принцип работы, схема включения и выключения

Часто для работы какого-либо устройства или целой системы необходимо поддерживать определённый температурный режим. Это актуально при работе контуров отопления или охлаждения, построении устройств типа «инкубатор». Одним из простых приборов, позволяющих контролировать температуру, является термореле. Такое приспособление возможно приобрести в специализированных торговых точках, но можно изготовить такой регулятор температуры и своими руками.

Назначения и характеристики

В основе работы термореле лежит способность устройства управлять включением и выключением узлов схемы в зависимости от изменения температуры. Фактически — это приспособление, располагающееся между управляемыми элементами и датчиками температуры. Конструктивно прибор представляет собой электронную схему

или же устройство, выполненное из специального материала.

Первый вид предполагает использование выносных или встроенных датчиков, а второй — использует свойства различных материалов изменять свои параметры при изменении характеристик электрической сети. То есть контроль происходит контактным или бесконтактным способом. Но несмотря на принципиальные различия, суть работы терморегуляторов одинаков. Регистрируя изменение температуры, устройство разрывает или подсоединяет подключённые к нему узлы аппаратуры или оборудования в автоматическом режиме.

Благодаря их применению, температура воздуха, воды, поверхностей различных приборов и радиоэлементов имеет стабильное значение.

Для каждой среды используются свои особенности размещения устройства. Его точность срабатывания зависит не только от качества исполнения самого регулятора, но и правильного размещения.

Выпускаются терморегуляторы разных видов. Классифицировать их можно по следующим признакам:

1. По назначению. Разделяются на внутренние и наружные.
2. Способу установки. Существуют независимые терморегуляторы, как способные располагаться на любой поверхности, так и размещаемые только внутри оборудования.
3. Функциональностью. Терморегуляторы могут регистрировать только один сигнал или сразу несколько. При этом второго типа называются многоканальными. Они могут поддерживать значение температуры как на нескольких устройствах одновременно, используя независимые каналы, так и только на одном.
4. Способу настройки. Управление режимами работы и настройка приспособления может быть механической, электронной или электромеханической.
5. Гистерезису. В терморегуляторах под ним понимают значение температуры, при которой сигнал изменяется на противоположный знак, а также явление, когда происходит задержка переключения сигнала в зависимости от величины влияния. Именно он даёт возможность снизить частоту переключения, например, при повышении температуры в нагревателе. Но при этом следует понимать, что большая величина гистерезиса приводит к температурному скачку.
6. Виду термодатчиков. Подключаемые к терморегуляторам датчики могут быть контактного и бесконтактного действия. Например, использующие в работе инфракрасное излучение или свойство биметаллической пластины.

Параметры приспособления

Как и любое оборудование, регуляторы температуры характеризуются набором параметров. От них в первую очередь зависит точность срабатывания устройства. Зависят эти характеристики не только от качества применяемых при построении схемы терморегулятора элементов, но и реализации системы, позволяющей избегать влияния посторонних факторов.

К основным характеристикам относят:

1. Время переключения. Зависит от схемы реализации регулятора и способа установки датчика, определяющего его инерционность.
2. Регулируемый диапазон. Устанавливает граничные значения температурного режима, в котором может происходить работа устройства.
3. Напряжение питания. Это значение рабочего напряжения, необходимого для нормальной работы устройства.
4. Активная нагрузка. Показывает, какой максимальной мощностью может управлять регулятор температуры.
5. Класс защиты. Характеризует безопасность прибора. Обозначается согласно международной классификации по электрической безопасности.
6. Система сигнализации. В регуляторе может использоваться светодиодный сигнализатор или жидкокристаллический экран. Ориентируясь на него, пользователь может сразу видеть, в каком режиме работает прибор контроля.
7. Рабочая температура. Обозначает диапазон, в рамках которого обеспечивается правильная работа терморегулятора.
8. Вид термодатчика. Являясь чувствительным элементом, он выступает в качестве индикатора температуры, отправляя данные на контроллер. Такие термодатчики на включение и выключение устройства бывают разных типов и конструкций, а также отличаются по способу передачи данных.

Кроме этого, к качественным характеристикам устройства относят: удобство использования, габариты, дополнительные возможности, общий вид.

