DIY lämpötila-anturin korjaus

Yksinkertaisimmat mittausanturit, myös lämpötilaan reagoivat, koostuvat kahden vastuksen mittauspuoliskosta, referenssistä ja elementistä, joka muuttaa resistanssiaan siihen kohdistuvan lämpötilan mukaan. Tämä näkyy selvemmin alla olevassa kuvassa.

Kuten kaaviosta näkyy, R1 ja R2 ovat kotitekoisen termostaatin mittauselementtejä ja R3 ja R4 ovat laitteen tukivarsi.

Termostaatin elementti, joka reagoi mittausvarren tilan muutokseen, on integroitu vahvistin vertailutilassa. Tämä tila vaihtaa mikropiirin lähdön äkillisesti pois päältä -tilasta käyttöasentoon. Tämän mikropiirin kuormitus on PC-tuuletin. Kun lämpötila saavuttaa tietyn arvon R1:n ja R2:n haaroissa, tapahtuu jännitemuutos, mikropiirin tulo vertaa arvoa nastoissa 2 ja 3 ja komparaattori kytkeytyy. Siten lämpötila pidetään ennalta määrätyllä tasolla ja puhaltimen toimintaa ohjataan.

Eron jännite mittausvarresta syötetään parilliseen transistoriin suurella vahvistuksella, sähkömagneettinen rele toimii vertailijana. Kun käämi saavuttaa jännitteen, joka riittää vetäytymään sydämen sisään, se laukeaa ja kytketään toimilaitteiden koskettimien kautta. Kun asetettu lämpötila saavutetaan, transistoreiden signaali laskee, relekäämin jännite laskee samanaikaisesti ja koskettimet irrotetaan jossain vaiheessa.

Tämän tyyppisen releen ominaisuus on hystereesi - tämä on useiden asteiden ero kotitekoisen termostaatin kytkemisen ja sammutuksen välillä, koska piirissä on sähkömekaaninen rele. Alla oleva kokoonpanovaihtoehto on käytännössä vailla hystereesiä.

Video (klikkaa toistaaksesi).

Kaavamainen elektroninen kaavio analogisesta termostaatista inkubaattorille:

Tämä järjestelmä oli erittäin suosittu toistettavaksi vuonna 2000, mutta vieläkään se ei ole menettänyt merkitystään ja selviytyy sille osoitetun toiminnon kanssa. Jos sinulla on pääsy vanhoihin osiin, voit koota termostaatin omin käsin melkein ilman mitään.

Kotitekoisen tuotteen sydän on integroitu K140UD7 tai K140UD8 vahvistin. Tässä tapauksessa se liittyy positiiviseen palautteeseen ja on vertailukohta. Lämpöherkkä elementti R5 on MMT-4-tyyppinen vastus, jossa on negatiivinen TKE, jolloin sen vastus pienenee kuumennettaessa.

Kaukosäätimen anturi on kytketty suojatulla johdolla. Häiriöiden ja laitteen väärän laukaisun vähentämiseksi johdon pituus ei saa ylittää 1 metriä. Kuormaa ohjataan VS1-tyristorin kautta ja lämmittimen teho riippuu täysin sen nimellisarvosta. Tässä tapauksessa, 150 wattia, elektroninen tyristoriavain on asennettava pieneen jäähdyttimeen lämmön poistamiseksi. Alla olevasta taulukosta näet radioelementtien arvot termostaatin kokoamiseen kotona.

Laitteessa ei ole galvaanista eristystä 220 voltin verkosta, ole varovainen asennuksessa, säädinelementeissä on verkkojännite. Alla oleva video näyttää, kuinka transistoritermostaatit kootaan:

Nyt kerromme sinulle kuinka tehdä lämpötilansäädin lämpimälle lattialle. Työkaavio on kopioitu sarjanäytteestä. Hyödyllinen niille, jotka haluavat tarkistaa ja toistaa, tai esimerkkinä vianetsintää varten.

Piirin keskipiste on stabilointipiiri, joka on kytketty epätavallisella tavalla, LM431 alkaa kuljettaa virtaa yli 2,5 voltin jännitteellä. Tämä arvo on se, että tällä mikropiirillä on sisäinen referenssijännitelähde. Jos arvo on pienempi, se ei menetä mitään. Tätä ominaisuutta alettiin käyttää kaikenlaisissa termostaattipiireissä.

Kuten näette, klassinen piiri mittausvarrella pysyy R5-, R4- ja R9-termistoreina. Lämpötilan muuttuessa mikropiirin tulon 1 jännite siirtyy, ja jos se saavuttaa liipaisukynnyksen, se kytketään päälle ja jännitettä syötetään edelleen. Tässä mallissa TL431:n kuorma on merkkivalo HL2:n ja optoerottimen U1 toiminnasta, tehopiirin optinen eristys ohjauspiireistä.

Kuten edellisessä versiossa, laitteessa ei ole muuntajaa, vaan se saa virtansa sammutuskondensaattoripiiristä C1R1 ja R2. Jännitteen stabiloimiseksi ja verkkopiikin aaltoilun tasoittamiseksi piiriin on asennettu Zener-diodi VD2 ja kondensaattori C3. Laitteeseen on asennettu HL1-LED, joka näyttää jännitteen visuaalisesti. Tehonsäätöelementti on VT136-triac, jossa on pieni vanne ohjausta varten optoerottimen U1 kautta.

Näillä arvoilla ohjausalue on 30-50 °C. Näennäisestä monimutkaisuudesta huolimatta suunnittelu on helppo asentaa ja helppo toistaa. Havainnollistava kaavio termostaatista TL431-mikropiirissä, ulkoisella 12 voltin virtalähteellä käytettäväksi kodin automaatiojärjestelmissä:

Tämä termostaatti pystyy ohjaamaan tietokoneen tuuletinta, virtarelettä, merkkivaloja ja äänihälytyksiä. Juotosraudan lämpötilan säätämiseksi on mielenkiintoinen piiri käyttämällä samaa integroitua TL431-piiriä.

Lämmityselementin lämpötilan mittaamiseen käytetään bimetallitermoparia, joka voidaan lainata yleismittarin ulkoisesta mittarista. Jännitteen nostamiseksi lämpöparista TL431-liipaisutasolle asennetaan ylimääräinen LM351-vahvistin. Ohjaus tapahtuu MOC3021 optoerottimen ja T1-triakin kautta.

Kun termostaatti on kytketty verkkoon, napaisuutta on noudatettava, säätimen miinus on oltava nollajohdossa, muuten vaihejännite ilmestyy juotosraudan runkoon, termoparin johtojen kautta. Aluetta säädetään vastuksella R3. Tämä järjestelmä varmistaa juotosraudan pitkäaikaisen toiminnan, sulkee pois sen ylikuumenemisen ja parantaa juotoksen laatua.

Videossa käsitellään toista ideaa yksinkertaisen termostaatin kokoamiseksi: