Mga kategorya: Praktikal na Elektronika, Ang automation sa bahay
Bilang ng mga tanawin: 104853
Mga puna sa artikulo: 13
Ang thermalat ng Do-it-yourself para sa isang cellar
Pagpili ng sensor para sa termostat
Ang temperatura regulator sa pang-araw-araw na buhay ay ginagamit sa isang malawak na iba't ibang mga aparato, mula sa refrigerator hanggang sa mga iron at paghihinang. Marahil, walang radio amateur na makalalampas sa gayong pamamaraan. Karamihan sa mga madalas na ginagamit bilang isang sensor ng temperatura o sensor sa iba't ibang mga disenyo ng amateur thermistors, transistor o diode. Ang operasyon ng mga naturang Controller ng temperatura ay medyo simple, ang operasyon ng algorithm ay nauna, at bilang isang resulta ng isang simpleng circuit ng kuryente.
Ang pagpapanatili ng nakatakda na temperatura ay isinasagawa sa pamamagitan ng pag-on / off elemento ng pag-init (TEN): sa sandaling maabot ng temperatura ang itinakdang halaga, gumagana ito paghahambing ng aparato (comparator) at ang pampainit ay naka-off. Ang prinsipyong ito ng regulasyon ay ipinatupad sa lahat ng mga simpleng regulator. Mukhang ang lahat ay simple at naiintindihan, ngunit ito ay hanggang sa pagdating sa mga praktikal na eksperimento.
Ang pinakamahirap at pag-ubos ng proseso sa paggawa ng "simple" thermostat ay upang ayusin ang nais na temperatura. Upang matukoy ang mga katangian na katangian ng scale ng temperatura, iminungkahi na unang ibabad ang sensor sa isang sisidlan na may natutunaw na yelo (ito ay zero degree Celsius), at pagkatapos ay sa tubig na kumukulo (100 degree).
Matapos ang "pagkakalibrate" na ito sa pamamagitan ng pagsubok at pagkakamali gamit ang isang thermometer at isang voltmeter, nakatakda ang kinakailangang temperatura. Matapos ang gayong mga eksperimento, ang resulta ay hindi ang pinakamahusay.
Ngayon, iba't ibang mga kumpanya ang gumawa ng maraming mga sensor ng temperatura na na-calibrate sa panahon ng proseso ng pagmamanupaktura. Ito ang mga pangunahing sensor na idinisenyo upang gumana mga microcontroller. Ang impormasyon sa output ng mga sensor na ito ay digital; ipinapadala ito sa pamamagitan ng interface ng 1-wire 1-wire bidirectional, na nagbibigay-daan sa iyo upang lumikha ng buong network batay sa mga katulad na aparato. Sa madaling salita, napakadaling lumikha ng isang multi-point thermometer, upang makontrol ang temperatura, halimbawa, sa loob ng bahay at sa labas, at hindi kahit na sa isang silid.
Sa gitna ng napakaraming matalinong digital sensor, isang katamtaman na aparato ang mukhang mahusay LM335 at ang mga variant nito 235, 135. Ang unang digit sa pagmamarka ay nagpapahiwatig ng layunin ng aparato: 1 ay tumutugma sa pagtanggap ng militar, 2 pang-industriya na paggamit, at ang tatlo ay nagpapahiwatig ng paggamit ng sangkap sa mga gamit sa sambahayan.
Sa pamamagitan ng paraan, ang magkakatugma na sistema ng notasyon ay katangian ng maraming mga na-import na bahagi, halimbawa, mga amplifier ng pagpapatakbo, mga comparator, at marami pa. Ang domestic analogue ng naturang mga pagtukoy ay ang pagmamarka ng mga transistor, halimbawa, 2T at CT. Ang dating ay inilaan para sa militar, at ang huli para sa malawakang paggamit. Ngunit oras na upang bumalik sa na pamilyar na LM335.
Panlabas, ang sensor na ito ay mukhang isang low-power transistor sa isang plastik na pabahay TO - 92, ngunit sa loob nito mayroong 16 na transistor. Ang sensor na ito ay maaari ring nasa kaso ng SO - 8, ngunit walang mga pagkakaiba sa pagitan nila. Ang hitsura ng sensor ay ipinapakita sa Figure 1.
Larawan 1. Hitsura ng LM335 Sensor
Ayon sa prinsipyo ng operasyon, ang sensor ng LM335 ay isang zener diode, kung saan ang boltahe ng pag-stabilize ay nakasalalay sa temperatura. Sa pagtaas ng temperatura ng isang degree na Kelvin, ang boltahe ng pag-stabilize ay nagdaragdag ng 10 millivolts. Ang isang tipikal na diagram ng mga kable ay ipinapakita sa Larawan 2.
Larawan 2. Ang karaniwang sensor ay nagbibigay-daan sa circuitLM335
Kapag tinitingnan ang figure na ito, maaari mong tanungin kaagad kung ano ang paglaban ng risistor R1 at kung ano ang supply boltahe sa tulad ng isang lumilipat na circuit. Ang sagot ay nakapaloob sa dokumentong teknikal, na nagsasabing ang normal na operasyon ng produkto ay ginagarantiyahan sa kasalukuyang hanay ng 0.45 ... 5.00 milliamp. Dapat pansinin na ang limitasyon ng 5 mA ay hindi dapat lumampas, dahil ang sensor ay overheat at sukatin ang sarili nitong temperatura.
Ano ang ipapakita ng sensor ng LM335
Ayon sa dokumentasyon (Data Sheet) ang sensor ay na-calibrate ayon sa ganap na scale Kelvin. Kung ipinapalagay namin na ang panloob na temperatura ay -273.15 ° C, at ito ay isang ganap na zero ayon kay Kelvin, kung gayon ang sensor na pinag-uusapan ay dapat magpakita ng zero boltahe. Sa pagtaas ng temperatura sa bawat degree, ang output boltahe ng zener diode ay tataas ng 10mV o sa pamamagitan ng 0.010V.
Upang ilipat ang temperatura mula sa karaniwang scale ng Celsius sa scale ng Kelvin, magdagdag lamang ng 273.15. Well, tungkol sa 0.15 palagi nilang nakalimutan ang lahat, kaya 273 lamang, at lumiliko na ang 0 ° C ay 0 + 273 = 273 ° K.
Sa mga aklat-aralin sa pisika, ang 25 ° C ay itinuturing na normal na temperatura, at ayon kay Kelvin ay lumiliko ito 25 + 273 = 298, o sa halip na 298.15. Ang puntong ito ay nabanggit sa datasheet bilang ang tanging pag-calibrate point ng sensor. Sa gayon, sa temperatura na 25 ° C, ang output ng sensor ay dapat na 298.15 * 0.010 = 2.9815V.
Ang operating range ng sensor ay nasa loob ng saklaw ng -40 ... 100 ° C at sa buong saklaw ang katangian ng sensor ay napaka-linear, na ginagawang madali upang makalkula ang mga pagbasa ng sensor sa anumang temperatura: kailangan mo munang i-convert ang temperatura sa Celsius hanggang degree Kelvin. Pagkatapos ay dumami ang nagresultang temperatura sa pamamagitan ng 0.010V. Ang huling zero sa numerong ito ay nagpapahiwatig na ang boltahe sa Volts ay ipinahiwatig na may isang katumpakan ng 1 mV.
Ang lahat ng mga pagsasaalang-alang at kalkulasyon na ito ay dapat humantong sa ideya na sa paggawa ng termostat hindi mo na kailangang magtapos ng anumang bagay sa pamamagitan ng paglubog ng sensor sa tubig na kumukulo at sa natutunaw na yelo. Ito ay sapat na upang kalkulahin lamang ang boltahe sa output ng LM335, pagkatapos nito ay nananatili lamang upang itakda ang boltahe na ito bilang sanggunian sa input ng comparator (comparator).
Ang isa pang dahilan para sa paggamit ng LM335 sa disenyo nito ay ang mababang presyo. Sa online store maaari mo itong bilhin para sa mga $ 1. Marahil mas maraming gastos ang paghahatid. Matapos ang lahat ng mga pagsasaalang-alang sa teoretikal na ito, maaari kaming magpatuloy sa pagbuo ng electrical circuit ng termostat. Sa kasong ito, para sa cellar.
Scograpikong diagram ng termostat para sa cellar
Upang magdisenyo ng isang termostat para sa isang cellar batay sa isang sensor ng temperatura ng LM335, walang bagong naimbento. Ito ay sapat na upang sumangguni sa teknikal na dokumentasyon (Data Sheet) para sa sangkap na ito. Naglalaman ang datasheet ng lahat ng mga paraan na maaaring magamit ng sensor, kabilang ang mismong tagontrol ng temperatura.
Ngunit ang pamamaraan na ito ay maaaring isaalang-alang bilang functional, kung saan posible na pag-aralan ang prinsipyo ng trabaho. Sa pagsasagawa, kakailanganin mong madagdagan ito ng isang aparato na output na nagbibigay-daan sa iyo upang i-on ang isang pampainit ng isang naibigay na kapangyarihan at, siyempre, isang power supply at, marahil, mga tagapagpahiwatig ng operasyon. Tatalakayin ng kaunti ang mga node na ito, ngunit sa ngayon tingnan natin kung ano ang inaalok ng pagmamay-ari ng dokumentasyon, mga datasheet din ito. Ang circuit, tulad nito, ay ipinapakita sa Figure 3.
Larawan 3. diagram ng koneksyon sensorLM335
Paano gumagana ang comparator
Ang batayan ng iminungkahing pamamaraan ay ang comparator LM311, aka 211 o 111. Tulad ng lahat mga nagkukumparaAng ika-311 ay may dalawang input at isang output. Ang isa sa mga input (2) ay direkta at ipinahiwatig ng + sign. Ang isa pang input ay kabaligtaran (3) ay ipinahiwatig ng isang minus sign. Ang output ng comparator ay pin 7.
Ang lohika ng comparator ay medyo simple. Kapag ang boltahe sa direktang input (2) ay mas malaki kaysa sa kabaligtaran (3), isang mataas na antas ay nakatakda sa output ng comparator. Ang transistor ay nagbubukas at nag-uugnay sa pagkarga. Sa Figure 1, ito ay agad na pampainit, ngunit ito ay isang diagram na gumagana. Ang isang potensyomiter ay konektado sa direktang pag-input, na nagtatakda ng threshold para sa comparator, i.e. setting ng temperatura.
Kapag ang boltahe sa kabaligtaran ng input ay mas malaki kaysa sa direkta, ang output ng paghahambing ay magiging mababa. Ang sensor ng temperatura ng LM335 ay konektado sa kabaligtaran na pag-input, kaya kapag tumataas ang temperatura (ang pampainit ay nasa), ang boltahe sa kabaligtaran na pag-input ay tataas.
Kapag naabot ng boltahe ng sensor ang threshold na itinakda ng potensyomiter, ang comparator ay lilipat sa isang mababang antas, ang transistor ay magsasara at i-off ang pampainit. Pagkatapos ang buong pag-ikot ay paulit-ulit.
Wala talagang natitira - sa batayan ng itinuturing na scheme ng pag-andar upang makabuo ng isang praktikal na pamamaraan, bilang simple at abot-kayang hangga't maaari para sa mga nagsisimula sa mga mahilig sa radio. Ang isang posibleng praktikal na pamamaraan ay ipinapakita sa Larawan 4.
Larawan 4
Ang ilang mga paliwanag sa konsepto
Madaling makita na ang pangunahing layout ay nagbago nang kaunti. Una sa lahat, sa halip na isang pampainit, ang transistor ay i-on ang relay, at kung ano ang i-on ang relay tungkol sa isang maliit na kalaunan. Lumitaw din ang isang electrolytic capacitor C1, ang layunin kung saan ay upang makinis ang mga ripples ng boltahe sa zener diode 4568. Ngunit pag-usapan natin ang tungkol sa layunin ng mga detalye nang mas detalyado.
Ang lakas ng sensor ng temperatura at tagabahagi ng boltahe ng setting ng temperatura na R2, R3, R4 ay nagpapatatag parametric stabilizer R1, 1N4568, C1 na may stabilization boltahe ng 6.4V. Kahit na ang buong aparato ay pinalakas mula sa isang nagpapatatag na mapagkukunan, ang isang karagdagang stabilizer ay hindi masaktan.
Ang solusyon na ito ay nagbibigay-daan sa iyo na kapangyarihan ang buong aparato mula sa isang mapagkukunan na ang boltahe ay maaaring mapili depende sa boltahe ng relay coil na magagamit. Malamang, ito ay 12 o 24V. Pinagmulan ng kuryente marahil kahit na hindi matatag, basta tulay ng diode na may kapasitor. Ngunit mas mainam na huwag stint at ilagay ang integrated stabilizer 7812 sa power supply, na magbibigay din ng proteksyon laban sa maikling circuit.
Kung pinag-uusapan natin ang relay, ano ang maaaring mailapat sa kasong ito? Una sa lahat, ito ay mga modernong maliit na laki ng relay, tulad ng mga ginagamit sa mga washing machine. Ang hitsura ng relay ay ipinapakita sa Figure 5.
Larawan 5. Maliit na laki ng relay
Para sa lahat ng kanilang maliit na sukat, ang mga gayong relay ay maaaring lumipat sa kasalukuyang hanggang sa 10A, na nagpapahintulot sa paglipat ng pag-load hanggang sa 2KW. Ito ay kung para sa lahat ng 10A, ngunit hindi mo kailangang gawin iyon. Ang pinaka-maaari mong i-on ang gayong relay ay isang pampainit na may kapasidad na hindi hihigit sa 1 kW, dahil dapat mayroong hindi bababa sa ilang uri ng "safety margin"!
Napakabuti kung ang relay ay magsasama ng mga contact magnetic starter Serye ng PME, hayaan ang pag-on sa pampainit. Ito ay isa sa mga maaasahang pagpipilian sa paglilipat ng pag-load. Ang iba pang mga pagpipilian sa koneksyon ay inilarawan sa artikulo. "Paano ikonekta ang load sa control unit sa mga microcircuits". Ngunit ipinapakita ng kasanayan na ang pagpipilian na may isang magnetic starter ay marahil ang pinakasimpleng at pinaka maaasahan. Ang isang posibleng pagpapatupad ng pagpipiliang ito ay ipinapakita sa Figure 6.
Larawan 6
Ang suplay ng kuryente ng termostat
Ang yunit ng suplay ng kuryente ng aparato ay hindi matibay, at dahil ang temperatura regulator mismo (isang microcircuit at isang transistor) ay kumonsumo ng halos walang lakas, ang anumang adapter na gawa sa network na ginawa ng China ay angkop bilang isang mapagkukunan ng kuryente.
Kung gumawa ka ng isang suplay ng kuryente, tulad ng ipinapakita sa diagram, kung gayon ang isang maliit na transpormer ng kapangyarihan mula sa isang recorder ng cassette tape ng isang calculator o iba pa ay lubos na angkop. Ang pangunahing bagay ay ang boltahe sa pangalawang paikot-ikot na hindi dapat lumampas sa 12..14V. Sa pamamagitan ng isang mas mababang boltahe, ang relay ay hindi gagana, at may isang mas mataas na boltahe maaari lamang itong masunog.
Kung ang boltahe ng output ng transpormer ay nasa saklaw ng 17 ... 19V, kung gayon narito hindi mo magagawa nang walang isang pampatatag. Hindi ito dapat matakot, dahil ang mga modernong integrated stabilizer ay mayroon lamang 3 na mga output, hindi ito mahirap na maibenta ang mga ito.
Mag-load sa
Ang bukas na transistor VT1 ay lumiliko sa relay K1, na sa pamamagitan ng pakikipag-ugnay nito ang K1.1 ay lumiliko sa magnetic starter K2. Ang mga contact ng magnetic starter K2.1 at K2.2 ay kumokonekta sa pampainit sa network. Dapat pansinin na ang pampainit ay naka-on kaagad sa dalawang contact. Tinitiyak ng solusyon na ito na kapag ang starter ay naka-disconnect, ang phase ay hindi mananatili sa pagkarga, maliban kung, siyempre, ang lahat ay nasa pagkakasunud-sunod.
Dahil ang bodega ng alak ay mahalumigmig, kung minsan ay basa-basa, sa mga tuntunin ng kaligtasan ng elektrikal ay napanganib, mas mahusay na ikonekta ang buong aparato gamit RCD ayon sa lahat ng mga kinakailangan para sa mga modernong kable. Ang mga patakaran ng mga de-koryenteng mga kable sa basement ay matatagpuan sa ang artikulong ito.
Ano ang dapat maging pampainit
Ang mga scheme ng mga regulator ng temperatura para sa cellar ay nai-publish nang maraming.Kapag nai-publish sila ng magazine na Modelist-Kostruktor at iba pang print media, ngunit ngayon ang lahat ng kasaganaan na ito ay lumipat sa Internet. Ang mga artikulong ito ay nagbibigay ng mga rekomendasyon sa kung paano dapat ang pampainit.
May nag-aalok ng ordinaryong daang-wat na maliwanag na maliwanag na lampara, pantubo na pampainit ng tatak ng TEN, mga radiator ng langis (posible kahit na may isang faulty bimetallic regulator). Iminumungkahi din na gumamit ng mga domestic heaters na may built-in na fan. Ang pangunahing bagay ay walang direktang pag-access sa mga live na bahagi. Samakatuwid, ang mga lumang electric stoves na may bukas na spiral at homemade heat heat type ng kambing Huwag gamitin sa anumang kaso.
Suriin muna ang pag-install
Kung ang aparato ay natipon nang walang mga pagkakamali mula sa mga magagamit na bahagi, hindi kinakailangan ang espesyal na pagsasaayos. Ngunit sa anumang kaso, bago ang unang pagsisimula, kinakailangan upang suriin ang kalidad ng pag-install: wala bang paghihinang o kabaliktaran ang mga saradong track sa nakalimbag na circuit board. At hindi mo dapat kalimutang gawin ang mga pagkilos na ito, gawin mo lamang ito bilang isang patakaran. Ito ay totoo lalo na para sa mga istruktura na konektado sa elektrikal na network.
Pagtatakda ng termostat
Kung ang unang pagsasama ng istraktura ay naganap nang walang usok at pagsabog, kung gayon ang tanging dapat gawin ay itakda ang sanggunian ng sanggunian sa direktang pag-input ng comparator (pin 2), ayon sa nais na temperatura. Upang gawin ito, kailangan mong gumawa ng maraming mga kalkulasyon.
Ipagpalagay na ang temperatura sa cellar ay dapat mapanatili sa +2 degree Celsius. Pagkatapos ay isinalin namin ito sa mga degree sa Kelvin, pagkatapos ay i-multiplikate namin ang resulta sa pamamagitan ng 0.010V, ang resulta ay isang sanggunian na sanggunian, ito rin ang setting ng temperatura.
(273.15 + 2) * 0.010 = 2.7515 (V)
Kung ipinapalagay na ang thermostat ay dapat mapanatili ang isang temperatura ng, halimbawa, +4 degree, kung gayon ang sumusunod na resulta ay makuha: (273.15 + 4) * 0.010 = 2.7715 (V)
Boris Aladyshkin
Tingnan din sa electro-tl.tomathouse.com
: