Електронний регулятор температури води своїми руками. Прості схеми електронних терморегуляторів своїми руками

Терморегулятори широко використовуються в сучасних побутових приладах, автомобілях, системах опалення та кондиціонування, на виробництві, в холодильному обладнанні і при роботі печей. Принцип дії будь-якого терморегулятора заснований на включенні або виключенні різних приладів після досягнення певних значень температури.

Сучасні цифрові терморегулятори управляються за допомогою кнопок: сенсорних або звичайних. Багато моделей також оснащені цифровою панеллю, на якій відображається задана температура. Група програмованих терморегуляторів є найдорожчою. За допомогою приладу можна передбачити зміну температури по годинах або задати необхідний режим на тиждень вперед. Керувати приладом можна дистанційно: через смартфон або комп'ютер.

Для складного технологічного процесу, наприклад, сталеплавильної печі, зробити терморегулятор своїми руками - завдання досить непросте, яка вимагає серйозних знань. Але зібрати невеликий пристрій для кулера або інкубатора під силу будь-якому домашньому майстрові.

Для того, щоб зрозуміти, як працює регулятор температури, розглянемо простий пристрій, що використовується для відкривання і закривання заслінки шахтного котла і спрацьовує при нагріванні повітря.

Для роботи пристрою були використані 2 алюмінієві труби, 2 важеля, пружина для повернення, ланцюжок, яка йде до котла, і регулювальний вузол у вигляді кран-букси. Всі комплектуючі були змонтовані на котел.

Як відомо, коефіцієнт лінійного теплового розширення алюмінію складає 22х10-6 0С. При нагріванні алюмінієвої труби довжиною півтора метра, шириною 0,02 м і товщиною 0,01 м до 130 градусів Цельсія відбувається подовження на 4,29 мм. При нагріванні труби розширюються, за рахунок цього відбувається зміщення важелів, і заслінка закривається. При охолодженні труби зменшуються в довжині, а важелі відкривають заслінку. Основною проблемою при використанні даної схеми є те, що точно визначити поріг спрацьовування терморегулятора дуже складно. Сьогодні перевага віддається пристроїв на основі електронних елементів.

Схема роботи простого терморегулятора

Зазвичай для підтримки заданої температури використовуються схеми на основі реле. Основними елементами, що входять в дане обладнання, є:

• температурний датчик;
• порогова схема;
• виконавче або індикаторний пристрій.

Як датчик можна використовувати напівпровідникові елементи, термістори, термометри опору, термопари і біметалічні термореле.

Схема терморегулятор реагує на перевищення параметра над заданим рівнем і включає виконавчий пристрій. Найпростішим варіантом такого приладу є елемент на біполярних транзисторах. Термореле виконано на основі тригера Шмідта. У ролі датчика температури виступає терморезистор - елемент, опір якого змінюється в залежності від підвищення або зниження градусів.

R1 - це потенціометр, який встановлює початковий зсув на терморезистор R2 і потенціометрі R3. За рахунок регулювання відбувається спрацьовування виконавчого пристрою і комутації реле K1, коли опір терморезистора змінюється. При цьому робоча напруга реле має відповідати робочому харчуванню обладнання. Щоб захистити вихідний транзистор від імпульсів напруги, паралельно приєднаний напівпровідниковий діод. Величина навантаження, що підключається елемента залежить від максимального струму електромагнітного реле.

Увага!В інтернеті можна побачити картинки з кресленнями термостата для різного устаткування. Але досить часто зображення і опис не відповідають один одному. Іноді на малюнках можуть бути представлені просто інші пристрої. Тому виготовлення можна починати тільки після ретельного вивчення всієї інформації.

Перед початком робіт слід визначитися з потужністю майбутнього терморегулятора і температурним діапазоном, в якому має бути йому працювати. Для холодильника будуть потрібні одні елементи, а для опалення -інші.

Терморегулятор на трьох елементах

Одним з елементарних пристроїв, на прикладі якого можна зібрати і зрозуміти принцип роботи, є простий терморегулятор своїми руками, призначений для вентилятора в ПК. Всі роботи проводяться на макетної платі. Якщо ж існують проблеми з пальника, то можна взяти беспаечное плату.

Схема терморегулятор в цьому випадку полягає лише одним із трьох елементів:

• силового транзистора MOSFET (N канальний), можна використовувати IRFZ24N MOSFET 12 В і 10 А чи IFR510 Power MOSFET;
• потенціометра 10 кОм;
• NTC термістора в 10 кОм, який буде виконувати роль сенсора температури.

Термодатчик реагує на підвищення градусів, за рахунок чого спрацьовує вся схема, і вентилятор включається.

Тепер переходимо до налаштування. Для цього вмикаємо комп'ютер і регулюємо потенціометр, задаючи значення для вимкненого вентилятора. У той момент, коли температура наближається до критичної, максимально зменшуємо опір до того, як лопаті будуть обертатися дуже повільно. Краще зробити настройку кілька разів, щоб переконатися в ефективності роботи обладнання.

Сучасна електронна промисловість пропонує елементи і мікросхеми, значно відрізняються за видом і технічним характеристикам. У кожного опору або реле є кілька аналогів. Необов'язково використовувати тільки ті елементи, які вказані в схемі, можна брати і інші, що збігаються за параметрами із зразками.

Терморегулятори для котлів опалення

При регулюванні опалювальних систем важливо точно відкалібрувати прилад. Для цього буде потрібно вимірювач напруги та струму. Для створення працюючої системи можна скористатися наступною схемою.

За допомогою цієї схеми можна створити зовнішнє обладнання для контролю за твердопаливним котлом. Роль стабилитрона тут виконує мікросхема К561ЛА7. Робота пристрою заснована на здатності терморезистора зменшувати опір при нагріванні. Резистор підключається до мережі подільника напруги електрики. Необхідну температуру можна задати за допомогою змінного резистора R2. Напруга надходить на інвертор 2 І-НЕ. Отриманий струм подається на конденсатор С1. До 2 І-НЕ, який контролює роботу одного тригера, підключений конденсатор. Останній з'єднаний з другим тригером.

Контроль температури йде за такою схемою:

• при зниженні градусів напруга в реле зростає;
• при досягненні певного значення вентилятор, який з'єднаний з реле, вимикається.

Напайку краще проводити на слепиша. В якості елемента живлення можна взяти будь-який пристрій, що працює в межах 3-15 В.

Обережно!Установка саморобних приладів будь-якого призначення на системи опалення може привести до виходу з ладу обладнання. Більш того, використання подібних пристроїв може бути заборонено на рівні служб, які здійснюють підведення комунікацій в вашому домі.

цифровий терморегулятор

Для того щоб створити повноцінно функціонуючий терморегулятор з точною калібруванням, без цифрових елементів не обійтися. Розглянемо прилад для контролю температур в невеликому сховище для овочів.

Основним елементом тут є мікроконтролер PIC16F628A. Ця мікросхема забезпечує управління різними електронними пристроями. У мікроконтролері PIC16F628A зібрані 2 аналогових компаратора, внутрішній генератор, 3 таймера, модулі порівняння РСР і обміну передачі даних USART.

При роботі терморегулятора значення існуючої і заданої температури подається на MT30361 - трьохрозрядний індикатор із загальним катодом. Для того щоб задати необхідну температуру, використовуються кнопки: SB1 - для зменшення і SB2 - для збільшення. Якщо проводити настоянку з одночасним натисканням кнопки SB3, то можна встановити значення гістерезису. Мінімальним значенням гистерезиса для цієї схеми є 1 градус. Докладний креслення можна побачити на плані.

При створенні будь-якого з пристроїв важливо не тільки правильно спаяти саму схему, а й продумати, як краще розмістити обладнання. Необхідно, щоб сама плата була захищена від вологи і пилу, інакше не уникнути короткого замикання і виходу з ладу окремих елементів. Також слід подбати про ізоляцію всіх контактів.

Відео

Перед монтажем апарату, краще ближче ознайомитися з принципом його роботи.Російський ринок пропонує значну кількість моделей від різних компаній практично всі вони функціонують по одній і тій же схемі, незалежно від свого призначення.

За цим планом, виготовляються пристрої для підтримки атмосфери в акваріумі, інкубаторі, статі і т. Д. Він дозволяє підтримувати тепловий режим з точністю до ± 0,5 0 С.

Апарат включає в себе сильфон для рідкого складу, золотник, шток і регульований клапан.

Інструкція по збірці

Необхідні матеріали, деталі і інструменти:

• лупа;
• плоскогубці;
• ізолююча стрічка;
• кілька викруток;
• дроти мідні;
• напівпровідники;
• стандартні червоні світлодіоди;
• плата;
• текстоліт форгірованний;
• лампи;
• стабілітрон;
• терморезистор;
• тиристор.
• дисплей і генератор внутрішнього типу потужністю в 4Мгу (для створення цифрових пристроїв на мікроконстроллере);

Покрокова інструкція:

1. Насамперед, Необхідна відповідна мікросхема, наприклад, К561ЛА7, CD4011
2. платунеобхідно підготувати до прокладання шляхів.
3. До подібних схемнепогано підходять терморезистори з потужністю 1 kOm до 15 kOm, і він зобов'язаний перебувати всередині самого об'єкта.
4. нагріває приладзобов'язаний включити в ланцюг резистора, через те, що зміна потужності, безпосередньо залежить від зниження градусів, впливає на транзистори.
5. згодом, Такий механізм буде зігрівати систему до того моменту, поки потужність всередині термодатчика, не повернеться до початкового значення.
6. Датчики регулятора подібного планупотребують в налаштуванні. Під час значних перепадів в навколишній атмосфері, необхідно контролювати нагрів всередині об'єкта.

Збірка цифрового приладу:

1. мікроконтролерслід з'єднати разом з датчиком температури. Він повинен мати виходи портів, які необхідні для установки стандартних світлодіодів, що працюють спільно з генератором.
2. Після підключення пристрою в мережуз напругою в 220V, світлодіоди будуть автоматично включатися. Це буде свідченням про те, що прилад знаходиться в робочому стані.
3. У конструкції мікроконтролера перебувати пам'ять.Якщо настройки приладу збиваються, пам'ять автоматично їх повертає в спочатку обумовлені параметри.

Збираючи конструкцію, не можна забувати про техніки безпеки. Під час застосування термодатчика в рідкої або вологій атмосфері, його висновки зобов'язані герметично ізолюватися. Значення терморезистора R5 може позначатися від 10 до 51 кОм. При цьому, опір резистора R5 зобов'язане мати аналогічне значення.

Натомість позначених мікросхеми К140УД6 можна використовувати К140УД7, К140УД8, К140УД12, К153УД2. У ролі стабілітрона VD1 можна впроваджувати будь-який інструмент з потужністю стабілізації 11 ... 13 V.

У разі, коли нагрівач перевищує напругу в 100 ВТ, тоді VD3-VD6 повинні перевищувати по потужності (наприклад, КД246 або їх аналоги, зі зворотним потужністю мінімум в 400В), при цьому тринистор необхідно монтувати на маленькі радіатори.

Значення FU1 також слід зробити більш великим. Управління апаратом зводиться до підбору резистора R2, R6 з метою безпечного закривання і відкривання тринистора.

Пристрій

Температура завжди залишається на одному рівні завдяки включенню і виключенню нагрівального приладу (ТЕН). Подібний принцип управління використовується на всіх нехитрих конструкціях.

Може здатися, що схема терморегулятора дуже проста, але як тільки справа доходить для збору приладу, з'являється маса питань, пов'язаних з технічною частиною.

Пристрій терморегулятора включає в себе:

1. Температурний датчик- створюється на основі компаратора DD1.
2. Ключовий схемою терморегуляторає компаратор DA1, виготовлений на операційному підсилювачі.
3. Потрібний температурний показниквиставляється резистором R2, який приєднується до інвертується входу 2 плати DA1.
4. У ролі термодатчикавиступає терморезистор R5 (виду ММТ-4), приєднаний до входу 3-го пристрою.
5. схема конструкціїне має гальванічної розв'язки з мережею, і бере енергію від параметричного стабілізатора на деталях R10, VD1.
6. У ролі блоку харчування для апаратуможна взяти дешевий мережевий адаптер. Під час його підключення потрібно керуватися правилами та вимогами до нової проводці, так як умови приміщення можуть бути електроопасності.

Незначний запас конденсатора C1 сприяє поступового наростання потужності, що призводить до плавного (не більше 2 секунд) включення електричних ламп.

Витрати при самостійній збірці

Сьогодні будь-який подібний гаджет можна придбати в магазині. Діапазон цін досить великий, а вартість багатьох моделей понад 1000 рублів. У плані фінансових вкладень, це є досить невигідним, тому набагато дешевше зробити його своїми руками.

Витрати при самостійній збірці нижче в кілька разів, а саме:

• плата К561ЛА7 обійдуться не більше 50 рублів;
• терморезистор потужністю в 1 kOm до 15 kOm - близько 5 рублів;
• світлодіод (2 шт) - 10 грн .;
• стабілітрон - 50 руб;
• тиристор - 20 руб;
• дисплей - 200 руб (для створення цифрових пристроїв на мікроконстроллере);

На покупку ламп, фольги та інших матеріалів піде не більше 100 рублів. Виходить, витрати на самостійну збірку доведеться витратити не більше 430 рублів і трохи особистого часу. Власник може повністю адаптувати прилад для своїх потреб, використовую для цього нехитру схему.

Принцип дії

Схема терморегулятора багатофункціональна.Відштовхуючись від її заснування, можна створити будь-який адаптований апарат, який буде максимально зручним і простим. Потужність харчування вибирається відповідно до наявного напругою котушки реле.

В принципі роботи регулювального приладу лежить особливість газів і рідин стискатися або розширюватися під час охолодження або нагрівання. Тому в основі дії водяних і газових комплектацій покладена одна і та ж суть.

Між собою вони відрізняються тільки в швидкості реакції на зміну температури в будинку.

Принцип дії апарату заснований на наступних етапах:

1. В результаті зміни температури обігрівається об'єкта, Відбувається зміна роботи теплоносія в опалювальному механізмі.
2. Разом з цим, Це змушує сифон збільшувати або зменшувати свої габарити.
3. Після цього, Відбувається зміщення золотника, який балансує впуск теплоносія.
4. Внутрішня частина сифоназаповнена газом, сприяючи рівномірної регулюванню температури. Вбудований термодатчик стежить за зовнішньою температурою.
5. Кожному значенню рівня теплаприрівнюється конкретне значення сили тиску робочої атмосфери всередині сифона. Відсутня тиск відшкодовує за допомогою пружини, яка контролює роботу штока.
6. В результаті підвищення градусівконус клапана починає пересуватися в сторону закриття до того моменту, поки рівень робочого тиску в сифоні не стане урівноваженим завдяки зусиллям пружини.
7. У разі пониження градусів,робота пружини носить зворотний характер.

Результат роботи залежить від виду і функціональності регулюючого клапана, що знаходиться в прямому підпорядкуванні від контуру обігріву і діаметра труби, що підводить.

види

Компанії-виробники пропонують клієнтам 3 види терморегуляторів, кожен з яких має різні внутрішні сигнали. Вони контролюють процес нагрівання теплоносія і вирівнюють температурний порядок.

Способи розширення сигналів:

1. Безпосередньо від теплоносія.Вважається недостатньо ефективним, тому використовується нечасто. Його робота заснована на погружном датчику або подібним йому механізмам. У порівнянні з іншими видами, він відноситься до числа найдорожчих.
2. Внутрішніх повітряних хвиль.Є найбільш надійним і економічним варіантом. Він балансує повітря під час його перепадів, а не рівень нагріву води. Легко монтується в квартирі. Зв'язується з опалювальними комунікаціями за допомогою кабелю, по якому передається сигнал. Терморегулятори цього виду безперервно доповнюються новими функціями і досить зручні у використанні.
3. Зовнішніх повітряних хвиль.Висока ефективність досягається за рахунок, даючи негайну відповідь на будь-які погодні зміни. Знаки у вигляді сигналу, що посилають діафрагмою, дають системі команду на відкриття або закривання труби з утеплювальні приладом.

Крім цього, апарати можуть бути електричними і електронними.

За схемою і варіанту отримання сигналу, пристрої поділяються на напівавтоматичні і автоматичні, які, в свою чергу можуть:

1. контролюватирівень нагріву радіатора і гілки магістралі.
2. стежитиза потужністю котла.

Огляд терморегуляторів на ринку

До числа найбільш популярних моделей на сьогоднішній день відносяться E 51.716 і IWarm 710.Їх негорючий, виконаний з Пластполімер корпус має невеликі розміри, але велике число корисних завдань і вбудований акумулятор. Має досить великий вбудований дисплей, який відображає відповідні температурні характеристики.

Вартість цих моделей представлена ​​в межах 2700 тис. Рублів.

До особливостей E 51.716 можна віднести те, що він має кабель довжиною в 3 м, здатний балансувати температуру одночасно від самої підлоги, і те, що прилад може вбудовуватися в стіну в будь-якому положенні.

Єдине про що слід подумати перед його монтажем, як саме він буде розташовуватися, щоб кнопки перемикання не закривалися сторонніми предметами, і були легко доступні.

До недоліків терморегулятора відноситься незначних набір функцій, Однак аналогічні прилади виконують їх досить легко. В експлуатації це може викликати дискомфорт. Також, в пам'яті E 51.716 і IWarm 710 немає функції автоматичного нагрівання, тому це доведеться робити самостійно.

Електронні регулятори з механічним принципом роботи:

1. Регулює роботузасноване на автоматиці, і здійснюються за допомогою кнопок, розташованих на панелі.
2. Включають в себе дисплей, На якому позначається колишні і задані градуси.
3. Є можливість налаштовувати прилад самостійно:число, час роботи, циклічність підігріву зі збереженням конкретного режиму, також можна вказувати ступінь нагріву.
4. У порівнянні з механічними аналогами, Температура електричних моделей легко регулюється приблизно на 0,5 значень.

На покупку такої моделі піде не більше 4 тисяч.

Електронні комплектації:

1. Самостійно керують температурою.
2. Всього один приладможе контролювати атмосферу на кілька днів вперед і окремо для кожної кімнати.
3. Дозволяють встановлювати режим «відсутність», І не витрачати на це зайві кошти, якщо нікого немає вдома.
4. Система автоматично аналізує якість роботипристрою в кожній кімнаті. Власникові не доведеться здогадуватися про можливі несправності в роботі, так як всі недоліки система видасть самостійно.
5. Виробники дорогих моделейпередбачили можливість управління режимами, перебуваючи далеко від дому. Регулювання здійснюється за допомогою вбудованого Wi-Fi роутера.

Вартість подібних апаратів залежить від набору вбудованих функцій, тому варіюється від 6000 до 10000 тис. Рублів і вище.

Терморегулятор в господарстві - часом незамінна річ, яка допомагає контролювати тепловий режим на домашньому інкубаторі або овочевий сушінні. Вбудовані механізми подібного призначення часто швидко псуються або не відрізняються гідною якістю, що змушує винаходити простий терморегулятор своїми руками.

Якщо ви опинилися в числі тих, кому терміново потрібен був саморобний прилад з функцією терморегуляції, залишайтеся тут, адже всі підходящі і випробувані схеми в поєднанні з теорією і корисними порадами наведені нижче.

Для чого можна застосувати?

Терморегулятор або термостат є приладом, здатним відновлювати і зупиняти роботу нагрівальних або охолоджувальних агрегатів. Наприклад, він дозволяє підтримувати оптимальний режим в інкубаторі, а також здатний включати підігрів в підвалі, зафіксувавши низьку температуру.

Як це працює?

Перед тим, як зробити терморегулятор своїми руками, необхідно розібратися в супутньої теорії. Принцип даного пристрою ідентичний роботі простих датчиків вимірювання, здатних змінювати опір в залежності від оточуючих температурних умов. За зміну показника відповідає спеціальний елемент, а так зване опорне опір залишається незмінним.

У пристрої терморегулятора на зміну значення опору реагує інтегральний підсилювач (компаратор), що перемикає мікросхеми при досягненні певної температури.

Яка повинна бути схема?

На просторах інтернету і в нормативній документації легко знайти схеми терморегуляторів різного призначення, які можна зібрати своїми руками. У більшості випадків основу схематичного креслення складають наступні елементи:

• Керуючий стабілітрон, що позначається TL431;
• Інтегральний підсилювач (К140УД7);
• Резистори (R4, R5, R6);
• Гасить конденсатор (С1);
• Транзистор (KT814);
• Діодний міст (D1).

Харчування схеми відбувається за рахунок бестрансформаторного блоку живлення, а в якості виконавчого приладу відмінно підійде автомобільне реле, розраховане на напругу в 12 Вольт, за умови що надходить в котушку струму не менше 100 мА.

Як зробити?

Інструкції для виготовлення терморегулятора своїми руками засновані на суворому дотриманні обраної схемою, відповідно до якої необхідно з'єднати всі складові в єдине ціле. Наприклад, електронна схема для інкубатора збирається за наступним алгоритмом:

• Вивчити зображення (краще роздрукувати і покласти перед собою).
• Знайти необхідні деталі, в тому числі корпус і плату (підійдуть старі від лічильника).
• Почати з "серця" - інтегрального підсилювача К140УД7 / 8, підключивши його з позитивно зарядженим зворотною дією, що дасть йому функції компаратора.
• Підключити на місце "R5" негативний резистор ММТ-4.
• Приєднати виносний датчик за допомогою екранізованій проводки, причому довжина шнура може бути не більше метра.
• Для управління навантаженням включити в схему тиристор VS1, встановивши його на радіатор невеликих розмірів, щоб забезпечити відповідну тепловіддачу.
• Налаштувати інші елементи ланцюга.
• Підключити до блоку живлення.
• Перевірити працездатність.

До слова, додавши датчик температури, зібраний пристрій можна сміливо використовувати не тільки для інкубаторів, сушок, а й підтримки теплового режиму в акваріумі або тераріумі.

Як грамотно встановити?

Крім якісного складання необхідно звернути увагу на умови його експлуатації, які повинні включати:

• Місце розміщення - нижня частина кімнати;
• Сухість приміщення;
• Відсутність поруч "збивають" агрегатів: випромінюючих тепло або холод (електрообладнання, кондиціонер, відкриті двері з протягом).

Розібравшись, як підключити терморегулятор своїми руками, можна приступати до його регулярного використання. Головне, щоб потужність виготовленого приладу була розрахована на контакти реле. Наприклад, при максимальному навантаженні в 30 Ампер, потужність не повинна перевищувати 6,6 кВт.

Як відремонтувати?

Заводський або саморобний термостат можна і починають, щоб не купувати новий і не витрачати час на пошук і складання необхідних деталей. В першу чергу, пристрій необхідно знайти (якщо не ви займалися його установкою), адже по фото терморегулятора видно, що його розміри невеликі, що дещо ускладнює пошук.

Допоможе рада: термостат розташований поруч з кнопкою температурного режиму.

Ознаками поломки пристрою можуть бути наступні моменти:

• Прилад перестав виконувати основну функцію: температура сильно знизилася або підвищилася без реакції механізму;
• Підключений апарат працює, не переходячи в режим очікування або економії;
• Агрегат мимовільно відключився.

Залежно від причини несправності необхідно зробити наступні дії, щоб відремонтувати терморегулятор своїми руками:

• Відключити ремонтується апарат від мережі.
• Зняти захисний корпус з пристрою.
• Перевірити якість контактів і приєднань.
• Від'єднати і витягнути капілярну трубку.
• Дістати реле.
• Поміняти сильфонну трубку, зафіксувати.
• При необхідності провести заміну інших деталей.
• Підключити проводку назад.
• Поставити реле на місце.

Терморегуляторами оснащені багато побутових і господарські прилади й, знання, як їх полагодити, заново зібрати своїми руками і встановити, значно заощадить ваші кошти, час і сили.

Фото терморегулятора своїми руками

Серед численного асортименту корисних приладів, які приносять в наше життя комфорт, є велика кількість тих, які можна зробити своїми руками. До цього числа можна віднеси і терморегулятор, який включає або відключає нагрівальні і холодильні обладнання відповідно до певної температурою, на яку він встановлений. Такий пристрій відмінно підійде на період холодної погоди, наприклад для підвалу, де потрібно зберігати овочі. Так як же зробити терморегулятор своїми руками, і які деталі для цього знадобляться?

Терморегулятор своїми руками: схема

Про конструкцію термостата можна сказати, що вона не особа складна, саме з цієї причини більшість радіоаматорів починають своє навчання саме з цього приладу, а так же саме на ньому відточують свої навички і майстерність. Схем приладу можна знайти дуже велику кількість, але найпоширенішою є схема із застосуванням, так званого компаратора.

Даний елемент має кілька входів і виходів:

• Один вхід відповідає подачу еталонного напруги, яке відповідає необхідній температурі;
• Другий отримує напруги від датчика температури.

Сам компаратор приймає всі вступники показання і порівнює їх. У разі якщо буде генерувати сигнал на виході, то він включить реле, яке подасть ток на дистанційний пульт або холодильний апарат.

Які деталі знадобляться: терморегулятор своїми руками

Для датчика температури найчастіше використовують терморезистор, це елемент який регулює електричний опір в залежності від температурного показника.

Так само часто застосовують напівпровідникові деталі:

• діоди;
• Транзистори.

На їх характеристики температура повинна надавати такий же вплив. Тобто при нагріванні повинен збільшуватися струм транзистора і при цьому він повинен престати працювати, не дивлячись на вхідний сигнал. Потрібно врахувати, що такі деталі володію великим недоліком. Занадто складно провести калібрування, кажучи точніше, буде важко прив'язати ці деталі до деяких датчикам температури.

Однак на даний момент промисловість не стоїть на місці, і ви можете побачити пристрої з серії 300, це LM335, яким все частіше рекомендують скористатися фахівці і LM358n. Не дивлячись на дуже низьку вартість, дана деталь займає першу позицію в маркуваннях і орієнтується на поєднання з побутовою технікою. Варто згадати, що модифікації цієї деталі LM 235і 135 успішно застосовуються у військових сферах і промисловості. Включаючи в свою конструкцію близько 16 транзисторів, датчик здатний працювати як стабілізатор, а його напруга буде повністю залежати від температурного показника.

Залежність полягає в наступному:

1. На кожен градус буде припадати близько 0, 01 В, якщо орієнтуватися на Цельсій, то на показник 273 результат на виході складе 2, 73В.
2. Діапазон роботи обмежується в показнику від -40 до +100 градусів. Завдяки таким показникам, користувач повністю позбавляється від регулювань методом проб і помилок, а необхідна температура буде в будь-якому випадку забезпечена.

Так само крім датчика температур вам буде потрібно компаратор, найкраще придбати LM 311, який випускає той же виробник, потенціометр для того щоб сформувати еталонне напруга і вихідну установку щоб включати реле. Не забудьте придбати блок живлення і спеціальні індикатори.

Регулятор температури своїми руками: харчування і навантаження

Що стосується підключення LM 335 то воно повинно бути послідовним. Все опору необхідно підібрати так, щоб загальна величина струму, який проходить через термодатчик відповідала показникам від 0,45 мА до 5 мА. Перевищення позначки допускати не можна, так як датчик буде перегріватися, і показувати спотворені дані.

Запитка терморегулятора може відбуватися кількома способами:

• За допомогою блоку живлення з орієнтуванням на 12 В;
• За допомогою будь-якого іншого пристрою, живлення якого не перевищує вищевказаний показник, але при цьому струм, що протікає через котушку не повинен перевищувати 100 мА.

Ще раз нагадаємо про те, що показник струму в ланцюзі датчика не повинен перевищувати 5 мА, з цієї причини доведеться використовувати транзистор з великою потужністю. Найкраще підійде КТ 814. Звичайно, якщо ви хочете уникнути застосування транзистора, можна використовувати реле з меншим рівнем струму. Він зможе працювати від напруги в 220 В.

Саморобний терморегулятор: покрокова інструкція

Якщо ви придбали всі необхідні складові для збірки, залишилося розглянути докладну інструкцію. Розглядати будемо на прикладі датчика температури розрахованого на 12В.

Саморобний регулятор температури збирається за наступним принципом:

1. Готуємо корпус. Можна використовувати старі оболонки від лічильника, наприклад від установки «Граніт-1».
2. Схему підбираєте ту, яка вам більше сподобається, але можна і зорієнтуватися і на плату від лічильника. Прямий хід з позначкою «+» необхідний для підключення потенціометра, Інверсійний вхід з відміткою «-» буде служити для підключення термодатчика. Якщо так сталося, що напруга на прямому вході буде вище необхідного, на виході встановиться висока відмітка і транзистор почне подавати живлення на реле, а воно в свою чергу на нагрівальний елемент. Як тільки напруга на виході перевищить допустиму позначку - реле відключиться.
3. Для того щоб терморегулятор спрацьовував вчасно і перепади температур були забезпечені, потрібно зробити за допомогою резистора зв'язок негативного типу, яка утворюється між прямим входом і виходом на компараторе.
4. Що стосується трансформатора і його харчування, то тут може знадобитися індукційна котушка від старого електричного лічильника. Для того щоб напруга відповідало показнику в 12 вольт, вам потрібно буде зробити 540 витків. Вмістити їх вийде тільки в тому випадку, якщо діаметр проводу буде не більше 0,4 мм.

От і все. У цих невеликих діях і полягає вся робота по створенню терморегулятора своїми руками. Можливо, самому без певних навичок зробити його відразу і не вийде, проте з опорою на фото і відео інструкції ви зможете випробувати всі свої вміння.

Завдяки простій конструкції, внутрішньо генерований термоконтроллер може бути використаний будь-де.

наприклад:

• Для теплої підлоги;
• Для льоху;
• Може зайнятися регулюванням температури повітря;
• Для духовки;
• Для акваріума, де буде контролювати температурний показник води;
• Для того щоб контролювати температурний значення насоса електрокотла (його включення і відключення);
• І навіть для автомобіля.

Не обов'язково використовувати цифровий, електронний або механічний покупної термовиключатель. Купивши недороге термореле, зробити регулювання потужності на сімісторов і термопарі і ваш саморобний апарат буде працювати не гірше покупного.

Як зробити терморегулятор своїми руками (відео)

У нашій статті присвяченій самостійного створення терморегулятора були вказані всі головні моменти, від необхідних деталей для конструкції до покрокової інструкції. Не поспішайте відразу братися за створення, вивчіть літературу і поради досвідчених майстрів. Тільки з правильним підходом ви зможете отримати ідеальний результат з першої спроби.

Серед різноманітних корисних штучок, здатних додати комфорту в наше життя, багато таких, які легко можна зробити самостійно.

У цю категорію входить і термостат, також званий терморегулятором, - прилад, що включає і відключає нагрівач або холодильне обладнання відповідно до температури середовища, в якій він встановлений.

Такий пристрій може, наприклад, під час сильних холодів включати обігрівач в підвалі, де зберігаються овочі. З нашої статті ви дізнаєтеся про те, як можна зробити терморегулятор своїми руками (для котла опалення, холодильника та інших систем) і які деталі підходять для цього найкраще.

Пристрій термостата особливою складністю не відрізняється, тому багато початківці радіоаматори відточують на виготовленні цього приладу свою майстерність. Схеми пропонуються найрізноманітніші, але найбільшого поширення набув варіант із застосуванням особливої ​​мікросхеми, званої компаратором.

У цього елемента є два входи і один вихід. На один вхід подається якесь еталонне напруга, яке відповідає необхідній температурі, а на другий - напруга від термодатчика.

Схема терморегулятора для теплої підлоги

Компаратор порівнює дані, що надходять і при певному їх співвідношенні генерує на виході сигнал, що відкриває транзистор або включає реле. При цьому подається струм на нагрівач або холодильний агрегат.

Деталі пристрою регулятора температури своїми руками

У ролі датчика температури зазвичай виступає терморезистор - елемент, електричний опір якого змінюється в залежності від температури. Використовують і напівпровідникові елементи - транзистори і діоди, на характеристики яких температура також впливає: при нагріванні збільшується струм колектора (у транзисторів), при цьому спостерігається зсув робочої точки і транзистор перестає працювати, не реагуючи на вхідний сигнал.

Але у таких сенсорів є істотний недолік: їх досить складно відкалібрувати, тобто «прив'язати» до певних значень температури, через що точність саморобного терморегулятора залишає бажати кращого.

Тим часом промисловість давно освоїла випуск недорогих термодатчиков, калібрування яких здійснюється в процесі виготовлення.

До таких належить прилад марки LM335 від компанії National Semiconductor, яким ми і рекомендуємо скористатися. Вартість цього аналогового термодатчика становить всього 1 долар.

«Трійка» на першій позиції цифрового ряду в маркуванні означає, що прилад орієнтований на застосування в побутовій техніці. Модифікації LM235 і LM135 призначені для використання, відповідно, в промисловості і у військовій сфері.

Маючи в своєму складі 16 транзисторів, цей датчик працює як стабілітрон. При цьому його напруга стабілізації залежить від температури.

Залежність така: на кожен градус за абсолютною шкалою (за Кельвіном) припадає 0,01 В напруги, тобто при нулі за Цельсієм (273 за Кельвіном) напруга стабілізації на виході складе 2,73 В. Виробник калібрує датчик по температурі в 25С (298К ). Робочий діапазон лежить в межах від -40 до +100 градусів Цельсія.

Таким чином, збираючи терморегулятор на базі LM335, користувач позбувається необхідності підбирати методом проб і помилок еталонне напруга, при якому прилад забезпечить необхідну температуру.

V = (273 + T) x 0.01,

Де Т - цікавить користувача температура за шкалою Цельсія.

Крім термодатчика нам знадобиться компаратор (підійде марки LM311 від того ж виробника), потенціометр для формування еталонного напруги (настройка необхідної температури), вихідний пристрій для підключення навантаження (реле), індикатори і блок живлення.

Терморегулятор - невід'ємна частина автономного опалення. допоможе підтримувати температуру в будинку на комфортному рівні.

Принцип дії терморегулятора для інфрачервоного обігрівача розберемо.

Чи варто встановлювати термостат для радіатора опалення? У цій статті розглянемо призначення приладу і види і особливості монтажу.

Електроживлення терморегулятора

Температурний датчик LM335 підключається послідовно з резистором R1. Так ось, опір цього резистора і напруга живлення повинні бути підібрані таким чином, щоб величина що протікає через термодатчик струму перебувала в межах від 0,45 до 5 мА.

Перевищувати максимальне значення цього діапазону не слід, так як характеристики сенсора будуть спотворюватися через перегрів.

Живити терморегулятор можна від стандартного блоку живлення на 12 В або від виготовленого власними силами трансформатора.

включення навантаження

Як виконавчий пристрій, що подає харчування на нагрівач, можна застосувати автомобільне реле. Воно розраховане на напругу в 12 В, при цьому через котушку повинен протікати струм в 100 мА.

Нагадаємо, що струм в ланцюзі термодатчика не перевищує 5 мА, тому для підключення реле потрібно застосувати транзистор з більшою потужністю, наприклад, КТ814.

Можна застосувати реле з меншим струмом включення, таке як SRA-12VDC-L або SRD-12VDC-SL-C - тоді транзистор не знадобиться.

Як зробити терморегулятор своїми руками: покрокова інструкція

Розглянемо, як виготовляються терморегулятори (термореле) з датчиком температури повітря своїми руками на 12 В. Збірка приладу здійснюється в такій послідовності:

1. Перш за все, потрібно підготувати корпус. Підійде відслужив своє лічильник, наприклад, «Граніт-1».
2. Схему можна зібрати на платі від того ж лічильника. До прямого входу компаратора (позначений знаком «+») підключається потенціометр, що дозволяє задавати температуру. До інверсному входу (знак «-») - термодатчик LM335. Якщо напруга на прямому вході виявиться вищим, ніж на інверсному, на виході компаратора встановиться високий рівень (одиниця) і транзистор подасть харчування на реле, а воно - на нагрівач. Як тільки напруга на інверсному вході виявиться більшим, ніж на прямому, рівень на виході компаратора стане низьким (нуль) і реле відключиться.
3. Щоб забезпечити перепад температур, тобто спрацьовування терморегулятора, наприклад, при 23-х градусах, а відключення - при 25-ти, необхідно за допомогою резистора створити негативний зворотний зв'язок між виходом і прямим входом компаратора.
4. Трансформатор для живлення терморегулятора можна виготовити з котушки від старого електролічильника індукційного типу. На ній є місце для вторинної обмотки. Щоб отримати напруга в 12 В, необхідно намотати 540 витків. Їх вдасться вмістити, якщо використовувати провід діаметром 0,4 мм.

Простий саморобний термостат

Для включення нагрівача зручно використовувати клеммник лічильника.

Яким повинен бути нагрівач?

Потужність нагрівача залежить від того, який струм можуть витримати контакти використовуваного реле. Якщо це значення становить, наприклад, 30 А (на такий струм розраховане автомобільне реле), то обігрівач може мати потужність до 30 х 220 = 6,6 кВт. Тільки необхідно спочатку переконатися, що проводка і автомат в щитку здатні витримати таке навантаження.

монтаж

Терморегулятор слід встановлювати в нижній частині приміщення, де скупчується холодне повітря.

При цьому важливо запобігти впливу теплових перешкод, які можуть збити прилад з пантелику.

Так, наприклад, не варто розміщувати терморегулятор на протязі або поблизу електрообладнання, що випромінює тепло.

Налаштування терморегулятора

Як вже говорилося, терморегулятор на базі датчика LM335 в налаштуванні не потребує. Досить знати напруга, що подається потенціометром на прямий вхід компаратора.

Виміряти його можна за допомогою вольтметра. Необхідне значення напруги визначається за наведеною вище формулою.

Якщо потрібно, наприклад, щоб прилад спрацьовував при температурі в 20 градусів, вона повинна складати 2,93 В.

Якщо в якості термодатчика застосовується який-небудь інший елемент, еталонне напруга доведеться перевіряти дослідним шляхом. Для цього необхідно скористатися цифровим термометром, наприклад, ТМ-902С. Для точності настройки датчики термометра і терморегулятора можна з'єднати за допомогою ізоляційної стрічки, після чого їх поміщають в середу з різною температурою.

Терморегулятор з підручних матеріалів

Ручку потенціометра потрібно плавно обертати, поки терморегулятор не спрацює. У цей момент слід подивитися на шкалу цифрового термометра і відображається на ній температуру нанести на шкалу терморегулятора. Можна визначити крайні точки, наприклад, для температури в 8 і 40 градусів, а проміжні значення зазначити, розділивши діапазон на рівні частини.

Якщо цифрового термометра під рукою не виявилося, крайні точки можна визначати по воді з плаваючим в ній льодом (0 градусів) або по киплячій воді (100 градусів).

Відео на тему