Поэтому собирая терморегулятор своими руками, для получения законченного вида устройства желательно продумывать не только схему приспособления, но и корпус, в котором он будет располагаться.

Принцип работы

В общем виде терморегулятор можно представить в виде блок-схемы, состоящей из датчика температуры, блока обработки и регулирующего механизма. В основе работы механического теплового реле лежит

способность биметаллической пластины изменять свою форму в зависимости от температуры. Для её изготовления используются два материала, жёстко скреплённые между собой с разным температурным коэффициентом расширения.

При нагреве такой пластины происходит её изгиб. Именно это свойство и используется при производстве тепловых реле. Во время деформирования пластинка замыкает или размыкает контактную группу, вследствие чего разрывается или восстанавливается электрический контакт. Такое реле может применяться в цепях как переменного, так и постоянного тока, а выбор граничной температуры в них обычно устанавливается с помощью механического регулятора.

Кроме этого, существуют твердотельные реле (электронные). В их конструкции уже нет движущихся и механических частей, а используется электронная схема, вычисляющая изменения температуры.

В качестве основных элементов таких приборов является термистор и микропроцессор. В первом происходит изменение электрических параметров при колебаниях температуры, а второй обрабатывает и в зависимости от запрограммированного алгоритма коммутирует контактные группы.

Схемотехника регуляторов

Из-за сложности настройки механического реле самостоятельное его изготовление практически невозможно, поэтому радиолюбители изготавливают твердотельные регуляторы. На сегодняшний день известно большое количество схем термореле разного класса. Так что подобрать подходящую для возможного повторения не составит сложности.

Но перед тем как приступить к самостоятельному изготовлению терморегулятора, необходимо подготовить ряд инструментов и материалов. Для этого, кроме электрической схемы и необходимых согласно ей радиоэлементов, понадобится:

1. Паяльник или в случае использования сложных микроконтроллеров паяльная станция.
2. Односторонний фольгированный стеклотекстолит. Если электрическая схема содержит большое количество радиоэлементов и относится к средней или высокой группе сложности, то изготовить её навесным монтажом не представляется возможным. Поэтому используется стеклотекстолит, на котором удобным методом, например, лазурно-утюжным или фотолитографией, наносится печатная схема будущего термореле.
3. Мультиметр. Он необходим для настройки работы устройства и проверки правильности установки радиоэлементов.
4. Мини-дрель. С помощью неё выполняют отверстия, в которые устанавливаются радиоэлементы.
5. Рабочие материалы. К ним относятся: флюс, припой, спиртовой раствор, изолента или термоусадочные трубочки.

Последовательность действий при изготовлении сводится к следующему. На первом этапе выбирается схема и изучается её описание, доступность радиоэлементов. При этом не стоит забывать, что почти для каждой радиодетали существует аналог. Затем, изготавливается печатная схема, а по ней уже плата. На плату запаиваются радиоэлементы, коммутационные гнёзда и провода. Как только всё готово, производится тестовый запуск и в случае необходимости подстройка работы.

Простые устройства

Простейшее устройство, реагирующее на изменение температуры, можно собрать из нескольких сопротивлений и интегрального усилителя. Использующиеся резисторы представляют собой два полуплеча, образующие собой измерительную и опорную часть схемы. В качестве R2 используется термистор, то есть резистор, сопротивление которого меняется в зависимости от воздействующей на него температуры.

Интегральный усилитель LM393 работает в режиме компаратора, то есть сравнивает два сигнала, снимаемые с R1-R2 и R3-R4. Как только уровень сигнала на двух входах микросхемы сравняется, LM393 переключает нагрузку к питающей сети. В качестве нагрузки можно использовать вентилятор. Как только вентилятор охладит контролируемое устройство, уровень сигнала на втором и третьем входе компаратора снова начнёт различаться. Устройство снова переключит свои выходы, и питание прекратит поступать в нагрузку.

Несложную схему можно собрать и на тиристоре. В качестве её нагрузки можно использовать нагреватель, температуру которого и будет регулировать самодельный терморегулятор.

Эта схема может использоваться в инкубаторе или аквариуме.

В основе схемы также лежит способность компаратора сравнивать уровни напряжения на своих входах и в зависимости от этого открывать свои выходы. При одинаковом сигнале ток через транзистор VT1 не течёт, а значит, на управляющем выводе тиристора VS1 находится низкий уровень, и он закрыт. Появившееся напряжение на сопротивлении R8 приводит к его открытию. Запитывается схема через диод VD2 и R10. Для стабилизации питания используется стабилитрон VD1. Перечень и номиналы элементов приведены в таблице:

Обозначение	Наименование	Аналог
R1	10 кОм
R2	22 кОм
R3	100 кОм
R4 =R6	6,8 кОм
R5	1 кОм
R8	470 Ом
R9	5,1 кОм
R10	27 кОм
С1	0,33 мкФ
VT1	КТ117	2N6027
VD1	КС212Ж	BZX30C12
VD2	КД105	1N4004
VS1	КУ208Г	TAG307— 800

Термореле на микроконтроллере

Собрав такой термостат, его можно использовать совместно с отопительной системой, например, совместно с котлом. В основе конструкции используется микросхема DS1621, которая совмещает в себе термометр и термостат. Её цифровой ввод-вывод обеспечивает точность ±0,5 °C.

При использовании DS1621 в качестве термостата в её внутреннюю энергонезависимую память (EEPROM) помещаются данные о температуре, которую необходимо поддерживать. А также контрольные точки, по достижении которых температура повышается или понижается. Разница между ними образует гистерезис, при этом на третьем выводе микросхемы формируется логическая единица или ноль.

Данные в микросхему заносятся с помощью микроконтроллера, выполненного на ATTINY2313. Устройство может поддерживать температуру в диапазоне от 10 до 40 градусов. Управление термоэлементом котла осуществляется через тиристор. С помощью кнопки S1 осуществляется включение и выключение термометра. А кнопками S2 и S3 устанавливается температура. Светодиод HL1 сигнализирует о работоспособности прибора. Во время нагревания термоэлемента котла он мигает. В качестве трансформатора используется TAIWAN 110—230V 6−0−6V 150TA.

При программировании в Features необходимо выбрать: int. RC Osc. 4 MHz; Start-up time: 14 CK + 0 ms; [CKSEL=0010 SUT=00] и Brown-out detection disabled; [B0DLEVEL=111] поставить галочку на Serial program downloading (SPI) enabled; [SPIEN=0]. А также отметить фьюзы: SUT1, SPIEN, SUTO, CKSEL3, CKSEL2, CKSELO. Правильно собранное устройство работает сразу и в наладке не нуждается.

Класичні схеми терморегуляторів для домашнього інкубатора

Ниже подана добірка схем терморегуляторів для невеликого домашнього інкубатора, котрі були опубліковані у 2000 — 2003 роках в українських журналах «Радiоаматор-Електрик» і «Радiоаматор-Конструктор». Такі схеми можна назвати класичними для всіх, хто працює з електронікою на пострадянському просторі, оскільки використовуються знайомі схемотехнічні рішення і звична елементна база.

Ці розробки ще досі потрібні, оскільки часто експлуатуються промислово виготовлені домашні інкубатори з механічними терморегуляторами, яким необхідна заміна; в таких випадках допоможуть схеми електронних терморегуляторів.

Схема з журналу «Радiоаматор-Електрик» №7 / 2001

Точність підтримки температури даним терморегулятором (повнорозмірна схема тут) всередині міні-інкубатора складає 0,2 ° С, і її можна регулювати в межах 37 … 39 ° С. Працездатність приладу зберігається при коливаннях напруги мережі в межах ± 20% від номінального значення.

Робота запропонованої схеми терморегулятора для домашнього міні-інкубатора

Цей терморегулятор складається з терморезистивного моста R1 … R6; двох компараторів на операційних підсилювачах DA1, DA2; вузла індикації «нагрів» на світлодіоді HL3, індикації «норма» на світлодіоді HL2, індикації «перегрів» на світлодіоді HL1, контролю протікання струму через нагрівальний елемент на світлодіоді HL4, звукової індикації перевищення граничної температури на транзисторах VT6-VT9, VT11, п’єзоелементі ( дзвінку) BQ1 і ключа, що забезпечує протікання струму через нагрівальний елемент, на транзисторі VT10. Живлення схеми виконано за безтрансформаторною схемою з гасячими конденсаторами С8, С9. Випрямляється напруга діодним мостом VD2, фільтрується конденсаторами С6, С7, стабілізується стабілітроном VD1. Діодний міст VD3-VD6 служить для подачі напруги необхідної полярності на транзистор VT10. На компараторе DA2 зібраний пороговий елемент, що включає нагрів елемента ЕК1. Коли температура повітря всередині інкубатора нижча встановленої резистором R2, на виводі 6 DA2 встановлюється напруга, близька до напруги живлення схеми.

Підсилений по струму сигнал через R11, HL3 надходить до бази транзистора VT10, транзистор відкривається, і струм протікає через нагрівальний елемент ЕК1. Падіння напруги на резисторі R17 достатньо, щоб засвітився світлодіод HL4, контролюючий протікання струму через нагрівальний елемент, а світлодіод HL3 индикує включення режиму «нагрів». При досягненні заданої температури напруга на виводі 6 DA2 знижується настільки, що закривається транзистор VT10, гаснуть світлодіоди HL3, HL4, нагрівальний елемент ЕК1 знеструмлюється, і починає світитися світлодіод HL2. При зниженні температури всередині інкубатора включається режим «нагрів».

Для більш чіткого перемикання між режимами в компараторі введений позитивний зворотний зв’язок за допомогою резистора R8. Режими «нагрів» і «норма» змінюють один одного. В результаті короткого замикання транзистора VT10 або з яких-небудь інших причин температура всередині інкубатора може перевищити 39,4 ° С. Перегрів вище цієї температури небезпечний для розвитку ембріонів (особливо в останні дні інкубації) і викликає їх масову загибель. Для запобігання цьому в схему введено ще один компаратор на операційному підсилювачі DA1. Він перемикається при досягненні температури 39 ° С. При цьому починає світитися світлодіод HL1, і відкривається ключ на транзисторі VT5. На транзисторах VT6-VT9 зібраний модифікований мультивибратор з високою навантажувальною здатністю. Цей низькочастотний релаксаційний генератор служить модулирующим для автогенератора високого тону, виконаного на транзисторі VT11 і пьезозвонке BQ1. У цьому режимі випромінювач видає переривчастий сигнал тривоги.

Для кращого візуального контролю за режимами роботи терморегулятора, струм через світлодіоди HL1-HL3 обраний відносно великим. Так як вихідний струм ОУ DA1, DA2 недостатній для забезпечення яскравого світіння HL1-HL3, в схему введені підсилювачі на транзисторах VT1-VT4.

Деталі й налагодження терморегулятора для міні-інкубатора

Деталі терморегулятора. Резистори R3-R6 стабільні типу С2-29, терморезистор R1 типу ММТ-1, підстроєчний резистор R2 типу СП5-16 0,25 Вт, решта — типів МЛТ, С2-23, С2-33. Конденсатори С1, С2, С7 малогабаритні багатошарові керамічні, фірми HITANO, конденсатори С8, С9 типу К73-17. Конденсатори С4-С6 фірми HITANO або типу К50-35. Операційні підсилювачі можна замінити на К140УД6 або КР140УД708, транзистори VT1-VT11 — на інші кремнієві малопотужні відповідної структури, транзистор VT10 — на потужний складовою високовольтний. Стабілітрон повинен бути розрахований на напругу 9 … 10 В. Діодний міст VD2 можна замінити на міст з окремих діодів типу КД209А, цими ж діодами можна замінити міст VD3-VD6.

Налагодження терморегулятора. Попередньо збирають тональний генератор (VT11 і BQ1) на макетній платі і уточнюють опір резисторів R21, R22 для забезпечення надійної генерації, потім ці елементи встановлюють на друковану плату. Терморезистор монтують всередині інкубатора. Підключають нагрівач ЕК1 потужністю 30 … 35 Вт до плати. В якості нагрівача можна використовувати 4 послідовно з’єднані 60-ватні лампи розжарювання або ТЕН.

Включають інкубатор в мережу. Контролюючи температуру повітря всередині інкубатора термометром, наприклад, ТЛ-4 (ГОСТ 215-73) з ціною поділки 0,1 ° С, встановлюють поріг включення нагрівального елементу резистором R2 при температурі 37,7 … 38 ° C. Через півгодини роботи інкубатора уточнюють поріг включення. Потім замикають виводи колектор-емітер транзистора VT10. При температурі 39 ° С повинна включитися світлова та звукова сигналізації. Поріг включення встановлюють підбором резистора R5, а бажану яскравість світіння світлодіода HL4 — підбором резистора R17. На цьому налагодження терморегулятора можна вважати закінченим.

Схема терморегулятора з журналу «Радiоаматор-Електрик» №8 / 2001

Технічні дані:

• напруга живлення 220 В, 50 Гц;
• потужність комутації активного навантаження до 150 Вт;
• точність підтримки температури ± 0,1 ° С;
• діапазон регулювання температури від + 24 до 45 ° С.

Опис роботи схеми терморегулятора

Принципова схема пристрою показана на рис.1. На мікросхемі DA1 зібраний компаратор. Регулювання заданої температури проводиться змінним резистором R4. Термодатчик R5 підключений до схеми екранованим проводом в хлорвініловій ізоляції через фільтр C1R7 для зменшення наведень. Можна застосувати подвійний тонкий дріт, звитий в джгут. Терморезистор необхідно помістити в тонку поліхлорвінілову трубку.

Конденсатор С2 створює негативний зворотний зв’язок по змінному струму. Живлення схеми здійснюється через параметричний стабілізатор, виконаний на стабілітроні VD1 типу Д814А-Д. Конденсатор С3 — фільтр по живленню. Баластний резистор R9 для зменшення розсіювання потужності складений з двох послідовно з’єднаних резисторів 22 кОм 2 Вт. З цією ж метою транзисторний ключ на VT1 типу КТ605Б, КТ940А підключений не до стабілітрону, а до анода тиристора VS1.

Випрямний міст зібраний на діодах VD2-VD5 типу КД202К, М, Р, встановлених на невеликі П-подібні радіатори з алюмінію завтовшки 1-2 мм площею 2-2,5 см² Тиристор VS1 також встановлений на аналогічний радіатор площею 10-12 см².

В якості нагрівача використовуються освітлювальні лампи HL1 … HL4, включені послідовно-паралельно для збільшення терміну служби і виключення аварійних ситуацій в разі перегоряння нитки розжарення однієї з ламп.

Робота схеми. Коли температура термодатчика менша заданого рівня, виставленого потенціометром R4, напруга на виводі 6 мікросхеми DA1 близька до напруги живлення. Ключ на транзисторі VT1 і тиристорі VS1 відкритий, обігрівач на HL1 … HL4 підключений до мережі. Як тільки температура сягне заданого рівня, мікросхема DA1 переключиться, напруга на її виході стане близьким до нуля, тиристорний ключ закриється, і обігрівач відключиться від мережі. При відключенні обігрівача температура почне знижуватися, і, коли вона стане нижча заданого рівня, знову включаться ключ і обігрівач.

Деталі й їх заміна. У якості DA1 можна застосувати К140УД7, К140УД8, К153УД2 (підійде практично будь-який операційний підсилювач або компаратор). Конденсатори будь-якого типу на відповідну робочу напругу. Терморезистор R5 типу ММТ-4 (або інший з негативним ТКС). Його номінал може бути від 10 до 50 кОм. При цьому номінал R4 повинен бути таким же.

Пристрій, виконаний зі справних деталей, починає працювати відразу. При випробуванні та роботі слід дотримуватися правил техніки безпеки, так як пристрій має гальванічний зв’язок з мережею.

Друкована плата при використаній мікросхемі DA1 типу КР140УД6 показана на рис.2.

Порада практика. КТ605Б для цієї системи не годяться! Ставте BU807!

Схема терморегулятора з журналу «Радiоаматор-Електрик» №8 / 2000

Даний термостабілізатор (повнорозмірна схема тут) пропонується для заміни в міні-інкубаторі «Квочка». Точність підтримки температури в інкубаторі «Квочка» 0,2 ° С. Температуру можна встановлювати в межах 37 … 38,5 ° С. Термостабілізатор містить терморезисторний міст RK1, R1 … R8, два компаратори на операційних підсилювачах DA1, DA2, вузол індикації температури «норма», «перегрів», вузол звукової індикації перевищення верхнього порогу температури на пьезодзвінку BQ1 і ланцюг управління симістором VS1.

У термостабілізаторі застосований блок живлення з гасячим конденсатором С7, однонапівперіодний випрямляч на діодах VD4, VD5. Напругу живлення схеми стабілізовано стабілітроном VD6, згладжено і відфільтровано конденсаторами С5 і С6. Так як симістор VS1 можна включити при будь-якій полярності між анодами А1 і А2 негативним імпульсом напруги на керуючим електроді по відношенню до аноду А1, то живлення схеми вибрано негативною напругою. На компараторе DA2 зібраний пороговий елемент, що включає нагрів інкубатора. Коли температура повітря всередині інкубатора нижча встановленої резистором R2, опір терморезистора RK1 великий, напруга на виводі 2 DA2 вища ніж на виводі 3 DA2, задана дільником R7R8, тоді на виводі 6 DA2 встановлюється низький потенціал, який дозволяє роботу генератора імпульсів на DD1.3, DD1 .4. Світлодіод HL3 індукує режим «нагрів». Так як нагрівальним елементом в інкубаторі «Квочка» служать чотири послідовно з’єднані 60-ватні лампи розжарювання, то в індикації протікання струму через навантаження немає необхідності.

Генератор на DD1.3, DD1.4 виробляє імпульси високої шпаруватості з періодом проходження 0,7 мс. Посилені по струму транзистором VT4 імпульси негативної полярності надходять через обмежувальний резистор R24 на керуючий електрод симістора VS1, і він включається. Як тільки температура в інкубаторі досягає заданої, опір терморезистора RK1 знижується настільки, що на виводі 2 DA2 напруга стає нижче, ніж на виводі 3 DA2. У цей час на виведення 6 DA2 напруга низького рівня змінюється на високе. Генератор імпульсів вимикається, отже, припиняється нагрів. Світлодіод HL3 гасне, а світлодіод HL2 «норма» запалюється. Гістерезис між режимами «нагрів» і «норма» становить 0,2 ° С.

Для яєць усіх видів сільськогосподарської птиці в усі періоди інкубації найбільш сприятлива температура повітря для яєць в діапазоні 37,7 … 38,3 ° С. Перегрів вище 39,4 ° С небезпечний для розвитку ембріона. Перегрів в останні дні інкубації викликає масову загибель зародків. Для запобігання перегріву інкубаційного матеріалу призначений вузол на DA1. Коли температура повітря всередині інкубатора перевищить граничне значення, встановлене резистором R5, на виводі 6 DA1 з’явиться напруга високого рівня, засвітиться світлодіод HL1 «перегрів».

Проінвертована транзистором VT1 напруга дозволяє роботу низькочастотного генератора на DD1.1, DD1.2. Цей генератор модулює по амплітуді тональний генератор на VT2 і BQ1. Переривчастий акустичний сигнал оповіщає про те, що температура вийшла за верхню допустиму межу і необхідно додатково відкрити вентиляційні отвори або вимкнути інкубатор.

Схема терморегулятора розташована на друкованій платі розмірами 115 мм х 45 мм з одностороннього фольгованого склотекстоліту товщиною 1,5 мм. Розташування струмопровідних доріжок і радіоелементів показано на рис.2. Плата розрахована на встановлення постійних резисторів типу МЛТ. Резистори R1 … R8 моста необхідно використовувати стабільні з малим ТКС типу С2-29 з допуском, не гіршим за 5%. Терморезистор RK1 типу ММТ-1. Підстроєчні резистори дротяні типу СП5-16, ВА-0,25Вт. Конденсатори С1-С4, С6 типу К10-17, конденсатори С7 типу К73-17, електролітичний типу К50-35.

Операційні підсилювачі DA1, DA2 рекомендується замінити на К140УД6, мікросхему DD1 — на К561ЛА7. Транзистори VT1-VT4 можливо замінити на інші відповідної структури. Симістор VS1 фірми «Філіпс» замінити відповідним не представляється можливим. Стабілітрон VD6 можна використовувати з напругою стабілізації 8 … 10 В.

Повнорозмірна друкована плата терморегулятора тут.

Налагодження термостабілізатора.

Попередньо збирають тональний генератор на VT2 і BQ1 на макетної платі і уточнюють опору резисторів R21, R23 по надійної генерації, потім ці елементи запаюють в плату. Терморезистор монтують в трубці з діелектрика на відстані 125 мм від верхнього краю кришки міні-інкубатора на місці механічного вузла терморегулювання. Трубка повинна мати можливість протоку повітря знизу вгору і до 8 отворів 0,2 мм на бічній поверхні в нижній частині, де розташований терморезистор. Приєднавши навантаження до плати терморегулятора, включають інкубатор в мережу. Контролюючи температуру повітря всередині інкубатора термометром, наприклад ТЛ-4 (ГОСТ 215-73) з ціною поділки 0,1 ° С, на відстані 125 мм від верхнього краю кришки встановлюють поріг включення нагрівача резистором R2 при температурі 37,7 … 38 ° С. Через півгодини роботи інкубатора уточнюють поріг включення. Потім, замкнувши висновки симістора А1 і А2, спостерігають підвищення температури. При температурі 39 ° С регулюванням резистор R5 включають світлову і звукову індикацію «перегрів». На цьому налагодження термостабілізатора можна вважати закінченим.

Дослідна експлуатація розробленого терморегулятора при виведенні декількох закладок курячих, гусячих, качиних яєць показала повну перевагу над механічним терморегулятором. Даний терморегулятор можна використовувати в інших саморобних інкубаторах з потужністю нагрівача до 200 Вт.

Схема терморегулятора з журналу «Радiоаматор-Конструктор» №1 / 2003

Тут наводиться схема (збільшена схема), яка дозволяє використовувати в якості термочутливого елемента кремнієві діоди, щоб зробити заміну механічного терморегулятора на електронний в міні-інкубаторі типу «Квочка». Терморегулятор складається з моста, утвореного резисторами R1-R5, і діодів VD1, VD2. Живлення моста стабілізовано за допомогою діода Зенера VD3. Як відомо, з підвищенням температури падіння напруги на діоді змінюється на 2 мВ / 1^оС. При двох послідовно включених діодах падіння напруги подвоюється. Ця напруга подається на інвертуючий вхід операційного підсилювача, на неінвертуючий вхід подається напруга, відповідна встановленій температурі. При тем

Схемы терморегуляторов для котлов своими руками. Как сделать термореле для отопления своими руками

Автономный обогрев частного дома позволяет выбирать индивидуальные температурные режимы, что очень комфортно и экономно для жильцов. Чтобы каждый раз не при смене погоды на улице не задавать другой режим в помещении, можно использовать терморегулятор или термореле для отопления, который можно установить и на радиаторы и на котёл.

Автоматическая регулировка тепла в помещении

Для чего это нужно

• Самым распространённым на территории Российской Федерации является , на газовых котлах. Но такая, с позволения сказать, роскошь, доступна далеко не во всех районах и местностях. Причины тому самые банальные – отсутствие ТЭЦ или центральных котельных, а так же газовых магистралей поблизости.
• Приходилось ли вам когда-либо побывать отдалённом от густонаселённых районов жилом доме, насосной или метеостанции в зимнюю пору, когда единственным средством сообщения являются сани с дизельным двигателем? В таких ситуациях очень часто устраивают отопление своими руками при помощи электричества.

• Для небольших помещений, например, одна комната дежурного на насосной станции, достаточно – его хватит для самой суровой зимы, но для большей площади уже потребуется отопительный котёл и система радиаторов. Чтобы сохранить нужную температуру в котле, предлагаем вашему вниманию самодельное регулирующее устройство.

Температурный датчик

• В этой конструкции не нужны терморезисторы или различные датчики типа ТСМ , здесь вместо них задействован биполярный обыкновенный транзистор. Как и всех полупроводниковых приборов, его работа в большой степени зависит от окружающей среды, точнее, от её температуры. С повышением температуры ток коллектора возрастает, а это негативно сказывается на работе усилительного каскада – рабочая точка смещается вплоть до искажения сигнала и транзистор попросту не реагирует на входной сигнал, то есть, перестает работать.

• Диоды тоже относятся к полупроводникам , и повышение температуры отрицательно сказывается и на них. При t25⁰C «прозвонка» свободного кремниевого диода покажет 700мВ, а у перманентного – около 300мВ, но если температура повышается, то соответственно будет понижаться прямое напряжение прибора. Так, при повышении температуры на 1⁰C напряжение будет понижаться на 2мВ, то есть, -2мВ/1⁰C.

• Такая зависимость полупроводниковых приборов позволяет использовать их в качестве температурных датчиков. На таком отрицательном каскадном свойстве с фиксированным базовым током и основана вся схема работы терморегулятора (схема на фото вверху).
• Температурный датчик смонтирован на транзисторе VT1 типа КТ835Б , нагрузка каскада – резистор R1, а режим работы по постоянному току транзистора задают резисторы R2 и R3. Чтобы напряжение на транзисторном эмиттере при комнатной температуре было 6,8В, фиксированное смещение задаётся резистором R3.

Совет. По этой причине на схеме R 3 помечен знаком * и особой точности здесь добиваться не следует, только бы не было больших перепадов. Эти измерения можно провести относительно транзисторного коллектора, соединённым источником питания с общим приводом.

• Транзистор p-n-p КТ835Б подобран специально, его коллектор соединяется с металлической корпусной пластинкой, имеющей отверстие для крепления полупроводника на радиатор. Именно за это отверстие прибор крепится к пластине, к которой ещё прикреплён подводной провод.
• Собранный датчик крепиться к трубе отопления при помощи металлических хомутов , и конструкцию не нужно изолировать какой-либо прокладкой от трубы отопления. Дело

Простой терморегулятор своими руками — Diodnik

Иногда дома приходиться иметь с бытовым инкубатором или сушкой для овощей. Зачастую дешевая техника такого рода имеет термореле очень плохого качества, контакты которого быстро выгорают или оно не отличаются хорошей плавностью регулировки. И так, сегодня у нас на повестке дня простой терморегулятор своими руками, мы соберем схему и продемонстрируем его работу.

Простой терморегулятор своими руками – схема

 

Питание схемы терморегулятора осуществляется с помощью бестрансформаторного блока питания, состоит он из гасящего конденсатора С1 и диодного моста D1. Параллельно мосту включен стабилитрон ZD1, который стабилизирует напряжение в пределах 14В. При желании, можно еще добавить и стабилизатор на 12В.

Основу схемы составляет управляемый стабилитрон TL431. Управление TL431 производиться с помощью делителя напряжения R4, R5 и R6. Датчиком температуры воздуха является NTC терморезистор R4 номиналом 10кОм. При повышении температуры он уменьшает свое сопротивление.

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

При повышении температуры датчика R4, его сопротивление начнет падать. Когда напряжение на контакте управления TL431 станет меньше 2,5В микросхема закроется и отключит реле с нагрузкой.

Подбором резисторов R5 и R6 необходимо добиться необходимого диапазона регулировки температуры. Номинал R5 – отвечает за максимальную температуру, а R6 – за минимальную.

Для устранения эффекта дребезжания контактов реле при включении или отключении параллельно выводам А1 и А2 контактов реле необходимо подключить конденсатор С4. Реле К1 необходимо использовать с как можно меньшим током удержания.

При использовании б/у-шных TL431 и  NTC терморезисторов важно проверить их работоспособность. Для этого желательно ознакомиться с материалами на тему: как проверить TL431 и как проверить термистор.

Простой терморегулятор своими руками

Вот такой простой терморегулятор своими руками у нас получился.

Фото обратной стороны платы.

Такое устройство сделанное своими руками смело можно использовать, как терморегулятор для инкубатора или сушки. При использовании герметичного терморезистора (датчика температуры), сфера применения его уже расширяется, он неплохо будет играть роль, как терморегулятор аквариума.

Простой терморегулятор своими руками в действии

VK

Facebook

Twitter

Odnoklassniki

comments powered by HyperComments