Терморегулятор на терморезисторе схемы

Как сделать самодельное устройство для поддержания заданной температуры и включения и выключения обогревателя, схема. Термостат можно использовать для поддержания температуры в небольшом огороде на таком уровне, чтобы овощи не замерзли зимой, когда на улице низкая температура.

Схема автоматической насадки на паяльник, которая подает сигнал и отключает паяльник во время длительного бездействия. Радиолюбители чаще всего используют паяльники на 220 В мощностью 40 Вт и 25 Вт. Во время работы паяльник всегда включен, но поскольку во время ремонта или регулировки .

Схема простого регулятора скорости вращения двигателя вентилятора. Небольшие вентиляторы постоянного тока 12 В часто используются для охлаждения различных электронных устройств. Не всегда оправданным является работа вентилятора на полную мощность.

Схема самодельного термостата, предназначенного для работы с системой отопления на основе электрического котла. Схема основана на микрочипе DS1621. DS1621 — это цифровой термостат и термометр ввода/вывода, обеспечивающий точность ±0,5°C. При использовании .

Схема регулятора температуры (термостата) — термостат для управления нагрузкой в зависимости от значения температуры. Термостат предназначен для управления нагревом воды в аквариуме. Принципиальная схема датчика температуры представляет собой термистор R1 (полупроводниковый, с .

Термостат, схема которого показана ниже, предназначен для управления электрическим нагревательным прибором с максимальной мощностью 1100 Вт. Это может быть нагревательный элемент, инфракрасная лампа накаливания или инфракрасная нагревательная пленка. Термостат подходит для регулирования и поддержания температуры.

Это очень простой термостат, который можно использовать для управления различными нагрузками и устройствами в зависимости от температуры датчика. Устройство построено на трех транзисторах (2 x КТ3102 + КТ3107), а к его выходу подключено маломощное электромагнитное реле. Важно, чтобы катушка реле .

Термостат (реле термостата), схема которого описана ниже, может использоваться для управления нагревательным прибором с максимальной мощностью 220 Вт. Это может быть обогреватель на основе инфракрасных ламп или обычных ламп, окрашенных в черный цвет. Таким термостатом может быть, например, .

Большинство аналоговых термостатов на базе компаратора основаны на схеме, в которой задается только температура, которую необходимо поддерживать. В этом случае гистерезис фиксирован и нигде не обозначен, поэтому невозможно понять, при какой температуре поддерживается заданное значение.

Устройство используется для местного управления отоплением — включения и выключения электронагревателя. Этот термостат наиболее подходит для использования в фотографии, управления нагревателем в аквариуме, при проведении малярных работ и т.д. Базовый набор компонентов позволяет создать термостат.

Идея создания такого устройства возникла в процессе модернизации усилителя 4 TDA2030A. Мне очень не понравился шум вентилятора. Конечно, я не мог слышать шум вентилятора, пока играла музыка, но когда музыка выключилась, возле радиатора было слышно громкое жужжание. В результате получилась эта схема с компаратором LM311.


Для начала напомним, что такое компаратор.
Компаратор — это устройство сравнения.

Он сравнивает напряжение на прямом входе (компаратор имеет два входа — прямой и обратный) с напряжением на обратном входе (напряжение срабатывания). Резисторы R1 и R2 образуют делитель напряжения. Они используются для регулировки порогового напряжения компаратора. Если прямое входное напряжение превышает инверсное входное напряжение, компаратор выдает высокий уровень, равный напряжению питания компаратора.

Резистор R3 используется для создания положительной обратной связи, создавая характеристику передачи гистерезиса. Это позволяет избежать быстрого, нежелательного переключения состояния выхода из-за шума во входном сигнале.

Можно даже построить простой АЦП с компаратором, установив порог и напряжение питания компаратора на логическую единицу!

Принцип его работы таков: радиатор не охлаждается, пока его температура не достигнет 40-50 градусов (зависит от сопротивления резисторов RV1 и RT1). При достижении необходимой температуры радиатор включается, охлаждает радиатор и снова выключается. Эта схема уменьшит шум вентилятора в тех режимах работы усилителя, где нагрев MCU незначителен, тем самым снижая уровень шума.

Здесь компаратор управляет полевым транзистором, который может переключать нагрузку (кулер, светодиод, реле и т.д.).
Видно, что напряжение на прямом входе (12,7 В) ниже, чем на обратном (12,8 В). Выход компаратора равен 0 В, поэтому полюсный выключатель закрыт, ток через него не течет, и двигатель не вращается.

Слегка измените сопротивление RV1.

Если входное напряжение выше порогового, компаратор открывает транзистор, через него течет ток, и двигатель начинает вращаться. В реальных условиях сопротивление RT1 должно изменяться в результате нагрева (если NCT) или охлаждения (если PCT).

Теперь давайте посмотрим, как это будет выглядеть «в железе».

Данные о температуре снимаются с помощью термистора NTC сопротивлением 1 кОм.

Мой выбор пал на SMD монтаж, так как я хотел, чтобы устройство было как можно меньше.
Плату можно просто приклеить к радиатору или стенке усилителя с помощью термоклея или двустороннего скотча.

Установка довольно проста: термистор должен быть доведен до комнатной температуры. Затем его калибруют, поворачивая триммер до тех пор, пока он не перестанет реагировать на комнатную температуру. Затем термистор нагревается до требуемой расчетной температуры (я откалибровал его примерно до 50*C. Я приклеил термистор к настольной лампе с лампочкой мощностью 100 Вт и отрегулировал тепло, излучаемое лампой.), и отрегулировал резистор так, чтобы он выглядел так, будто работает при требуемой температуре.

И не забудьте о теплопроводящей пасте между термистором и радиатором.

Контроль температуры — очень важная технология не только в производстве, но и в повседневной жизни. Будучи столь важным, этот параметр должен каким-то образом регулироваться и контролироваться. Существует огромное количество таких устройств, с множеством функций и параметров. Но сделать термостат своими руками иногда гораздо лучше, чем купить готовый заводской аналог.

Общее понятие о температурных регуляторах

Устройства, которые одновременно фиксируют и регулируют заданное значение температуры, чаще всего встречаются в производстве. Но они также имеют свое место в частных домах. Для поддержания нужного микроклимата в доме часто используются терморегуляторы. Их можно использовать для сушки овощей вручную или для обогрева инкубатора. Место для такой системы можно найти где угодно.

В этом видео мы узнаем, что такое терморегулятор:


На самом деле, большинство терморегуляторов являются частью общей схемы, состоящей из:

  1. Датчик температуры, который измеряет и регистрирует температуру и передает информацию на контроллер. Это происходит путем преобразования тепловой энергии в электрические сигналы, которые регистрируются устройством. Датчиком может быть термометр сопротивления или термопара, в которой имеется металл, реагирующий на изменение температуры и изменяющий под ее воздействием свое сопротивление.
  2. Аналитическим блоком является сам контроллер. Он принимает электронные сигналы, реагирует в соответствии со своими функциями и передает сигнал на исполнительный механизм.
  3. Привод — это механическое или электронное устройство, которое ведет себя определенным образом, когда получает сигнал от контроллера. Например, при достижении заданной температуры клапан закрывает подачу теплоносителя. И наоборот, как только показания упадут ниже заданного значения, аналитический блок выдаст команду на открытие клапана.

Это три основные части системы контроля температуры. Хотя в дело могут вступать и другие детали, например, промежуточное реле. Однако они выполняют только дополнительную функцию.

Принцип работы

Принцип работы всех контроллеров заключается в том, что они чувствуют некоторую физическую величину (температуру), отправляют данные в систему блока управления, которая решает, что делать в том или ином случае.

При изготовлении термостата самым простым вариантом будет механическая схема управления. Здесь с помощью резистора устанавливается определенный порог, при достижении которого на исполнительный механизм подается сигнал.

Для обеспечения дополнительной функциональности и возможности работы в более широком диапазоне температур необходимо встроить контроллер. Это также продлит срок службы устройства.

В этом видеоролике показано, как сделать собственный термостат для электрического отопления:

Самодельный регулятор температуры

На самом деле существует множество схем изготовления собственного термостата. Все зависит от того, в какой области будет использоваться такой продукт. Конечно, создать что-то слишком сложное и многофункциональное крайне сложно. Но термостат, который можно использовать для обогрева аквариума или сушки овощей на зиму, вполне возможно создать, имея минимум знаний.

Простейшая схема

Самый простой термостат для своих рук имеет бестрансформаторный источник питания, который состоит из диодного моста с параллельно подключенным диодом Зенера для стабилизации напряжения в пределах 14 В, и гасящего конденсатора. При необходимости можно добавить регулятор на 12 В.

Создание термостата не требует больших усилий и средств

В схеме будет использоваться регулятор TL431, который управляется делителем, состоящим из резистора 47 кОм, резистора 10 кОм и термистора 10 кОм, выступающего в качестве датчика температуры. Его сопротивление уменьшается при повышении температуры. Резистор и сопротивление лучше всего выбирать для получения наилучшей точности отклика.

Сам процесс происходит следующим образом: при подаче напряжения более 2,5 В на управляющий контакт схемы, он размыкается, вызывая включение реле, подавая питание на нагрузку привода.

Как сделать терморегулятор для инкубатора своими руками, можно увидеть на видео ниже:

И наоборот, когда напряжение становится ниже, цепь замыкается и реле отключается.

Чтобы избежать дребезга контактов реле, выбирайте реле с минимальным током удержания. А параллельно входам следует припаять конденсатор 470×25 В.

Используя термистор NTC и ИС, которые уже применялись, стоит предварительно проверить их функциональность и точность.

В результате получается простое устройство контроля температуры. Однако при правильном подборе компонентов он идеально подходит для широкого спектра применений.

Прибор для помещения

Этот терморегулятор с датчиком температуры воздуха идеально подходит для контроля температуры в помещениях и контейнерах. Он полностью автоматический и управляет всеми излучателями тепла, от горячей воды до радиаторов. Термовыключатель имеет отличные эксплуатационные характеристики. Датчик может быть встроенным или выносным.

В данном случае датчиком температуры является термистор, обозначенный на схеме R1. Делитель напряжения содержит R1, R2, R3 и R6, с которого сигнал поступает на четвертый вывод схемы операционного усилителя. Пятый вывод DA1 получает сигнал от делителя R3, R4, R7 и R8.

Резисторы должны быть выбраны таким образом, чтобы компаратор был положительно насыщен при самой низкой температуре измеряемой среды, когда сопротивление термистора максимально.

Выходное напряжение компаратора составляет 11,5 В. В это время транзистор VT1 находится в открытом положении и реле K1 активирует привод или промежуточный механизм, что вызывает нагрев. В результате температура окружающей среды повышается, что снижает сопротивление датчика. На входе 4 схемы напряжение начинает расти и, в результате, превышает напряжение на выводе 5. Следовательно, компаратор входит в фазу отрицательного насыщения. На десятом выходе схемы напряжение принимает значение примерно 0,7 В, что является логическим нулем. В результате транзистор VT1 закрывается, реле деактивируется и привод отключается.

На микросхеме LM 311

Такой автономный термоконтроллер предназначен для работы с нагревателями и способен поддерживать заданную температуру в диапазоне 20-100 градусов. Это самый безопасный и надежный вариант, поскольку в нем используется гальваническая развязка температурного датчика и цепи управления, что полностью исключает возможность поражения электрическим током.

Как и большинство подобных схем, она основана на мосте постоянного тока, с компаратором на одном плече и датчиком температуры на другом. Компаратор отслеживает рассогласование в цепи и реагирует на состояние моста при превышении точки равновесия. В то же время он пытается сбалансировать мост с термистором, изменяя его температуру. А термостабилизация может происходить только при определенном значении.

Резистор R6 используется для установки точки, в которой должен произойти баланс. В зависимости от температуры окружающей среды термистор R8 также может войти в этот баланс и контролировать температуру.

Простую схему термостата можно увидеть на видео:


Если температура, установленная R6, ниже требуемой, сопротивление на R8 слишком велико, что снижает ток на компараторе. Это приведет к протеканию тока и открытию полурезисторов VS1, что приведет к включению нагревательного элемента. Об этом будет сигнализировать светодиод.

По мере увеличения температуры сопротивление R8 будет уменьшаться. Мост будет стремиться приблизиться к точке равновесия. На компараторе потенциал инверсного входа будет плавно уменьшаться, а потенциал прямого входа — увеличиваться. В какой-то момент ситуация меняется, и процесс идет в обратном направлении. Таким образом, термоконтроллер своими руками будет включать или выключать привод в зависимости от сопротивления R8.

Если у вас нет LM311, вы можете заменить его отечественной микросхемой КР554СА301. Вы получаете простой термостат своими руками с минимальными затратами, высокой точностью и надежностью.

Необходимые материалы и инструменты

Сам монтаж электрической системы любого терморегулятора не требует много времени и усилий. Но чтобы сделать термостат, нужны минимальные знания электроники, набор деталей по схеме и инструменты:

  1. Импульсный паяльник. Вы также можете использовать обычный паяльник, но с тонким наконечником.
  2. Паяльник и флюс.
  3. Печатная плата.
  4. Кислота для травления следов.

Достоинства и недостатки

Даже простой термостат своими руками имеет множество преимуществ и положительных сторон. О многофункциональных устройствах заводского производства вообще нечего сказать.

Регуляторы температуры позволяют:

  1. Поддерживайте комфортную температуру.
  2. Экономия энергетических ресурсов.
  3. Не допускать людей к процессу.
  4. Контролируйте процесс, повышайте качество.

Недостатком является высокая стоимость моделей заводского изготовления. Конечно, это не относится к самодельным устройствам. Но производственные, необходимые для работы с жидкими, газообразными, щелочными и подобными средами, имеют высокую стоимость. Особенно если устройство должно обладать множеством функций и возможностей.

Оцените статью
Добавить комментарий