задать при помощи переменного резистора R2. Напряжение поступает на преобразователь напряжения 2И-НЕ. Получившийся ток подается на конденсатор С1. К 2И-НЕ, который контролирует работу одного триггера, подключен конденсатор. Заключительный объединен со вторым триггером.

Контроль температуры идет по следующей схеме:

  • при уменьшении градусов напряжение в реле растет;
  • при достижении конкретного значения вентилятор, который объединен с реле, отключается.

Напайку лучше делать на слепыше. В качестве элемента питания можно взять любое устройство, работающее в границах 3-15 В.

Осторожно! Установка самодельных приборов самого разного назначения на системы обогрева может привести к выходу из строя оборудования. Кроме того, применение аналогичных устройств может быть запрещено на уровне служб, осуществляющих подвод коммуникаций у вас дома.

Цифровой внешний водяной термостат

Для того чтобы создать полностью функционирующий внешний водяной термостат с точной калибровкой, без цифровых компонентов вряд ли можно обойтись. Рассмотрим прибор для контроля температур в маленьком хранилище для овощей.

Важным элементом тут считается микроконтроллер PIC16F628A. Эта микросхема обеспечивает управление различными электронными устройствами. В микроконтроллере PIC16F628A собраны 2 аналоговых компаратора, внутренний генератор, 3 таймера, модули сравнение ССР и обмена передачи данных USART.

Во время работы термостата значение существующей и установленной температуры подается на MT30361 – трехразрядный указатель с общим катодом. Для того чтобы задать нужную температуру, применяются кнопки: SB1 – Для снижения и SB2 – для увеличения. Если проводить настойку с одновременным нажатием кнопки SB3, то установить можно значения гистерезиса. Небольшим значением гистерезиса для данной схемы считается 1 градус. Детальный чертеж можно заметить на проекте.

Внешний водяной термостат с регулируемым гистерезисом

При разработке любого из устройств главное не только правильно спаять саму схему, но и рассчитать, как лучше поставить оборудование. Нужно, чтобы сама плата была защищена от проявления влаги и пыли, иначе не получится избежать короткого замыкания и выхода из строя индивидуальных элементов. Также необходимо побеспокоиться об изоляции всех контактов.

Простой внешний водяной термостат собственными руками

Дата: 02.11.2015 // 0 Комментариев

Порой дома приходиться иметь с бытовым инкубатором или сушкой для овощей. Очень часто доступная техника подобного рода имеет реле температуры довольно низкого качества, контакты которого быстро выгорают или оно не выделяются хорошей плавностью регулировки. И так, сегодня у нас на повестке дня простой внешний водяной термостат собственными руками, мы соберем схему и покажем его работу.

Простой внешний водяной термостат собственными руками – схема

Питание схемы термостата выполняется при помощи бестрансформаторного трансформатора, состоит он из гасящего конденсатора С1 и диодного моста D1. Параллельно мосту включен стабилитрон ZD1, который стабилизирует напряжение в границах 14В. При вашем желании, можно также добавить и стабилизатор на 12В.

Основу схемы составляет управляемый стабилитрон TL431. Управление TL431 выполняться при помощи делителя напряжения R4, R5 и R6. Датчиком температуры окружающей среды считается NTC терморезистор R4 номиналом 10кОм. Как только температура увеличивается он снижает собственное сопротивление.

При напряжении более 2,5В на контакте управления TL431, эта микросхема открывается, дальше срабатывает реле, замыкая контакты и включая нагрузку.

Как только температура увеличивается датчика R4, его сопротивление начнет падать. Когда напряжение на контакте управления TL431 станет меньше 2,5В микросхема закроется и отключит реле с нагрузкой.

Выбором резисторов R5 и R6 нужно добиться нужного диапазона температурные регулировки. Номинал R5 – в ответе за самую большую температуру, а R6 – за небольшую.

Для устранения эффекта дребезжания контактов реле при включении или отключении параллельно выводам А1 и А2 контактов реле нужно присоединить конденсатор С4. Реле К1 приходится применять с как можно меньшим током удержания.

При эксплуатации б/у-шных TL431 и NTC терморезисторов главное проверить их трудоспособность. Чтобы это сделать лучше всего познакомиться с материалами на тему: как проверить TL431 и как проверить термистор.

Простой внешний водяной термостат собственными руками

Вот такой простой внешний водяной термостат собственными руками у нас удался.

Фото другой стороны платы.

Данное устройство сделанное собственными руками смело можно применять, как внешний водяной термостат для инкубатора или сушки. При эксплуатации герметичного терморезистора (термопреобразователя), область использования его уже становится шире, он прекрасный вариант играть роль, как внешний водяной термостат аквариума.

Обыкновенные схемы электронных термостатов собственными руками

Соблюдение режима температур считается очень важным инновационным требованием не только на производстве, но и в обычной жизни. Имея столь немалое значение, такой параметр должен чем-то меняться и контролироваться. Делают большое количество этих устройств, имеющих много свойств и показателей. Однако выполнить внешний водяной термостат собственными руками иногда куда выгодно, чем приобретать готовый заводской аналог.

Общее понятие о температурных регуляторах

Приборы, фиксирующие и в это же время регулирующие установленное температурное значение, в основном встречаются на производстве. Но также и в быту они тоже нашли собственное место. Для поддерживания нужного климата в доме постоянно применяются внешние водяные термостаты для воды. Собственными руками выполняют подобные аппараты для сушки овощей или теплоснабжения инкубатора. Где угодно может найти собственное место такая система.

В этом видео выясним что представляет из себя температурный регулятор:

В реальности большинство термостатов являются лишь частью общей схемы, состоящую из таких составляющих:

  1. Температурный датчик, исполняющий замер и фиксацию, и также передачу к регулятору получившейся информации. Происходит это за счёт изменения энергии тепла в электрические сигналы, распознаваемые прибором. В роли датчика как правило выступает термометр сопротивления или термопара, которые в собственной конструкции имеют металл, реагирующий на температурное изменение и под её влиянием меняющий своё сопротивление.
  2. Аналитический блок – это и есть сам регулятор. Он принимает электронные сигналы и реагирует в зависимости от своих предназначений, после этого передаёт сигнал на исправное устройство.
  3. Исполнительный механизм – некое механическое или электронное устройство, которое во время получения сигнала с блока ведёт себя определённым образом. Например, при достижении установленной температуры клапан перекроет подачу носителя тепла. И напротив, как только показания станут ниже заданных, аналитический блок даст команду на открытие клапана.

Это три весомые части системы поддержания заданных параметров температур. Хотя, кроме них, в схеме могут принимать участие и иные части наподобие промежуточного реле. Однако они выполняют лишь добавочную функцию.

Рабочий принцип

Принцип, по которому работают все регуляторы, – это снятие физической величины (температуры), передача данных на схему управляющего блока, важного, что необходимо выполнить в определенном случае.

Если делать реле температуры, то самый обычный вариант станет иметь механическую схему управления. Тут при помощи резистора ставится определённый порог, при достижении которого будет дан сигнал на исполнительный механизм.

Дабы получить добавочную практичность и возможность работы с более большим диапазоном температур, нужно будет устанавливать контроллер. Это же поможет расширить эксплуатационный период прибора.

На данном видео вы можете взглянуть как собственными силами сделать внешний водяной термостат для электроотопления:

Рукодельный температурный регулятор

Схем для того, чтобы сделать внешний водяной термостат самому, в реальности особенно много. Все зависит от сферы, в которой будет использоваться данное изделие. Разумеется, создать нечто чрезмерно не простое и универсальное очень тяжело. А вот термостатический клапан, который сумеет применяться для обогревания аквариума или сушки овощей на зиму, вполне можно сделать, имея минимум знаний.

Самая простая схема

Самая примитивная схема реле температуры собственными руками имеет безтрансформаторный блок питания, который состоит из диодного моста с параллельно подключённым стабилитроном, стабилизирующим напряжение в границах 14 вольт, и гасящего конденсатора. Сюда же можно при вашем желании добавить и стабилизатор на 12 вольт.

Создание термостата не просит больших трудов и вложений денег

В основе всей схемы будет применен стабилитрон TL431, который управляется делителем, состоящим из резистора на 47 кОм, сопротивления на 10 кОм и терморезистора, выполняющего роль термопреобразователя, на 10 кОм. Его сопротивление понижается с увеличением температуры. Резистор и сопротивление лучше выбирать, чтобы достигнуть самой лучшей точности срабатывания.

Сам же процесс выглядит так: когда на контакте управления микросхемой образуется напряжение больше 2,5 вольт, то она произведёт открытие, что включит реле, подавая нагрузку на исполнительный механизм.

Как сделать внешний водяной термостат для инкубатора собственными руками, вы можете увидеть на представленном видео:

И напротив, когда напряжение станет ниже, то микросхема закроется и реле выключится.

Во избежание дребезжания контактов реле, нужно его подбирать с номинальным током удержания. И параллельно вводам необходимо припаять конденсатор 470?25 В.

При эксплуатации терморезистора NTC и микросхемы, уже бывавших в деле, заранее необходимо проверить их трудоспособность и точность.

Подобным образом, выходит самый простой прибор, выверяющий температуру. Однако при правильно выбранных составляющих он прекрасно не прекращает работу в большом спектре использования.

Прибор для помещения

Такие внешние водяные термостаты с датчиком температуры окружающей среды собственными руками идеально подойдут для поддержания заданных показателей климата в помещениях и ёмкостях. Он полностью способен автоматизировать процесс и управлять любым излучателем тепла начав с горячей воды и завершая трубчатыми нагревателями. При этом термовыключатель имеет хорошие рабочие данные. А измеритель бывает как вмонтированным, так и выносным.

Тут в качестве термодатчика выступает терморезистор, обозначенный на схеме R1. В делитель напряжения входят R1, R2, R3 и R6, сигнал с которого поступает на четвёртый контакт микросхемы операционного усилителя. На пятый контакт DA1 подаётся сигнал с делителя R3, R4, R7 и R8.

Сопротивления резисторов следует выбирать поэтому, чтобы при минимально невысокой температуре замеряемой среды, когда сопротивление терморезистора максимальное, компаратор благоприятно насыщался.

Напряжение на выходе компаратора составляет 11,5 вольт. В данное время транзистор VT1 находится в положении открыто, а реле K1 включает исправный или переходный механизм, благодаря чему начинается нагрев. Температура воздуха благодаря этому увеличивается, что уменьшает сопротивление датчика. При входе 4 микросхемы начинает увеличиваться напряжение и в результате превосходит напряжение на контакте 5. Благодаря этому компаратор входит в фазу негативного насыщения. На десятом выходе микросхемы напряжение становится примерно 0,7 Вольт, что считается логическим нулём. В результате транзистор VT1 закрывается, а реле выключается и выключает исполнительный механизм.

На микросхеме LM 311

Такой термоконтроллер собственными руками предназначается для работы с трубчатыми нагревателями и может поддержать необходимые параметры температуры в границах 20-100 градусов. Это самый неопасный и надёжный вариант, так как в его работе применяется гальваническая развязка термодатчика и регулирующих цепей, а это абсолютно исключает возможность поражения электрическим током.

Как и большинство аналогичных схем, в её основу берется мост непрерывного тока, в одно плечо которого подсоединяют компаратор, а в иное – термодатчик. Компаратор наблюдает за рассогласованием цепи и реагирует на состояние моста, когда тот переходит точку баланса. Одновременно он же пытается уравнять мост при помощи терморезистора, меняя его температуру. А термостабилизация может появиться лишь при определённом значении.

Резистором R6 задают точку, при которой должен появиться баланс. И в зависимости от температуры среды терморезистор R8 может в этот баланс входить, что и дает возможность менять температуру.

На видео вы можете увидеть разбор простой схемы термостата:

Если заданная R6 температура ниже нужной, то на R8 сопротивление через чур большое, что уменьшает ток на компараторе. Это вызовет протекание тока и открытие семистора VS1, который включит ТЕН. Про это будет сигнализировать светоизлучающий диод.

По мере того как температура будет увеличиваться, сопротивление R8 станет понижаться. Мост будет стремиться к точке баланса. На компараторе потенциал инверсного входа медленно уменьшается, а на прямом – увеличивается. В определенный момент ситуация меняется, и процесс происходит назад. Подобным образом, термоконтроллер собственными руками будет включать или отключать исполнительный механизм в зависимости от сопротивления R8.

Если в наличии нет LM311, то можно её сменить отечественной микросхемой КР554СА301. Выходит простой внешний водяной термостат собственными руками с небольшими затратами, большой точностью и надёжностью работы.

Сопутствующие материалы и инструменты

Сама по себе сборка любой схемы электрорегулятора температуры времени много не занимает и сил. Но чтобы выполнить термостатический клапан, нужны самые маленькие знания в электронике, комплект деталей по схеме и инструмент:

  1. Импульсный паяльный аппарат. Можно применять и простой, но с тонким жалом.
  2. Припой и флюс.
  3. Монтажная плата.
  4. Кислота, чтобы вытравить дорожки.

Плюсы и минусы

Даже простой внешний водяной термостат собственными руками имеет много плюсов и хороших моментов. Говорить же о фабричных универсальных устройствах и абсолютно не приходится.

Температурные регуляторы разрешают:

  1. Поддерживать оптимальную температуру.
  2. Экономить энергетические ресурсы.
  3. Не привлекать к процессу человека.
  4. Исполнять тех. процесс, повышая качество.

Из плохих качеств можно именовать большую цену фабричных моделей. Разумеется, самодельных приборов это не касается. А вот производственные, которые нужны во время работы с жидкими, газообразными, щелочными и прочими аналогичными средами, имеют большую цену. Тем более если прибор должен иметь очень много предназначений и возможностей.

Терморегулятор для ТЭН своими руками: схема и инструкция


Простые схемы электронных терморегуляторов своими руками. Терморегулятор для отопления своими руками

В этой статье будем рассматривать устройства поддерживающие определенный тепловой режим, или же сигнализирующие о достижении какого то значения. Для вас мы предоставили инструкцию о том, как сделать терморегулятор своими руками.

Немного теории

Простейшие измерительные датчики, в том числе и реагирующие на температуру, состоят из измерительного полуплеча из двух сопротивлений, опорного и элемента, меняющего свое сопротивление в зависимости от прилаживаемой к нему температуры. Более наглядно это представлено на картинке ниже.

Как видно из схемы, R1 и R2 являются измерительным элементом самодельного терморегулятора, а R3 и R4 опорным плечом устройства.

Элементом терморегулятора, реагирующим на изменение состояния измерительного плеча, является интегральный усилитель в режиме компаратора. Данный режим переключает скачком выход микросхемы из состояния выключено в рабочее положение. Нагрузкой данной микросхемы является вентилятор ПК. При достижении температуры определенного значения в плече R1 и R2 происходит смещение напряжения, вход микросхемы сравнивает значение на контакте 2 и 3 и происходит переключение компаратора. Таким образом поддерживается температура на заданном уровне и производится управление работой вентилятора.

Обзор схем

Напряжение разности с измерительного плеча поступает на спаренный транзистор с большим коэффициентом усиления, в качестве компаратора выступает электромагнитное реле. При достижении на катушке напряжения, достаточного для втягивания сердечника, происходит ее срабатывание и подключение через ее контакты исполнительных устройств. При достижении заданной температуры, сигнал на транзисторах уменьшается, синхронно падает напряжение на катушке реле, и в какой-то момент происходит расцепление контактов.

Особенностью такого типа реле является наличие гистерезиса — это разница в несколько градусов между включением и отключением самодельного терморегулятора, из-за присутствия в схеме электромеханического реле. Вариант сборки, предоставленный ниже, практически лишен гистерезиса.

Принципиальная электронная схема аналогового терморегулятора для инкубатора:

Данная схема была очень популярна для повторения в 2000 годах, но и сейчас она не потеряла актуальность и с возложенной на нее функцией справляется. При наличии доступа к старым деталям, можно собрать терморегулятор своими руками практически за даром.

Сердцем самоделки является интегральный усилитель К140УД7 или К140УД8. В данном случае он подключен с положительной обратной связью и является компаратором. Термочувствительным элементом R5 служит резистор типа ММТ-4 с отрицательным ТКЕ, это когда при нагревании его сопротивление уменьшается.

Выносной датчик подключается через экранированный провод. Для уменьшения наводок и ложного срабатывания устройства, длина провода не должна превышать 1 метр. Нагрузка управляется через тиристор VS1 и мощность нагревателя целиком зависит от его номинала. В данном случае 150 ватт, электронный ключ — тиристор необходимо установить на небольшой радиатор, для отвода тепла. В таблице ниже представлены номиналы радиоэлементов, для сборки терморегулятора в домашних условиях.

Устройство не имеет гальванической развязки от сети 220 вольт, при настройке будьте внимательны, на элементах регулятора присутствует сетевое напряжение. На видео ниже рассматривается, как собрать терморегулятор на транзисторах:

Самодельный термостат на транзисторах

Теперь расскажем как сделать регулятор температуры для теплого пола. Рабочая схема срисована с серийного образца. Пригодится тем, кто хочет ознакомиться и повторить, или как образец для поиска неисправности.

Центром схемы является микросхема стабилизатора, подключенная необычным способом, LM431 начинает пропускать ток при напряжении выше 2.5 вольт. Именно такой величины у данной микросхемы внутренний источник опорного напряжения. При меньшем значении она ни чего не пропускает. Эту ее особенность стали использовать во всевозможных схемах терморегуляторов.

Как видим, классическая схема с измерительным плечом осталась R5, R4 и R9 терморезистор. При изменении температуры происходит сдвиг напряжения на входе 1 микросхемы, и в случае если оно достигло порога срабатывания происходит включение и подается напряжение дальше. В данной конструкции нагрузкой TL431 являются светодиод индикации работы HL2 и оптрон U1, оптическая развязка силовой схемы от управляющих цепей.

Как и в предыдущем варианте, устройство не имеет трансформатора, а получает питание на гасящей конденсаторной схеме C1R1 и R2. Для стабилизации напряжения и сглаживания пульсаций сетевых всплесков, в схему установлен стабилитрон VD2 и конденсатор C3. Для визуальной индикации наличия напряжения на устройстве установлен светодиод HL1. Силовым управляющим элементом установлен симистор ВТ136 с небольшой обвязкой для управления через оптрон U1.

При данных номиналах диапазон регулирования находится в пределах 30-50°С. При кажущейся сложности конструкция проста в настройке и легка в повторении. Наглядная схема терморегулятора на микросхеме TL431, с внешним питанием 12 вольт для использования в системах домашней автоматики:

Данный терморегулятор способен управлять компьютерным вентилятором, силовым реле, световыми индикаторами, звуковыми сигнализаторами. Для управления температурой паяльника существует интересная схема с использованием той же интегральной микросхемы TL431.

Для измерения температуры нагревательного элемента используют биметаллическую термопару, которую можно позаимствовать с выносного измерителя в мультиметре. Для увеличения напряжения с термопары до уровня срабатывания TL431, установлен дополнительный усилитель LM351. Управление осуществляется через оптрон MOC3021 и симистор T1.

При включении терморегулятора в сеть необходимо соблюдать полярность, минус регулятора должен быть на нулевом проводе, иначе фазное напряжение появится на корпусе паяльника, через провода термопары. Регулировка диапазона производится резистором R3. Данная схема обеспечит долгую работу паяльника, исключит его перегрев и увеличит качество пайки.

Еще одна идея сборки простого терморегулятора рассмотрена на видео.

Привет всем любителям электронных самоделок. Недавно я по быстрому смастерил электронный терморегулятор своими руками, схема устройства очень проста. В качестве исполнительного устройства используется электромагнитное реле с мощными контактами, которые могут выдержать ток до 30 ампер. Поэтому рассматриваемая самоделка может использоваться для разных бытовых нужд.

По нижеприведенной схеме, терморегулятор можно использовать, например, для аквариума или для хранения овощей. Кому то он может пригодиться при использовании совместно с электрическим котлом, а кто-то его может приспособить и для холодильника.

Электронный терморегулятор своими руками, схема устройства

Как я уже говорил, схема очень проста, содержит минимум недорогих и распространённых радиодеталей. Обычно терморегуляторы строятся на микросхеме компараторе. Из-за этого устройство усложняется. Данная самоделка построена на регулируемом стабилитроне TL431:

Теперь поговорим подробнее о тех деталях, которые я использовал.

Детали устройства:

  • Трансформатор понижающий на 12 вольт
  • Диоды; IN4007, или другие с похожими характеристиками 6 шт.
  • Конденсаторы электролитические; 1000 мк, 2000 мк, 47 мк
  • Микросхема стабилизатор; 7805 или другая на 5 вольт
  • Транзистор; КТ 814А, или другой p-n-p c током коллектора не меньше 0,3 А
  • Регулируемый стабилитрон; TL431 или советский КР142ЕН19А
  • Резисторы; 4,7 Ком, 160 Ком, 150 Ом, 910 Ом
  • Резистор переменный; 150 Ком
  • Терморезистор в качестве датчика; около 50 Ком с отрицательным ТКС
  • Светодиод; любой с наименьшим током потребления
  • Реле электромагнитное; любое на 12 вольт с током потребления 100 мА или меньше
  • Кнопка или тумблер; для ручного управления

Как сделать терморегулятор своими руками

В качестве корпуса был использован сгоревший электронный счётчик Гранит-1. Плата, на которой расположились все основные радиодетали также от счетчика. Внутри корпуса поместились трансформатор блока питания и электромагнитное реле:

схема и пошаговая инструкция по изготовлению самодельного устройства

trx-1-1

trx-1-1Многие из полезных вещей, которые помогут увеличить комфорт в нашей жизни, можно без особого труда собрать своими руками. Это же касается и термостата (его еще называют терморегулятором).

Данный прибор позволяет включать или выключать нужное оборудование по охлаждению или нагреванию, осуществляя регулировку, когда происходит определенные изменения температуры там, где он установлен.

К примеру, он может в случае сильных холодов самостоятельно включить расположенный в подвале обогреватель. Поэтому стоит рассмотреть, как можно самостоятельно сделать подобное устройство.

Как работает

Схема работы терморегулятора на примере теплого пола. (Для увеличения нажмите)Схема работы терморегулятора на примере теплого пола. (Для увеличения нажмите)Схема работы терморегулятора на примере теплого пола. (Для увеличения нажмите)

Принцип функционирования термостата достаточно прост, поэтому многие радиолюбители для оттачивания своего мастерства делают самодельные аппараты.

При этом можно использовать множество различных схем, хотя наиболее популярной является микросхема-компаратор.

Данный элемент имеет несколько входов, но всего один выход. Так, на первый выход поступает так называемое «Эталонное напряжение», имеющее значение установленной температуры. На второй же поступает напряжение уже непосредственно от термодатчика.

После этого, компаратор сравнивает эти оба значения. В случае, если напряжение с термодатчика имеет определенное отклонение от «эталонного», на выход посылается сигнал, который должен будет включить реле. После этого, подается напряжение на соответствующий нагревающий или охлаждающий аппарат.

Процесс изготовления

Важно помнить, что в цепи сила тока не должна быть больше 5 мА, именно поэтому, чтобы подключить термореле, используется транзистор большой мощносВажно помнить, что в цепи сила тока не должна быть больше 5 мА, именно поэтому, чтобы подключить термореле, используется транзистор большой мощносВажно помнить, что в цепи сила тока не должна быть больше 5 мА, именно поэтому, чтобы подключить термореле, используется транзистор большой мощнос

Итак, рассмотрим процесс самостоятельного изготовления простого терморегулятора на 12 В, имеющего датчик температуры воздуха.

Все должно происходить следующим образом:

  1. Сначала необходимо подготовить корпус. Лучше всего в этом качестве использовать старый электрический счетчик, такой, как «Гранит-1»;
  2. На базе этого же счетчика более оптимально собирать и схему. Для этого, к входу компаратора (он обычно помечен «+») нужно подключить потенциометр, который дает возможность задавать температуру. К знаку «-», обозначающему инверсный вход, нужно присоединить термодатчик LM335. В этом случае, когда напряжение на «плюсе» будет больше, чем на «минусе», на выход компаратора будет отправлено значение 1 (то есть высокое). После этого регулятор отправит питание на реле, которое в свою очередь включит уже, например, котел отопления. Когда напряжение, поступающее на «минус» будет больше, чем на «плюсе», на выходе компаратора снова будет 0, после чего отключится и реле;
  3. Для обеспечения перепада температур, иными словами для работы терморегулятора, допустим при 22 включение, а при 25 отключение, нужно, используя терморезистор, создать между «плюсом» компаратора и его выходом, обратную связь;
  4. Чтобы обеспечить питание, рекомендуется делать трансформатор из катушки. Её можно взять, к примеру, из старого электросчетчика (он должен быть индуктивного типа). Дело в том, что на катушке можно сделать вторичную обмотку. Для получения желанного напряжения в 12 В, будет достаточно намотать 540 витков. При этом, чтобы они уместились, диаметр провода должен составлять не более 0.4 мм.

[advice]Совет мастера: чтобы включить нагреватель, лучше всего применять клеммник счетчика.[/advice]

Мощность нагревателя и установка терморегулятора

29584

29584В зависимости от уровня выдерживаемой мощности контактами используемого реле, будет зависеть и мощность самого нагревателя.

В случаях, когда значение составляет приблизительно 30 А (это тот уровень, на который рассчитаны автомобильные реле), возможно применение обогревателя мощностью 6.6 кВт (исходя из расчета 30х220).

Но прежде, желательно убедится в том, что вся проводка, а также автомат смогут выдержать нужную нагрузку.

[warning]Стоит отметить: любители самоделок могут смастерить электронный терморегулятор своими руками на основе электромагнитного реле с мощными контактами, выдерживающими ток до 30 ампер. Такое самодельное устройство может использоваться для различных бытовых нужд.[/warning]

Установку терморегулятора необходимо осуществлять практически в самой нижней части стены комнаты, так как именно там скапливается холодный воздух. Также важным моментом является отсутствие тепловых помех, которые могут воздействовать на прибор и тем самым сбивать его с толку.

К примеру, он не будет функционировать должным образом, если будет установлен на сквозняке или рядом с каким-то электроприбором, интенсивно излучающим тепло.

Настройка

Для измерения температуры лучше использовать терморезистор, который представляет собой прибор, у которого при изменении температуры меняется электрическое сопротивлениеДля измерения температуры лучше использовать терморезистор, который представляет собой прибор, у которого при изменении температуры меняется электрическое сопротивлениеДля измерения температуры лучше использовать терморезистор, у которого при изменении температуры меняется электрическое сопротивление

Нужно отметить, что указанный в нашей статье вариант терморегулятора, созданного из датчика LM335, нет необходимости настраивать.

Достаточно лишь знать точное напряжение, которое будет подаваться на «плюс» компаратора. Узнать его можно с помощью вольтметра.

Нужные в конкретных случаях значения можно высчитать используя для этого формулу, такую как: V = (273 + T) x 0.01. В этом случае Т будет обозначать нужную температуру, указываемую в Цельсии. Поэтому для температуры в 20 градусов, значение будет равняться 2,93 В.

Во всех остальных случаях напряжение будет необходимо проверять уже непосредственно опытным путем. Чтобы это сделать, используется цифровой термометр такой, как ТМ-902С. Чтобы обеспечить максимальную точность настройки, датчики обоих устройств (имеется ввиду термометра и терморегулятора) желательно закрепить друг к другу, после чего можно проводить замеры.

Смотрите видео, в котором популярно разъясняется, как сделать терморегулятор своими руками:

Терморегулятор для отопления своими руками / Habr


Представляю электронную разработку — самодельный терморегулятор для электрического отопления. Температура для системы отопления, устанавливается автоматически исходя из изменения уличной температуры. Терморегулятору не нужно в ручную, вносить и менять показания для поддержания температуры в отопительной системе.

В теплосети, есть подобные приборы. Для них четко прописаны соотношение средне суточной температур и диаметра стояка отопления. На основании этих данных, задается температура для системы отопления. Данную таблицу теплосети взял за основу. Конечно, некоторые факторы мне неизвестны, здание может оказаться к примеру, не утепленным. Теплопотери такого здания будут большими, нагрева может оказаться недостаточным для нормального отопления помещений. В терморегуляторе есть возможность вносить корректировки для табличных данных. (дополнительно можно прочитать материале по этой ссылке).

Я планировал показать видео в работе терморегулятора, с эклектическим котлом (25Кв), подключенным в систему отопления. Но как оказалось, здание, для которого все это делалось, долгое время было не жилое, при проверке, отопительная система практически вся пришла в негодность. Когда все восстановят, не известно, возможно это будет и не в этом году. Так как в реальных условиях я не могу настраивать терморегулятор и наблюдать динамику изменяя температурных процессов, как в отоплении, так и на улице, то я пошел другим путем. Для этих целей соорудил макет отопительной системы.

Роль электрокотла, выполняет стеклянная пол литровая банка, роль нагревательного элемента для воды- пятьсот ватный кипятильник. Но при таком объема воды, данной мощности было в избытке. Поэтому кипятильник подключил через диод, понизив мощность нагревателя.

Соединенные последовательно, два алюминиевых проточных радиатора, выполняют отбор тепла из отопительной системы, образуя подобие батареи. При помощи кулера создаю динамику остывания отопительной системы, так как программа в терморегуляторе отслеживает скорость нарастание и спад температуры в отопительной системе. На обратке, расположен цифровой датчик температуры T1, на основании показаний которого поддерживается заданная температура в отопительной системе.

Чтобы система отопления начала работать, нужно чтобы датчик T2 (уличный) зафиксировал понижение температуры, ниже +10С. Для имитации изменения уличной температуры, сконструировал мини холодильник на элементе пельтье.

Описывать работу всей самодельной установки нет смысла, все заснял на видео.

Некоторые моменты о сборке электронного устройства:

Электроника терморегулятора, размещается на двух печатных платах, для просмотра и распечатки понадобится программа SprintLaut, не ниже версии 6.0. Терморегулятор для отопления крепится на дин рейку, благодаря корпусу серии Z101, но нечто не мешает расположить всю электронику в другой корпус подходящий по размерам, главное чтобы вас устраивало. В корпусе Z101 не предусмотрено окно для индикатора, так что придется самостоятельно разметить и вырезать. Номиналы радиодеталей указаны на схеме, кроме клеммников. Для подключения проводов я применил клеммники серии WJ950-9.5-02P (9шт.) но их можно заменить на другие, при выборе учитывайте чтобы шаг между ножками совпадал, также высота клеммника не мешала закрываться корпусу. В терморегуляторе применяется микроконтроллер, который нужно запрограммировать, конечно, прошивку я также предоставляю в свободном доступе (возможно в процессе работы придется дорабатывать). Прошивая микроконтроллер, установите работу внутреннего тактового генератора микроконтроллера на 8Мгц.

P.S. Конечно, отопление дело серьезное и скорей всего придется доработать устройство, так что законченным устройством пока нельзя назвать. Все изменения, которым подвергнется терморегулятор я в дальнейшем внесу.

Скачать: Прошивка, печатные платы

Термореле своими руками: схема, подключение к котлу

Работу газового или электрического котла можно оптимизировать, если задействовать внешнее управление агрегатом. Для этой цели предназначены выносные терморегуляторы, имеющиеся в продаже. Понять, что это за приборы и разобраться в их разновидностях поможет данная статья. Также в ней будет рассмотрен вопрос, как собрать термореле своими руками.

Назначение терморегуляторов

Любой электрический или газовый котел оборудован комплектом автоматики, отслеживающей нагрев теплоносителя на выходе из агрегата и отключающей основную горелку при достижении заданной температуры. Снабжены подобными средствами и твердотопливные котлы. Они позволяют поддерживать температуру воды в определенных пределах, но не более того.

При этом климатические условия в помещениях или на улице не учитываются. Это не слишком удобно, домовладельцу приходится постоянно подбирать подходящий режим работы котла самостоятельно. Погода может изменяться в течении дня, тогда в комнатах становится жарко либо прохладно. Было бы гораздо удобнее, если автоматика котла ориентировалась на температуру воздуха в помещениях.

Чтобы управлять работой котлав зависимости от фактической температуры, используются различные термореле для отопления. Будучи подключенным к электронике котла, такое реле отключает и запускает нагрев, поддерживая необходимую температуру воздуха, а не теплоносителя.

Виды термореле

Обычный терморегулятор представляют собой небольшой электронный блок, устанавливаемый на стене в подходящем месте и присоединенный к источнику тепла проводами. На передней панели есть только регулятор температуры, это самая дешевая разновидность прибора.

Кроме нее, существуют и другие виды термореле:

  • программируемые: ммеют жидкокристаллический дисплей, подключаются с помощью проводов либо используют беспроводную связь с котлом. Программа позволяет задать изменение температуры в определенные часы суток и по дням в течение недели;
  • такой же прибор, только снабженный модулем GSM;
  • автономный регулятор с питанием от собственной батареи;
  • беспроводное термореле с выносным датчиком для управления процессом нагрева в зависимости от температуры окружающей среды.

Примечание. Модель, где датчик расположен снаружи здания, обеспечивает погодозависимое регулирование работой котельной установки. Способ считается наиболее эффективным, так как источник тепла реагирует на изменение погодных условий еще до того, как они повлияют на температуру внутри здания.

Многофункциональные термореле, которые можно программировать, существенно экономят энергоносители. В те часы суток, когда дома никого нет, поддерживать высокую температуру в комнатах нет смысла. Зная рабочее расписание своей семьи, домовладелец всегда может запрограммировать реле температуры так, чтобы в определенные часы температура воздуха снижалась, а за час до прихода людей включался нагрев.

Бытовые терморегуляторы, укомплектованные GSM – модулем, способны обеспечить дистанционное управление котельной установкой посредством сотовой связи. Бюджетный вариант – отправка уведомлений и команд в виде SMS – сообщений с мобильного телефона. Продвинутые версии приборов имеют собственные приложения, устанавливаемые на смартфон.

Как собрать термореле самостоятельно?

Приборы для регулирования отопления, имеющиеся в продаже, достаточно надежны и нареканий не вызывают. Но при этом они стоят денег, а это не устраивает тех домовладельцев, кто хоть немного разбирается в электротехнике или электронике. Ведь понимая, как должно функционировать такое термореле, можно собрать и подключить его к теплогенератору своими руками.

Конечно, сделать сложный программируемый прибор под силу далеко не каждому. Кроме того, для сборки подобной модели необходимо закупить комплектующие, тот же микроконтроллер, цифровой дисплей и прочие детали. Если вы в этом деле человек новый и разбираетесь в вопросе поверхностно, то стоит начать с какой-нибудь простой схемы, собрать и запустить ее в работу. Достигнув положительного результата, можно замахнуться на что-то более серьезное.

Для начала надо иметь представление, из каких элементов должно состоять термореле с регулировкой температуры. Ответ на вопрос дает принципиальная схема, представленная выше и отражающая алгоритм действия прибора. Согласно схеме, любой терморегулятор должен иметь элемент, измеряющий температуру и отправляющий электрический импульс в блок обработки. Задача последнего – усилить либо преобразовать этот сигнал таким образом, чтобы он послужил командой исполнительному элементу – реле. Дальше мы представим 2 простые схемы и поясним их работу в соответствии с этим алгоритмом, не прибегая к специфическим терминам.

Схема со стабилитроном

Стабилитрон – это тот же полупроводниковый диод, пропускающий ток лишь в одну сторону. Отличие от диода заключается в том, что у стабилитрона имеется управляющий контакт. Пока к нему подводится установленное напряжение, элемент открыт и ток идет по цепи. Когда его величина становится ниже предельной, цепь разрывается. Первый вариант – это схема термореле, где стабилитрон играет роль логического управляющего блока:

Как видите, схема разделена на две части. С левой стороны изображена часть, предшествующая управляющим контактам реле (обозначение К1). Здесь измерительным блоком является термический резистор (R4), его сопротивление уменьшается с ростом температуры окружающей среды. Ручной регулятор температуры – это переменный резистор R1, питание схемы – напряжение 12 В. В обычном режиме на управляющем контакте стабилитрона присутствует напряжение более 2.5 В, цепь замкнута, реле включено.

Совет. Блоком питания 12 В может служить любой прибор из недорогих, имеющихся в продаже. Реле – герконовое марки РЭС55А или РЭС47, термический резистор – КМТ, ММТ или им подобный.

Как только температура возрастет выше установленного предела, сопротивление R4 упадет, напряжение станет меньше, чем 2.5 В, стабилитрон разорвет цепь. Следом то же самое сделает и реле, отключив силовую часть, чья схема показана справа. Тут простое термореле для котла снабжено симистором D2, что вместе с замыкающими контактами реле служит исполнительным блоком. Через него проходит напряжение питания котла 220 В.

Схема с логической микросхемой

Эта схема отличается от предыдущей тем, что вместо стабилитрона в ней задействована логическая микросхема К561ЛА7. Датчиком температуры по-прежнему служит терморезистор (обозначение – VDR1), только теперь решение о замыкании цепи принимает логический блок микросхемы. Кстати, марка К561ЛА7 производится еще с советских времен и стоит сущие копейки.

Для промежуточного усиления импульсов задействован транзистор КТ315, с той же целью в конечном каскаде установлен второй транзистор – КТ815. Данная схема соответствует левой части предыдущей, силовой блок здесь не показан. Как нетрудно догадаться, он может быть аналогичным – с симистором КУ208Г. Работа такого самодельного термореле проверена на котлах ARISTON, BAXI, Дон.

Заключение

Самостоятельно подключить термореле к котлу – дело несложное, на эту тему в интернете имеется масса материалов. А вот изготовить его своими руками с нуля не так и просто, кроме того, нужен измеритель напряжения и тока, чтобы произвести настройку. Покупать готовое изделие или браться за его изготовление самому – решение принимать вам.

Как собрать терморегулятор в домашних условиях?

Продолжаем нашу рубрику электронные самоделки, в этой статье будем рассматривать устройства поддерживающие определенный тепловой режим, или же сигнализирующие о достижении какого то значения. Для вас мы предоставили инструкцию о том, как сделать терморегулятор своими руками.

Немного теории

Простейшие измерительные датчики, в том числе и реагирующие на температуру, состоят из измерительного полуплеча из двух сопротивлений, опорного и элемента, меняющего свое сопротивление в зависимости от прилаживаемой к нему температуры. Более наглядно это представлено на картинке ниже.

Как видно из схемы, R1 и R2 являются измерительным элементом самодельного терморегулятора, а R3 и R4 опорным плечом устройства.

Элементом терморегулятора, реагирующим на изменение состояния измерительного плеча, является интегральный усилитель в режиме компаратора. Данный режим переключает скачком выход микросхемы из состояния выключено в рабочее положение. Нагрузкой данной микросхемы является вентилятор ПК. При достижении температуры определенного значения в плече R1 и R2 происходит смещение напряжения, вход микросхемы сравнивает значение на контакте 2 и 3 и происходит переключение компаратора. Таким образом поддерживается температура на заданном уровне и производится управление работой вентилятора.

Обзор схем

Напряжение разности с измерительного плеча поступает на спаренный транзистор с большим коэффициентом усиления, в качестве компаратора выступает электромагнитное реле. При достижении на катушке напряжения, достаточного для втягивания сердечника, происходит ее срабатывание и подключение через ее контакты исполнительных устройств. При достижении заданной температуры, сигнал на транзисторах уменьшается, синхронно падает напряжение на катушке реле, и в какой-то момент происходит расцепление контактов.

Особенностью такого типа реле является наличие гистерезиса — это разница в несколько градусов между включением и отключением самодельного терморегулятора, из-за присутствия в схеме электромеханического реле. Вариант сборки, предоставленный ниже, практически лишен гистерезиса.

Принципиальная электронная схема аналогового терморегулятора для инкубатора:

Данная схема была очень популярна для повторения в 2000 годах, но и сейчас она не потеряла актуальность и с возложенной на нее функцией справляется. При наличии доступа к старым деталям, можно собрать терморегулятор своими руками практически за даром.

Сердцем самоделки является интегральный усилитель К140УД7 или К140УД8. В данном случае он подключен с положительной обратной связью и является компаратором. Термочувствительным элементом R5 служит резистор типа ММТ-4 с отрицательным ТКЕ, это когда при нагревании его сопротивление уменьшается.

Выносной датчик подключается через экранированный провод. Для уменьшения наводок и ложного срабатывания устройства, длина провода не должна превышать 1 метр. Нагрузка управляется через тиристор VS1 и мощность нагревателя целиком зависит от его номинала. В данном случае 150 ватт, электронный ключ — тиристор необходимо установить на небольшой радиатор, для отвода тепла. В таблице ниже представлены номиналы радиоэлементов, для сборки терморегулятора в домашних условиях.

Устройство не имеет гальванической развязки от сети 220 вольт, при настройке будьте внимательны, на элементах регулятора присутствует сетевое напряжение. На видео ниже рассматривается, как собрать терморегулятор на транзисторах:

Самодельный термостат на транзисторах

Теперь расскажем как сделать регулятор температуры для теплого пола. Рабочая схема срисована с серийного образца. Пригодится тем, кто хочет ознакомиться и повторить, или как образец для поиска неисправности.

Центром схемы является микросхема стабилизатора, подключенная необычным способом, LM431 начинает пропускать ток при напряжении выше 2.5 вольт. Именно такой величины у данной микросхемы внутренний источник опорного напряжения. При меньшем значении она ни чего не пропускает. Эту ее особенность стали использовать во всевозможных схемах терморегуляторов.

Как видим, классическая схема с измерительным плечом осталась R5, R4 и R9 терморезистор. При изменении температуры происходит сдвиг напряжения на входе 1 микросхемы, и в случае если оно достигло порога срабатывания происходит включение и подается напряжение дальше. В данной конструкции нагрузкой TL431 являются светодиод индикации работы HL2 и оптрон U1, оптическая развязка силовой схемы от управляющих цепей.

Как и в предыдущем варианте, устройство не имеет трансформатора, а получает питание на гасящей конденсаторной схеме C1R1 и R2. Для стабилизации напряжения и сглаживания пульсаций сетевых всплесков, в схему установлен стабилитрон VD2 и конденсатор C3. Для визуальной индикации наличия напряжения на устройстве установлен светодиод HL1. Силовым управляющим элементом установлен симистор ВТ136 с небольшой обвязкой для управления через оптрон U1.

При данных номиналах диапазон регулирования находится в пределах 30-50°С. При кажущейся сложности конструкция проста в настройке и легка в повторении. Наглядная схема терморегулятора на микросхеме TL431, с внешним питанием 12 вольт для использования в системах домашней автоматики:

Данный терморегулятор способен управлять компьютерным вентилятором, силовым реле, световыми индикаторами, звуковыми сигнализаторами. Для управления температурой паяльника существует интересная схема с использованием той же интегральной микросхемы TL431.

Для измерения температуры нагревательного элемента используют биметаллическую термопару, которую можно позаимствовать с выносного измерителя в мультиметре. Для увеличения напряжения с термопары до уровня срабатывания TL431, установлен дополнительный усилитель LM351. Управление осуществляется через оптрон MOC3021 и симистор T1.

При включении терморегулятора в сеть необходимо соблюдать полярность, минус регулятора должен быть на нулевом проводе, иначе фазное напряжение появится на корпусе паяльника, через провода термопары. Регулировка диапазона производится резистором R3. Данная схема обеспечит долгую работу паяльника, исключит его перегрев и увеличит качество пайки.

Еще одна идея сборки простого терморегулятора рассмотрена на видео:

Регулятор температуры на микросхеме TL431

Также рекомендуем просмотреть еще одну идею сборки термостата для паяльника:

Простой регулятор для паяльника

Разобранных примеров регуляторов температуры вполне достаточно для удовлетворения нужд домашнего мастера. Схемы не содержат дефицитных и дорогих запчастей, легко повторяются и практически не нуждаются в настройке. Данные самоделки запросто можно приспособить для регулирования температуры воды в баке водонагревателя, следить за теплом в инкубаторе или теплице, модернизировать утюг или паяльник. Помимо этого можно восстановить старенький холодильник, переделав регулятор для работы с отрицательными значениями температуры, путем замены местами сопротивлений в измерительном плече. Надеемся наша статья была интересна, вы нашли ее для себя полезной и поняли, как сделать терморегулятор своими руками в домашних условиях!

Будет интересно прочитать:

  • Как сделать паяльник из подручных средств
  • Регулятор освещения своими руками
  • Как выпаивать радиодетали из плат

Самодельный термостат на транзисторах

Регулятор температуры на микросхеме TL431

Простой регулятор для паяльника

Фотогалерея (8 фото)

15.12.2016


Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *