Андрей Смирнов
Время чтения: ~12 мин.
Просмотров: 2

Как сделать недорогой контроллер температуры

Электронные регуляторы температуры, которые доступны на рынке, обычно довольно сложны по конструкции и дорогостоящие. Они больше подходят для областей, где может потребоваться точный контроль температуры. Очевидно, что такие высокотехнологичные типы систем управления могут оказаться бесполезными или слишком дорогими для многих любителей электроники и в местах, где потребности не столь специфичны или критичны. Кроме того, дешевые типы не являются надежными, потому что их точность не соответствует. Схема терморегулятора DIY, представленная в этой статье, очень проста по конструкции. В то же время способная обеспечить достаточно точный и последовательный контроль температуры в диапазоне от 40 до 125 градусов Цельсия, который полностью настраивается.

Как работает схема

Каждый электронный полупроводниковый компонент имеет «плохую природу» изменения своих характеристик под воздействием изменяющейся температуры окружающей среды.

Но именно это «плохое поведение» полупроводников прекрасно использовалось в этой схеме электронного контроллера температуры.

Здесь диод 1N4148 используется в качестве эталона для контроля температуры окружающей среды. Транзистор BC557 сконфигурирован в качестве датчика для измерения температуры по отношению к температуре окружающей среды.

Под влиянием приложенного тепла напряжение эмиттера базы транзистора будет падать. Падение напряжения составит около 2 мВ на один градус повышения температуры.

Вследствие этого транзистор постепенно начнет проводить и в определенный момент (согласно настройке P1) включит T2, чтобы активировать реле и внешний охлаждающий компонент.

Подсказки по сборке

Конструкция очень проста, так как схема этого недорогого регулятора температуры не требует каких-либо компонентов. Закупленные детали могут быть вставлены в небольшой кусок печатной платы общего назначения и спаяны их соединения.

Вся сборка может быть размещена в прочном пластиковом корпусе. Длина провода датчика не должна превышать одного метра, чтобы избежать попадания посторонних сигналов.

Потенциометр должен быть закреплен над коробкой, чтобы его можно было регулировать снаружи. Для того, чтобы установить точку срабатывания в соответствии с применимостью.

Настройка устройства

Для настройки устройства вам потребуется цифровой измеритель температуры, с помощью следующих простых шагов:

  • Подключите устройство к источнику переменного тока. Подключите его датчик, а также датчик расходомера к нагревательному элементу, температуру которого необходимо контролировать. Также подключите обогреватель к выходу блока, чтобы он начал нагреваться.
  • Следите за повышением температуры на цифровом счетчике. Как только он достигнет необходимой точки отключения, отрегулируйте потенциометр так, чтобы реле просто активировало и отключило питание нагревателя.
  • Следовательно, нагревательный элемент начнет охлаждаться. Через определенный промежуток времени его температура снизится до уровня, при котором реле восстановит подачу питания на нагревательный элемент, и цикл повторится. Этот период времени будет зависеть от гистерезиса цепи.

Применение

Простая схема этого недорогого регулятора температуры может использоваться для следующих двух важных применений:

Для защиты силовых транзисторов. Во многих электронных схемах силовые транзисторы выполняют жизненно важные функции. Например, управление тяжелыми выходными нагрузками и поэтому могут нагреваться до заметных пределов. Хотя они всегда устанавливаются на алюминиевые радиаторы для оптимального охлаждения, иногда температура может пересекать неконтролируемые уровни.

Датчик настоящей схемы может быть встроен в радиатор. Контакты реле могут быть подключены к охлаждающему вентилятору или использоваться для выключения питания, чтобы нагрев не превышал предела.

На птицефабриках. Недавно вылупившиеся куры внутри птицефабрик очень уязвимы к изменяющимся климатическим условиям. Таким образом, правильное регулирование температуры вокруг них становится очень важным. Обычно используются мощные лампы накаливания для поддержания внутренней атмосферы птицефабрики. Но если интенсивность этих ламп не контролируется, все может стать опасным.

Опять же, присоединение датчика предлагаемой схемы электронного контроллера температуры к конкретной лампе может эффективно использоваться для их выключения в случае, если температура окружающей среды поднимается до критической точки. Таким образом, контроллер температуры помогает поддерживать среднюю температуру фермы в здоровой пропорции.

Читатели могут настраивать и модифицировать эту схему контроллера температуры в соответствии со своими потребностями и спецификациями, чтобы найти множество других применений. Просто не забудьте держать эталонный диод вдали от температуры, которая должна быть измерена.

comments powered by HyperCommentsW3230-DC-12V-24V-110V-220V-AC-Digital-Temperature-Controller-LED-Display-Thermostat-With-Heating-Cooling.jpg

  • Цена: $3.79

Такой контроллер, кажется, ещё не исследовали здесь, мне понравился: дешёвый, все заявленные функции работают надлежащим образом, простой в настройке. Бесплатная доставка, трек следился, приехал за 2 недели. Для чего нужен контроллер температуры, надеюсь, объяснять не надо — это автомат, который управляет либо нагревателем, либо охладителем для того, чтобы температура детали, к которой прикреплён датчик, поддерживалась в нужном диапазоне. Данный контроллер обладает стандартным набором функций, а отличается от собратьев наличием второго дисплея, на котором индицируется пороговое значение температуры, установленное пользователем. Это удобно, когда юзер склеротик, либо юзеров много — сразу видно, какую температуру дивайс «держит». Мне эта вторая строчка не нужна вовсе, у меня прибор будет настроен один раз, я его купил просто из-за некоторой «новизны» — цена почти такая же, как и с одним индикатором. Как вы можете видеть, устройство законченное: заключено в корпус и укомплектовано датчиком. Ничего не надо колхозить.

Габариты: 79 х 43 х 26 мм Тип датчика — NTC10K Диапазон рабочих температур — от минус 55 до плюс 155 градусов Точность поддержания температуры (и разрешение дисплея) — 0,1 градус. Остальные параметры — в листовке-инструкцииb79cbd.jpg У продавца есть модификации на различное напряжение питания (цена различается, внимание!), я взял на 12В (у меня исполнительный механизм тоже на 12В, это удобно), поэтому в моём случае — на месте преобразователя питающего напряжения ничего нет. Прибор оживает уже при напряжении питания около 4В, он программируется и показывает температуру, но реле не срабатывает. Срабатывать реле начинает при повышении напряжения до 9В, то есть, не обязательно брать БП на 12В. Комнатную температуру измеряет так же точно, как и медицинский термометр583245.jpg Этого мне достаточно, мне именно так и надо поддерживать. Если точность не устраивает, на каком-то участке диапазона, пользователь всегда может внести поправку — программно (плюс-минус 10 градусов). Гистерезис настраивается в диапазоне от 0,1 градуса до 30 градусов! Есть задержка включения исполнительного агрегата — настраивается от 0 до 10 минут. По умолчанию, кстати, контроллер настроен на режим охлаждения — то есть для замены вышедшего из строя регулятора температуры холодильника — готов 🙂
Ну вот, я немного поколхозил, датчик (герметичный, длина кабеля — 1 метр, на разъёме) засунул в поток воды фильтра аквариума, вентилятор, ну, вы понимаете — теперь температура водички в аквариуме будет держаться в диапазоне 23-24 градуса.
При работе приборчик слабо греется. Реле при срабатывании щёлкает громко, но из тумбочки не слышно 🙂 Хороший прибор, имхо.iw1315195326_image.jpg

  • Цена: $15.68

Цифровой контроллер температуры, если проще — Термостат, а если еще проще — Терморегулятор. Как и почему этот специфичный прибор оказался подарком (причем несколько раз) расскажу ниже. В процессе поиска решений при реализации одного замысла для проведения предварительных экспериментов был выбран этот вариант. Критерии выбора были простые: ни обзоров, ни описаний подобных приборов нигде не попадалось — т.е. почти наобум и чтоб подешевле (тогда он стоил около 14$, да еще купон). Забегая вперед сразу скажу: с выбором не ошибся, угадал в точку, оказалось то что нужно — т.е. уже подарок №1. 31 числа мы с друзьями ходим в …, возвращаясь с почты с последними посылками прошлого года, обнаружил в почтовом ящике еще одно извещение (подарок №2), но возвращаться уже не стал. Посылка была без трека и что там за заказ и откуда было непонятно. Получил уже 03.01.2012. Посылкой в общем то назвать трудно, пришел обычный небольшой бумажный пакет с полиэтиленовыми пупырями внутри. При вскрытии обнаружился герой обзора и пришлось удивляться еще пару раз. Во-первых, скорости доставки. Заказ был оплачен 08.12.2011, отправлен без трека 10.12.2011 — итого 3 недели. В обычные то времена это рекордные сроки доставки для наших мест, а учитывая предпраздничную загруженность почты совсем неожиданный и потому очень приятный сюрприз — т.е. подарок №3. А во-вторых, удивили размеры девайса, почему-то не ожидал, что он такой маленький окажется (подарок №3,5). Никакой индивидуальной коробочки-упаковки не оказалось, если не считать простой пупырявый пакетик:a8277a.jpg Внутри комплектность — беднее не придумаешь — сам приборчик и подключенный к нему термодатчик:83692e.jpg Даже никакой писульки-инструкции :(. Ну хотя бы на самом приборе почитаем о нем:36843d.jpg Переводить и расшифровывать почти не надо, вроде и так понятно. Вид на фасад прибора:a9966f.jpg Вид с тыла:4deb43.jpg Задняя крышечка на одном саморезике. Откручиваем:f5f95e.jpg Заглядываем и видим куда и что подключать:0381ae.jpg Инструкции нет, на самом приборе информация скудная, посмотрим-ка как оно внутри устроено. Винтиков больше не обнаружено, дальше все на защелках:6739b5.jpg Вид снизу:fb5528.jpg Мда-а, жалеют китайцы спирто-бензин, нифига платы не моют от флюса. А вот буковки и циферки на релюшке приятно удивили:1bd58a.jpg Параметры коммутируемых цепей отличаются от написанных на самом приборе в лучшую сторону. Можно подключать до 12A/250VAC~, а не 5A/AC220V, только печатные дорожки от контактов реле желательно продублировать проводками. Еще один вид внутренностей:3aa626.jpg И вид на фасад без передней панели-светофильтра: Так, тактильно-визуальные исследования завершены, переходим к эвристически-практическим экспериментам. Подключаем сетевой шнур к контактам 3 и 4 и втыкаем в розетку 220В: Получился термометр с крупным, ярким и хорошо читаемым LED-дисплеем, с хорошими углами обзора. Цена деления 0,1*С. Погрешность измерения обещают 0,5*С. в диапазоне от -50 до +110*С. При сравнении с другим китайским градусометром выявилась абсолютная идентичность показаний: Если и врут то одинаково, из земляческой солидарности 🙂 Градусник — это хорошо, но мало. Методом научного тыка (инструкции то нет) были выявлены следующие возможности девайса (для наглядности предположим, что мы хотим сконструировать инкубатор): — есть возможность выставить температуру в диапазоне от -50 до +110*С. Никогда яйца не высиживал, поэтому чисто гипотетически пусть это будет +30*С. Через нормально разомкнутые контакты реле 1 и 2 подключаем какой-либо нагреватель с параметрами не более указанных выше, который и будет «наседкой». Термодатчик размещаем поближе к яйцам (не-не-не, к тем которые будем высиживать). На всякий случай варианты схем подключения: При включении всего этого агрегата происходит срабатывание реле и его контакты 1 и 2 замыкаются, на дисплее загорается диодик «WORK» — начался нагрев — типа пришла «наседка» и занялась своим мамкинским делом. При достижении +30*С контакты реле размыкаются, диод «WORK» гаснет, нагрев отключается — наседка пошла на обед. Температура естественно начинает снижаться. При падении до +25*С реле опять включается — обед у наседки кончился. В общем, принцип понятен — прибор помогает поддерживать температуру в пределах от +25*С до +30*С. А это уже лучше чем просто термометр. Дальнейшее изучение выявило еще бОльшие возможности прибора, все они сведены в табличку: Чуть-чуть пояснений:HC — Heating/Сooling — можно задавать режимы «Нагрев» или «Охлаждение». Пример с «нагревом» рассмотрели выше. «Охлаждение» соответственно наоборот: вместо обогревателя коммутируется охладительный прибор (кондиционер, компрессор морозильника, вентилятор). А термостат не будет давать температуре увеличиваться выше заданного предела.D — Hysteresis — Гистерезис, тот самый разброс в 5 градусов в примере про инкубатор, можно менять в пределах от 1 до 15.LS — Lowest setting limits (HS — The maximum limit set) — можно ограничивать минимальную и максимальную границы температурного диапазона.CA — Temperature correction — можно задавать коррекцию температуры в пределах ± 5*С, видимо если «врет» термодатчик.PT — Delay time — можно менять время задержки срабатывания от 0 до 10 мин. Не знаю зачем, но вдруг надо. Все настройки-установки сохраняются и при отключении питания! Вот такой оказался вполне солидный девайс. Не просто термометр, и даже не просто термостат-терморегулятор, а ТЕРМОСТАТ с большими возможностями регулировки и настройки. Ну и о самом главном: зачем же он понадобился и почему вдруг оказался подарком. Родители жены живут на первом этаже в девятиэтажке, но в квартире есть лоджия. Как-то однажды с тестем мы на этой лоджии вырезали в полу люк и устроили внизу замечательный погребок-овощехранилище. Несколько лет все было замечательно, соседство с теплым подвалом дома позволяло без проблем хранить весь годовой запас овощей, солений и пр. Но в прошлом году то ли с отоплением стали экономить, то ли сказались сильные морозы и часть урожая там подмерзла. И теперь тесть постоянно озабочен сохранностью продуктов, следит за температурой в погребке, то и дело спускаясь туда поглядеть на обычные спиртовые градусники. Вот и решил как-то облегчить этот процесс. Поначалу хотел приобрести просто несколько цифровых термометров с датчиками на проводке, уже не пришлось бы вниз каждый раз спускаться. А тут вдруг нарисовалась и очень удачно реализовалась идея практически полной автоматизации процесса. Приборчик оказался просто идеальным кандидатом в помощники в этом деле, только для удобства пользования пришлось соорудить следующую конструкцию. За основу была взята комбинация розетка+выключатель в одном корпусе для открытого монтажа электропроводки. Выключатель был ампутирован, а в освободившееся место вживлен герой обзора. Проводок термодатчика удлинил на пару метров (по умолчанию он около метра всего). И в итоге вот что получилось: Рассматривался еще иной вариант: но первый понравился больше. Теперь агрегат становится очень прост в практическом применении. Тестю остается только включить его в розетку на лоджии и разместить так чтобы удобно было наблюдать его из комнаты. Термодатчик надо будет спустить в погребок через вентиляционное отверстие и разместить в подходящем месте. А в розетку рядом с прибором подключить удлинитель с небольшим пластинчатым обогревателем, который находится уже в погребке рядом с проблемными промерзающими местами. Вуаля!.. Остается только изредка поглядывать из комнаты на лоджию за процессом работы китайской автоматики. К Новому году конечно не успел, к Рождеству как-то не в тему. Но не беда, у тестя 10 января день рождения вот и обрадуем его этим подарком. Надеюсь он будет доволен. Думаю что и кому-то из вас информация в этом обзоре станет полезной, т.е. тоже окажется таким своеобразным подарочком. И мне приятно вдруг оказаться запоздалым рождественским Дедом Морозом.С Рождеством Христовым! UPD: Дополнительная информацияНадумаете брать в этом магазине, вот купоны. Благодарим ув. raptorgrimИспользуемые источники:

  • https://meanders.ru/kak-postroit-nedorogoj-kontroller-temperatury.shtml
  • https://mysku.ru/blog/aliexpress/72606.html
  • https://mysku.ru/blog/others/4226.html

Рейтинг автора
5
Подборку подготовил
Максим Уваров
Наш эксперт
Написано статей
171
Ссылка на основную публикацию
Похожие публикации