DIY temperatursensor 50 m. Gør-det-selv termostat: diagram og trin-for-trin instruktioner til fremstilling af en hjemmelavet enhed

Den foreslåede gennemprøvede og gennemprøvede termostat fungerer i området 0 - 100°C. Den udfører elektronisk temperaturkontrol ved at skifte belastningen gennem et relæ. Kredsløbet er samlet ved hjælp af tilgængelige IC'er LM35 (temperaturføler), LM358 og TL431.

Termostat elektrisk kredsløb

Enhedsdele

IC1: LM35DZ temperaturføler
IC2: TL431 præcisionsspændingsreference
IC3: Dobbelt enkeltpolet LM358 op-amp.
LED1: 5mm LED
B1: PNP transistor A1015
D1 - D4: 1n4148 og 1N400x siliciumdioder
ZD1: Zenerdiode 13 V, 400 mW
Trimmermodstand 2,2 k
P1 - 10k
R2 - 4,7 M
P3 - 1,2 K
P4 - 1k
P5 - 1k
P6 - 33 Ohm
C1 - 0,1 uF keramik
C2 - 470 µF elektrolytisk
Relæ 12 VDC SPDT 400 Ω eller højere

Enheden udfører enkel, men meget nøjagtig termisk strømstyring, som kan bruges, hvor der kræves automatisk temperaturstyring. Kredsløbet skifter relæet afhængigt af den temperatur, der detekteres af LM35DZ single-chip sensor. Når LM35DZ registrerer en temperatur højere end det indstillede niveau (indstillet af regulatoren), aktiveres relæet. Når temperaturen falder til under den indstillede temperatur, er relæet afbrudt. Sådan opretholdes den ønskede værdi af inkubator, termostat, boligvarmesystem og så videre. Kredsløbet kan forsynes med strøm fra enhver 12 V AC eller DC kilde eller fra et selvstændigt batteri. Der er flere versioner af LM35 temperatursensor:

LM35CZ og LM35CAZ (i til-92 hus) − 40 - +110C
LM35DZ (til-92 hus) 0 - 100s.
LM35H og LM35AH (B-46 hus) − 55 - +150C

Funktionsprincip

Hvordan fungerer en termostat? Grundlaget for kredsløbet er en temperatursensor, som er en grader-volt konverter. Udgangsspændingen (ved ben 2) varierer lineært med temperaturen fra 0 V (ved nul) til 1000 mV (ved 100 grader). Dette forenkler kredsløbsdesignet betydeligt, da vi kun behøver at give en præcisionsspændingsreference (TL431) og en præcisionskomparator (A1 LM358) for at opnå fuld termisk kontrol af kontakten. Regulatoren og modstanden indstiller referencespændingen (vref) til 0 - 1,62 V. Komparatoren (A1) sammenligner referencespændingen vref (indstillet af regulatoren) med udgangsspændingen på LM35DZ og beslutter, om relæet skal tændes eller af. Formålet med modstand R2 er at skabe hysterese, som er med til at forhindre relæbounce. Hysterese er omvendt proportional med R2-værdien.

Indstillinger

Der kræves ikke specialudstyr. For at indstille 70C-respons skal du for eksempel tilslutte et digitalt voltmeter eller multimeter gennem testpunkterne "TP1" og "jord". Juster vr1, indtil du får en nøjagtig aflæsning på 0,7V på voltmeteret. For en anden kredsløbsmulighed, der bruger en mikrocontroller, se.

Behovet for at justere temperaturregimet opstår ved brug af forskellige varme- eller køleudstyrssystemer. Der er mange muligheder, og de kræver alle en kontrolenhed, uden hvilken systemerne kan fungere enten i maksimal effekttilstand eller med et fuldstændigt minimum af kapaciteter. Styring og justering udføres ved hjælp af en termostat - en enhed, der kan påvirke systemet gennem en temperaturføler og tænde eller slukke for det efter behov. Ved brug af færdige udstyrssæt medfølger styreenheder i leveringspakken, men til hjemmelavede anlæg skal du selv samle termostaten. Opgaven er ikke den nemmeste, men ganske løselig. Lad os se nærmere på det.

Princippet om termostatens drift

En termostat er en enhed, der kan reagere på ændringer i temperaturen. Baseret på typen af handling skelnes der mellem trigger-type termostater, som slukker eller tænder for opvarmning, når en specificeret grænse er nået, eller jævnt-virkende enheder med evnen til at finjustere og præcist justere, i stand til at styre temperaturændringer i intervallet af brøkdele af en grad.

Der er to typer termostater:

Mekanisk. Det er en enhed, der bruger princippet om udvidelse af gasser, når temperaturen ændres, eller bimetalliske plader, der ændrer deres form, når de opvarmes eller afkøles.
Elektronisk. Den består af en hovedenhed og en temperaturføler, der sender signaler om stigning eller fald i den indstillede temperatur i anlægget. Anvendes i systemer, der kræver høj følsomhed og finjustering.

Mekaniske enheder tillader ikke indstillinger med høj præcision. De er både en temperatursensor og en aktuator, kombineret i en enkelt enhed. En bimetallisk strimmel, der bruges i varmeanordninger, er et termoelement lavet af to metaller med forskellige termiske udvidelseskoefficienter.

Termostatens hovedformål er automatisk at opretholde den ønskede temperatur

Når den opvarmes, bliver den ene af dem større end den anden, hvilket får pladen til at bøje. Kontakterne installeret på den åbner og stopper opvarmningen. Når den er afkølet, vender pladen tilbage til sin oprindelige form, kontakterne lukkes igen, og opvarmningen genoptages.

Kammeret med gasblandingen er et følsomt element i køleskabets termostat eller varmetermostat. Når temperaturen ændres, ændres volumenet af gas, hvilket forårsager bevægelse af overfladen af membranen forbundet med kontaktgruppens håndtag.

Termostaten til opvarmning bruger et kammer med en gasblanding, der fungerer efter Gay-Lussacs lov - når temperaturen ændres, ændres gasvolumenet

Mekaniske termostater er pålidelige og giver stabil drift, men driftstilstanden justeres med en stor fejl, næsten "med øjet". Hvis finjustering er nødvendig, der giver justering inden for et par grader (eller endnu finere), bruges elektroniske kredsløb. Temperatursensoren for dem er en termistor, som er i stand til at skelne mellem de mindste ændringer i varmetilstanden i systemet. For elektroniske kredsløb er situationen den modsatte - sensorens følsomhed er for høj, og den er kunstigt groft, hvilket bringer den til fornuftens grænser. Funktionsprincippet er en ændring i sensorens modstand forårsaget af udsving i temperaturen i det kontrollerede miljø. Kredsløbet reagerer på ændringer i signalparametre og øger/sænker opvarmningen i systemet, indtil der modtages et andet signal. Elektroniske kontrolenheders muligheder er meget højere og giver dig mulighed for at opnå temperaturindstillinger af enhver nøjagtighed. Følsomheden af sådanne termostater er endda overdreven, da opvarmning og afkøling er processer med høj inerti, som sænker reaktionstiden på skiftende kommandoer.

Omfang af hjemmelavet enhed

At lave en mekanisk termostat derhjemme er ret vanskeligt og irrationelt, da resultatet vil fungere i et for bredt område og ikke vil være i stand til at give den nødvendige justeringsnøjagtighed. Oftest samles hjemmelavede elektroniske termostater, som giver dig mulighed for at opretholde den optimale temperatur på et opvarmet gulv, inkubator, give den ønskede vandtemperatur i poolen, opvarme dampbadet i saunaen mv. Der kan være lige så mange muligheder for at bruge en hjemmelavet termostat, som der er anlæg i huset, der skal konfigureres og justeres. For grove justeringer ved hjælp af mekaniske enheder er det lettere at købe færdige elementer; de er billige og ret tilgængelige.

Fordele og ulemper

En hjemmelavet termostat har visse fordele og ulemper. Fordelene ved enheden er:

Høj vedligeholdelsesevne. En termostat lavet af dig selv er nem at reparere, da dens design og funktionsprincip er kendt til mindste detalje.
Omkostningerne ved at oprette en regulator er meget lavere end ved køb af en færdiglavet enhed.
Det er muligt at ændre driftsparametrene for at opnå et mere passende resultat.

Ulemperne omfatter:

Samlingen af en sådan enhed er kun tilgængelig for folk, der har tilstrækkelig træning og visse færdigheder i at arbejde med elektroniske kredsløb og et loddejern.
Kvaliteten af enhedens drift afhænger i høj grad af tilstanden af de anvendte dele.
Det samlede kredsløb kræver justering og justering på et kontrolstativ eller ved brug af en referenceprøve. Det er umuligt at få en færdig version af enheden med det samme.

Hovedproblemet er behovet for træning eller som minimum deltagelse af en specialist i processen med at skabe enheden.

Sådan laver du en simpel termostat

Fremstillingen af en termostat sker i trin:

Valg af enhedens type og kredsløb.
Indkøb af nødvendige materialer, værktøj og dele.
Enhedsmontering, konfiguration, idriftsættelse.

Enhedens fremstillingsstadier har deres egne karakteristika, så de bør overvejes mere detaljeret.

Nødvendige materialer

Materialer, der kræves til montering inkluderer:

Folie getinax eller printplade;
Loddekolbe med lodde og kolofonium, ideelt set en loddestation;
Pincet;
Tang;
Forstørrelsesglas;
Trådskærere;
Isolerende tape;
Kobber tilslutningsledning;
Nødvendige dele i henhold til det elektriske diagram.

Andre værktøjer eller materialer kan være nødvendige under processen, så denne liste bør ikke betragtes som udtømmende eller endelig.

Enhedsdiagrammer

Valget af ordningen bestemmes af mesterens evner og uddannelsesniveau. Jo mere komplekst kredsløbet er, jo flere nuancer vil der opstå ved samling og konfiguration af enheden. Samtidig gør de enkleste ordninger det muligt kun at opnå de mest primitive enheder, der fungerer med en høj fejl.

Lad os overveje en af de simple ordninger.

I dette kredsløb bruges en zenerdiode som komparator

Figuren til venstre viser regulatorkredsløbet, og til højre er relæblokken, der tænder for belastningen. Temperaturføleren er modstand R4, og R1 er en variabel modstand, der bruges til at justere opvarmningstilstanden. Styreelementet er en zenerdiode TL431, som er åben, så længe der er en belastning på dens styreelektrode over 2,5 V. Opvarmning af termistoren medfører et fald i modstanden, hvilket får spændingen på styreelektroden til at falde, zenerdioden lukker, afskære lasten.

Den anden ordning er noget mere kompliceret. Den bruger en komparator - et element, der sammenligner aflæsningerne af en temperatursensor og en referencespændingskilde.

Et lignende kredsløb med en komparator er anvendelig til justering af temperaturen på et opvarmet gulv.

Enhver ændring i spænding forårsaget af en stigning eller et fald i termistorens modstand skaber en forskel mellem standarden og driftslinjen for kredsløbet, som et resultat af hvilket et signal genereres ved enhedens udgang, hvilket forårsager opvarmningen til tænde eller slukke. Sådanne ordninger bruges især til at regulere driftstilstanden for opvarmede gulve.

Trin-for-trin instruktion

Samlingsproceduren for hver enhed har sine egne karakteristika, men nogle generelle trin kan identificeres. Lad os se på byggefremskridtet:

Vi forbereder enhedens krop. Dette er vigtigt, fordi tavlen ikke kan efterlades ubeskyttet.
Vi forbereder betalingen. Hvis du bruger foliegetinax, skal du ætse sporene ved hjælp af elektrolytiske metoder, efter først at have malet dem med maling, der er uopløselig i elektrolytten. Et printkort med færdige kontakter forenkler og fremskynder i høj grad monteringsprocessen.
Ved hjælp af et multimeter kontrollerer vi delenes ydeevne og udskifter dem om nødvendigt med brugbare prøver.
I henhold til diagrammet samler og forbinder vi alle de nødvendige dele. Det er nødvendigt at sikre nøjagtigheden af forbindelsen, korrekt polaritet og retning af installation af dioder eller mikrokredsløb. Enhver fejl kan føre til svigt af vigtige dele, der skal købes igen.
Efter endt montering anbefales det at omhyggeligt inspicere brættet igen, kontrollere nøjagtigheden af forbindelserne, kvaliteten af lodning og andre vigtige punkter.
Tavlen placeres i kabinettet, en testkørsel udføres og enheden konfigureres.

Sådan opsætter du

For at konfigurere enheden skal du enten have en referenceenhed eller kende den spændingsværdi, der svarer til en bestemt temperatur i det kontrollerede miljø. Individuelle enheder har deres egne formler, der viser afhængigheden af spændingen på komparatoren på temperaturen. For eksempel, for LM335-sensoren ser denne formel ud som:

V = (273 + T) 0,01,

hvor T er den nødvendige temperatur i Celsius.

I andre skemaer foretages justering ved at vælge værdierne for justering af modstande, når der skabes en bestemt, kendt temperatur. I hvert konkret tilfælde kan vores egne metoder anvendes, optimalt tilpasset de eksisterende forhold eller det anvendte udstyr. Kravene til enhedens nøjagtighed adskiller sig også fra hinanden, så i princippet er der ingen enkelt justeringsteknologi.

Grundlæggende fejl

Den mest almindelige fejlfunktion af hjemmelavede termostater er ustabilitet af termistoraflæsningerne forårsaget af dele af dårlig kvalitet. Derudover er der ofte vanskeligheder med indstillingstilstande forårsaget af uoverensstemmelser i vurderinger eller ændringer i sammensætningen af dele, der er nødvendige for enhedens korrekte drift. De fleste mulige problemer afhænger direkte af uddannelsesniveauet for den tekniker, der samler og konfigurerer enheden, da færdigheder og erfaring i denne sag betyder meget. Eksperter siger dog, at fremstilling af en termostat med egne hænder er en nyttig praktisk opgave, der giver god erfaring med at skabe elektroniske enheder.

Hvis du ikke har tillid til dine evner, er det bedre at bruge en færdiglavet enhed, som der er masser af til salg. Det skal tages i betragtning, at en regulatorfejl på det mest uhensigtsmæssige tidspunkt kan forårsage alvorlige problemer, hvis eliminering vil kræve indsats, tid og penge. Derfor bør du, når du beslutter dig for selvsamling, gribe sagen an så ansvarligt som muligt og nøje afveje dine muligheder.

Jeg præsenterer en elektronisk udvikling - en hjemmelavet termostat til elvarme. Temperaturen for varmesystemet indstilles automatisk baseret på ændringer i udetemperaturen. Termostaten behøver ikke manuelt at indtaste eller ændre aflæsninger for at opretholde temperaturen i varmesystemet.

Der er lignende enheder i varmenettet. For dem er forholdet mellem gennemsnitlige daglige temperaturer og diameteren af opvarmningsrøret klart angivet. Baseret på disse data indstilles temperaturen for varmesystemet. Jeg tog dette varmenetværksbord som grundlag. Nogle faktorer er selvfølgelig ukendte for mig, bygningen kan for eksempel ikke være isoleret. Varmetabet af en sådan bygning vil være stort; opvarmningen kan være utilstrækkelig til normal opvarmning af lokalerne. Termostaten har mulighed for at foretage justeringer for tabeldata. (du kan læse mere om materialet på dette link).

Jeg planlagde at vise en video af termostaten i drift, med en eklektisk kedel (25KW) forbundet til varmesystemet. Men som det viste sig, havde bygningen, hvortil alt dette blev udført, ikke været beboet i lang tid, ved inspektion var varmesystemet næsten fuldstændig forfaldet. Det vides ikke, hvornår alt bliver genoprettet, måske bliver det ikke i år. Da jeg under virkelige forhold ikke kan justere termostaten og observere dynamikken i skiftende temperaturprocesser, både i opvarmning og udenfor, tog jeg en anden rute. Til disse formål byggede jeg en model af varmesystemet.

Rollen som en elektrisk kedel udføres af en glas gulv liter krukke, rollen som et varmeelement til vand er en fem hundrede watt kedel. Men med sådan en mængde vand var denne kraft i overskud. Derfor blev kedlen tilsluttet via en diode, hvilket reducerede varmerens effekt.

Forbundet i serie fjerner to aluminiumsflowradiatorer varme fra varmesystemet og danner en slags batteri. Ved hjælp af en køler skaber jeg dynamik af køling af varmesystemet, da programmet i termostaten overvåger hastigheden af stigning og fald i temperatur i varmesystemet. På returen er der en digital temperaturføler T1, baseret på aflæsningerne, hvis indstillede temperatur i varmesystemet opretholdes.

For at varmesystemet kan begynde at virke, er det nødvendigt, at T2-sensoren (udendørs) registrerer et temperaturfald under +10C. For at simulere ændringer i udetemperaturen har jeg designet et minikøleskab med et Peltier-element.

Det nytter ikke noget at beskrive driften af hele den hjemmelavede installation, jeg filmede alt på video.

Nogle punkter om at samle en elektronisk enhed:

Termostatelektronikken er placeret på to printkort; for at se og printe skal du bruge programmet SprintLaut, version 6.0 eller nyere. Termostaten til opvarmning er monteret på en DIN-skinne, takket være Z101-seriens hus, men intet forhindrer dig i at placere al elektronikken i et andet hus af passende størrelse, det vigtigste er, at det passer dig. Z101 sagen har ikke et vindue til indikatoren, så du skal selv markere og skære den. Radiokomponenternes klassificering er angivet på diagrammet, undtagen klemrækkerne. For at forbinde ledningerne brugte jeg klemrækker af WJ950-9.5-02P-serien (9 stk.), men de kan udskiftes med andre; når du vælger, skal du sørge for, at stigningen mellem benene falder sammen, og højden på klemmen blok ikke forstyrrer, at huset lukkes. Termostaten bruger en mikrocontroller, der skal programmeres, selvfølgelig giver jeg også firmwaren til fri adgang (den skal muligvis ændres under drift). Når mikrocontrolleren blinker, skal du indstille mikrocontrollerens interne clockgenerator til 8 MHz.

P.S. Selvfølgelig er opvarmning en alvorlig sag, og højst sandsynligt skal enheden modificeres, så den kan endnu ikke kaldes en komplet enhed. Jeg vil lave alle de ændringer, som termostaten vil gennemgå i fremtiden.

Autonom opvarmning af et privat hus giver dig mulighed for at vælge individuelle temperaturforhold, hvilket er meget behageligt og økonomisk for beboerne. For ikke at indstille en anden tilstand indendørs, hver gang vejret skifter udenfor, kan du bruge en termostat eller termostat til opvarmning, som kan monteres på både radiatorer og kedlen.

Automatisk rumvarmeregulering

Hvad er det for

Den mest almindelige på Den Russiske Føderations område er , på gaskedler. Men sådan, så at sige, luksus findes ikke i alle områder og lokaliteter. Årsagerne til dette er de mest banale - manglen på termiske kraftværker eller centrale kedelhuse samt gasledninger i nærheden.
Har du nogensinde besøgt en boligbygning, pumpestation eller vejrstation fjernt fra tætbefolkede områder om vinteren, hvor det eneste kommunikationsmiddel er en slæde med dieselmotor? I sådanne situationer arrangerer de meget ofte opvarmning med egne hænder ved hjælp af elektricitet.

For små rum, for eksempel et rum til den vagthavende ved en pumpestation, er det nok - det vil være nok til den hårdeste vinter, men for et større område vil der være behov for en varmekedel og et radiatorsystem. For at opretholde den ønskede temperatur i kedlen gør vi opmærksom på en hjemmelavet kontrolenhed.

Temperatur måler

Dette design kræver ikke termistorer eller forskellige TCM-type sensorer, her bruges i stedet en almindelig bipolær transistor. Som alle halvlederenheder afhænger dens drift i høj grad af miljøet, mere præcist af dets temperatur. Når temperaturen stiger, stiger kollektorstrømmen, og dette påvirker forstærkertrinets drift negativt - driftspunktet skifter, indtil signalet er forvrænget, og transistoren reagerer simpelthen ikke på indgangssignalet, det vil sige, at den holder op med at fungere.

Dioder er også halvledere, og stigende temperaturer påvirker dem også negativt. Ved t25⁰C vil "kontinuiteten" af en fri siliciumdiode vise 700 mV, og for en permanent - omkring 300 mV, men hvis temperaturen stiger, falder enhedens fremadspænding tilsvarende. Så når temperaturen stiger med 1⁰C, vil spændingen falde med 2mV, det vil sige -2mV/1⁰C.

Denne afhængighed af halvlederenheder gør det muligt at bruge dem som temperatursensorer. Hele termostatens driftskredsløb er baseret på denne negative kaskadeegenskab med en fast basisstrøm (diagram på billedet ovenfor).
Temperaturføleren er monteret på en transistor VT1 type KT835B, kaskadebelastningen er modstanden R1, og transistorens jævnstrøms driftstilstand indstilles af modstandene R2 og R3. For at sikre, at spændingen ved transistoremitteren ved stuetemperatur er 6,8V, indstilles en fast forspænding af modstand R3.

Råd. Af denne grund er R 3 i diagrammet markeret med * og særlig nøjagtighed bør ikke opnås her, så længe der ikke er store forskelle. Disse målinger kan foretages i forhold til en transistorkollektor forbundet med en strømkilde til et fælles drev.

Transistor pnp KT835B specielt udvalgt er dens opsamler forbundet med en metallegemeplade, der har et hul til fastgørelse af halvlederen til radiatoren. Det er gennem dette hul, at enheden er fastgjort til pladen, hvortil undervandsledningen også er fastgjort.
Den samlede sensor fastgøres til varmerøret ved hjælp af metalklemmer, og strukturen behøver ikke at være isoleret med nogen pakning fra varmerøret. Faktum er, at solfangeren er forbundet med en ledning til strømkilden - dette forenkler i høj grad hele sensoren og giver bedre kontakt.

Komparator

komparator, monteret på en operationsforstærker OR1 type K140UD608, indstiller temperaturen. Den inverterbare indgang R5 forsynes med spænding fra emitteren VT1, og gennem R6 forsynes den ikke-inverterbare indgang med spænding fra motoren R7.
Denne spænding bestemmer temperaturen for frakobling af belastningen. De øvre og nedre områder for indstilling af tærsklen for at udløse komparatoren indstilles ved hjælp af R8 og R9. Den påkrævede posterese af komparatoren leveres af R4.

Belastningsstyring

På VT2 og Rel1 der er lavet en belastningsreguleringsanordning, og termostatens driftstilstandsindikator er placeret her - rød ved opvarmning og grøn, når den ønskede temperatur er nået. En diode VD1 er forbundet parallelt med Rel1-viklingen for at beskytte VT2 mod spænding forårsaget af selvinduktion på Rel1-spolen, når den er slukket.

Råd. Ovenstående figur viser, at den tilladte koblingsstrøm for relæet er 16A, hvilket betyder, at det tillader styring af en belastning på op til 3 kW. Brug en enhed med en effekt på 2-2,5 kW til at lette belastningen.

kraftenhed

En vilkårlig instruktion gør det muligt for en rigtig termostat, på grund af dens lave effekt, at bruge en billig kinesisk adapter som strømforsyning. Du kan også selv samle en 12V ensretter med et strømforbrug på højst 200mA. Til dette formål er en transformer med en effekt på op til 5 W og en effekt på 15 til 17 V egnet.
Diodebroen er lavet ved hjælp af 1N4007 dioder, og spændingsstabilisatoren er baseret på en integreret type 7812. På grund af den lave effekt er det ikke nødvendigt at installere en stabilisator på batteriet.

Justering af termostaten

For at tjekke sensoren kan du bruge en ganske almindelig bordlampe med metalskærm. Som nævnt ovenfor tillader rumtemperaturen spændingen ved emitteren af VT1 at modstå omkring 6,8V, men hvis du øger den til 90⁰C, falder spændingen til 5,99V. Til målinger kan du bruge et almindeligt kinesisk multimeter med et termoelement type DT838.
Komparatoren fungerer som følger: hvis spændingen af temperatursensoren ved den inverterende indgang er højere end spændingen ved den ikke-inverterende indgang, så vil den ved udgangen være lig med strømkildens spænding - dette vil være en logisk en. Derfor åbner VT2, og relæet tænder og flytter relækontakterne til opvarmningstilstand.
Temperaturføler VT1 varmes op, når varmekredsen varmes op, og når temperaturen stiger, falder spændingen ved emitteren. I det øjeblik, hvor den falder lidt under den spænding, der er indstillet på R7-motoren, opnås et logisk nul, hvilket fører til, at transistoren slukker, og relæet slukker.
På dette tidspunkt tilføres der ingen spænding til kedlen, og systemet begynder at afkøle, hvilket også medfører afkøling af VT1-sensoren. Det betyder, at spændingen ved emitteren stiger, og så snart den passerer grænsen sat af R7, starter relæet igen. Denne proces vil blive gentaget konstant.
Som du forstår, er prisen på en sådan enhed lav, men den giver dig mulighed for at opretholde den ønskede temperatur under alle vejrforhold. Dette er meget praktisk i tilfælde, hvor der ikke er faste beboere i rummet, der overvåger temperaturen, eller når folk konstant erstatter hinanden og også har travlt med arbejde.

Driften af en gas- eller el-kedel kan optimeres ved at bruge ekstern styring af enheden. Kommercielt tilgængelige fjerntermostater er designet til dette formål. Denne artikel hjælper dig med at forstå, hvad disse enheder er og forstå deres varianter. Det vil også diskutere spørgsmålet om, hvordan man samler et termisk relæ med egne hænder.

Formål med termostater

Enhver el- eller gaskedel er udstyret med et automatiseringssæt, der overvåger opvarmningen af kølevæsken ved enhedens udgang og slukker for hovedbrænderen, når den indstillede temperatur er nået. Fastbrændselskedler er også udstyret med lignende midler. De giver dig mulighed for at holde vandtemperaturen inden for visse grænser, men intet mere.

I dette tilfælde tages der ikke hensyn til de klimatiske forhold indendørs eller udendørs. Dette er ikke særlig bekvemt; husejeren skal konstant vælge den passende driftstilstand for kedlen på egen hånd. Vejret kan skifte i løbet af dagen, så bliver rummene varme eller kølige. Det ville være meget mere praktisk, hvis kedelautomatikken var orienteret mod lufttemperaturen i rummene.

For at styre driften af kedler afhængigt af den faktiske temperatur, bruges forskellige varmetermostater. Ved at være forbundet til kedlens elektronik slukker et sådant relæ og starter opvarmning og opretholder den nødvendige temperatur af luften, ikke kølevæsken.

Typer af termiske relæer

En konventionel termostat er en lille elektronisk enhed installeret på væggen på et passende sted og forbundet til en varmekilde med ledninger. Der er kun en temperaturregulator på frontpanelet; dette er den billigste type enhed.

Ud over det er der andre typer termiske relæer:

programmerbare: de har et flydende krystaldisplay, er forbundet med ledninger eller bruger trådløs kommunikation med kedlen. Programmet giver dig mulighed for at indstille temperaturændringer på bestemte tidspunkter af dagen og på dagen i løbet af ugen;
den samme enhed, kun udstyret med et GSM-modul;
autonom regulator drevet af sit eget batteri;
trådløst termisk relæ med en fjernsensor til at styre opvarmningsprocessen afhængigt af den omgivende temperatur.

Bemærk. En model, hvor føleren er placeret uden for bygningen, giver vejrafhængig styring af driften af kedelinstallationen. Metoden anses for at være den mest effektive, da varmekilden reagerer på skiftende vejrforhold, selv før de påvirker temperaturen inde i bygningen.

Multifunktionelle termiske relæer, der kan programmeres, sparer betydeligt på energien. I de timer af døgnet, hvor ingen er hjemme, nytter det ikke noget at holde en høj temperatur i rummene. Ved at kende sin families arbejdsplan kan husejeren altid programmere temperaturkontakten, så lufttemperaturen på bestemte tidspunkter falder, og opvarmningen tænder en time før folk ankommer.

Husholdningstermostater udstyret med et GSM-modul er i stand til at give fjernstyring af kedelinstallationen via cellulær kommunikation. En budgetmulighed er at sende meddelelser og kommandoer i form af SMS-beskeder fra en mobiltelefon. Avancerede versioner af enheder har deres egne applikationer installeret på en smartphone.

Hvordan samler man selv et termisk relæ?

Varmestyringsenheder, der er tilgængelige til salg, er ret pålidelige og forårsager ingen klager. Men samtidig koster de penge, og det passer ikke de boligejere, der i det mindste har lidt viden om elektroteknik eller elektronik. Når alt kommer til alt, for at forstå, hvordan et sådant termisk relæ skal fungere, kan du samle og forbinde det til varmegeneratoren med dine egne hænder.

Selvfølgelig kan ikke alle lave en kompleks programmerbar enhed. For at samle en sådan model er det desuden nødvendigt at købe komponenter, den samme mikrocontroller, digital skærm og andre dele. Hvis du er ny i denne sag og har en overfladisk forståelse af problemet, bør du starte med et simpelt kredsløb, samle det og sætte det i drift. Efter at have opnået et positivt resultat, kan du gå videre til noget mere seriøst.

Først skal du have en idé om, hvilke elementer en termostat med temperaturstyring skal bestå af. Svaret på spørgsmålet er givet af kredsløbsdiagrammet ovenfor, som afspejler enhedens driftsalgoritme. Ifølge diagrammet skal enhver termostat have et element, der måler temperaturen og sender en elektrisk impuls til processorenheden. Sidstnævntes opgave er at forstærke eller konvertere dette signal på en sådan måde, at det fungerer som en kommando til aktuatoren - relæet. Dernæst vil vi præsentere 2 simple kredsløb og forklare deres funktion i overensstemmelse med denne algoritme uden at ty til specifikke udtryk.

Kredsløb med zenerdiode

En zenerdiode er den samme halvlederdiode, der kun sender strøm i én retning. Forskellen fra en diode er, at zenerdioden har en styrekontakt. Så længe den indstillede spænding leveres til det, er elementet åbent, og der løber strøm gennem kredsløbet. Når dens værdi falder under grænsen, knækker kæden. Den første mulighed er et termisk relækredsløb, hvor zenerdioden spiller rollen som en logisk styreenhed:

Som du kan se, er diagrammet opdelt i to dele. På venstre side er den del, der går forud for relæstyringskontakterne (betegnelse K1). Her er måleenheden en termisk modstand (R4), dens modstand falder med stigende omgivelsestemperatur. Den manuelle temperaturregulator er en variabel modstand R1, strømforsyningen til kredsløbet er 12 V. I normal tilstand er en spænding på mere end 2,5 V til stede ved zenerdiodens kontrolkontakt, kredsløbet er lukket, relæet er tændt.

Råd. Enhver billig kommercielt tilgængelig enhed kan fungere som en 12 V strømforsyning. Relæ – reed switch mærke RES55A eller RES47, termisk modstand – KMT, MMT eller lignende.

Så snart temperaturen stiger over den indstillede grænse, vil modstanden af R4 falde, spændingen bliver mindre end 2,5 V, og zenerdioden vil bryde kredsløbet. Så vil relæet gøre det samme ved at slukke for strømdelen, hvis diagram er vist til højre. Her er et simpelt termisk relæ til kedlen udstyret med en triac D2, der sammen med relæets lukkekontakter fungerer som en udøvende enhed. Kedlens forsyningsspænding på 220 V passerer gennem den.

Kredsløb med logisk chip

Dette kredsløb adskiller sig fra det foregående ved, at det i stedet for en zenerdiode bruger en K561LA7 logikchip. Temperatursensoren er stadig en termistor (betegnelse VDR1), først nu træffes beslutningen om at lukke kredsløbet af mikrokredsløbets logiske blok. Mærket K561LA7 er i øvrigt blevet produceret siden sovjettiden og koster kun øre.

Til mellemforstærkning af impulser anvendes KT315-transistoren; til samme formål er en anden transistor, KT815, installeret i sidste fase. Dette diagram svarer til venstre side af det foregående; kraftenheden er ikke vist her. Som du måske gætter, kan det ligne - med KU208G triac. Driften af et sådant hjemmelavet termisk relæ er blevet testet på kedler ARISTON, BAXI, Don.

Konklusion

At tilslutte en termostat til kedlen selv er ikke en vanskelig opgave; der er meget materiale om dette emne på internettet. Men at lave det selv fra bunden er ikke så let; desuden skal du bruge en spændings- og strømmåler for at foretage indstillingerne. Om du køber et færdigt produkt eller begynder at lave det selv, er en beslutning, du træffer.

Det nytter ikke noget at beskrive driften af hele den hjemmelavede installation, jeg filmede alt på video.

Nogle punkter om at samle en elektronisk enhed:

Andrey, måske er hele problemet i KU208G triac. 127V opnås ved, at triacen springer en af netspændingens halvcyklusser over. Prøv at erstatte den med en importeret BTA16-600 (16A, 600V), de fungerer mere stabilt. Det er ikke et problem at købe en BTA16-600 nu, og det er ikke dyrt.

sta9111, for at besvare dette spørgsmål skal du huske, hvordan vores termostat fungerer. Her er et afsnit fra artiklen: “Spændingen ved styreelektrode 1 indstilles ved hjælp af en divider R1, R2 og R4. En termistor med negativ TCR bruges som R4, så når den opvarmes, falder dens modstand. Når spændingen på ben 1 er over 2,5V, er mikrokredsløbet åbent, relæet er tændt."

Med andre ord, ved den ønskede temperatur, i dit tilfælde 220 grader, skal termistor R4. Spændingsfaldet er 2,5V, lad os betegne det som U_2,5V. Ratingen af din termistor er 1KOhm - dette er ved en temperatur på 25 grader. Dette er den temperatur, der er angivet i opslagsbøgerne.

Opslagsbog om termistorer msevm.com/data/trez/index.htm

Her kan du se driftstemperaturområdet og TKS: til en temperatur på 220 grader er lidt passende.

Karakteristikken for halvledertermistorer er ikke-lineær, som vist på figuren.

Tegning. Volt-ampere karakteristika for termistoren - website/vat.jpg

Desværre er typen af din termistor ukendt, så vi antager, at du har en MMT-4 termistor.

Ifølge grafen viser det sig, at ved 25 grader er modstanden af termistoren præcis 1KOhm. Ved en temperatur på 150 grader falder modstanden til cirka 300 Ohm; det er simpelthen umuligt at bestemme mere præcist ud fra denne graf. Lad os betegne denne modstand som R4_150.

Det viser sig således, at strømmen gennem termistoren vil være (Ohms lov) I= U_2.5V/ R4_150 = 2.5/300 = 0.0083A = 8.3mA. Dette er ved en temperatur på 150 grader, det ser ud til at alt er klart indtil videre, og der ser ikke ud til at være fejl i begrundelsen. Lad os fortsætte videre.

Med en forsyningsspænding på 12V viser det sig, at modstanden af kredsløbet R1, R2 og R4 vil være 12V/8,3mA=1,445KOhm eller 1445Ohm. Hvis man trækker R4_150 fra, viser det sig, at summen af modstandene af modstande R1 + R2 vil være 1445-300 = 1145 Ohm eller 1,145 KOhms. Således kan du bruge en tuning modstand R1 1KOhm, og en begrænsende modstand R2 470Ohm. Sådan bliver regnestykket.

Dette ville være godt og godt, men få termistorer er designet til at fungere ved temperaturer op til 300 grader. Termistorer ST1-18 og ST1-19 er bedst egnede til denne serie. Se reference msevm.com/data/trez/index.htm

Det viser sig således, at denne termostat ikke giver temperaturstabilisering ved 220 grader og derover, da den er designet til brug af halvledertermistorer. Du bliver nødt til at kigge efter et kredsløb med termiske metalmodstande TSM eller TSP.