Hola a todos los amantes de los productos electrónicos caseros. Recientemente, rápidamente hice un termostato electrónico con mis propias manos, el diagrama del dispositivo es muy simple. Como actuador, se utiliza un relé electromagnético con contactos potentes que pueden soportar corrientes de hasta 30 amperios. Por lo tanto, el producto casero considerado puede usarse para diversas necesidades del hogar.
De acuerdo con el siguiente esquema, el termostato se puede usar, por ejemplo, para un acuario o para almacenar vegetales. Para alguien puede ser útil cuando se usa junto con una caldera eléctrica, y alguien puede adaptarlo para un refrigerador.
Como dije, el circuito es muy simple, contiene un mínimo de componentes de radio comunes y económicos. Por lo general, los termostatos se construyen sobre un chip comparador. Debido a esto, el dispositivo se vuelve más complicado. Este producto casero está construido sobre un diodo zener ajustable TL431:
Ahora hablemos más sobre los detalles que usé.
Detalles del dispositivo:
El contador electrónico quemado Granit-1 se utilizó como caja. El tablero en el que se encuentran todos los componentes principales de la radio también proviene del medidor. Dentro de la caja cabe un transformador de alimentación y un relé electromagnético:
Como relé, decidí usar uno automotriz, que se puede comprar en cualquier concesionario de automóviles. Corriente de funcionamiento de la bobina de aproximadamente 100 miliamperios:
Dado que el diodo zener ajustable es de baja potencia, su corriente máxima no supera los 100 miliamperios, no funcionará para conectar directamente el relé al circuito del diodo zener. Así que tuve que usar más potente transistor KT814. Por supuesto, el circuito se puede simplificar si se utiliza un relé, en el que la corriente a través de la bobina será inferior a 100 miliamperios, por ejemplo, o SRA-12VDC-AL. Dichos relés se pueden conectar directamente al circuito de cátodo del diodo zener.
Hablaré un poco sobre el transformador. Por lo que decidí usar no estándar. Tengo una bobina de voltaje de un viejo medidor de energía eléctrica de inducción por ahí:
Como se puede ver en la foto, hay espacio libre para el devanado secundario, decidí probar a enrollarlo y ver qué pasa. Por supuesto, el área de la sección transversal del núcleo es pequeña y, en consecuencia, la potencia es pequeña. Pero para este controlador de temperatura, este transformador es suficiente. Según mis cálculos, obtuve 45 vueltas por 1 voltio. Para obtener 12 voltios en la salida, debe enrollar 540 vueltas. Para encajarlos, utilicé un alambre con un diámetro de 0,4 mm. Por supuesto, puede usar uno listo para usar con un voltaje de salida de 12 voltios o un adaptador.
Como notaron, el circuito tiene un estabilizador 7805 con un voltaje de salida estabilizado de 5 voltios, que alimenta la salida de control del diodo zener. Gracias a esto, el controlador de temperatura resultó con características estables que no cambiarán con los cambios en el voltaje de suministro.
Como sensor utilicé un termistor, que a temperatura ambiente tiene una resistencia de 50 kΩ. Cuando se calienta, la resistencia de esta resistencia disminuye:
Para protegerlo de las influencias mecánicas, utilicé tubos termorretráctiles:
El lugar para la resistencia variable R1 se encuentra en el lado derecho del termostato. Como el eje de la resistencia es muy corto, tuve que soldarle una bandera, para lo cual es conveniente girar. En el lado izquierdo, coloqué el interruptor de palanca de control manual. Con él, es fácil controlar el estado operativo del dispositivo, sin cambiar la temperatura establecida:
A pesar de que el bloque de terminales del medidor eléctrico anterior es muy voluminoso, no lo saqué de la caja. Claramente incluye un enchufe de cualquier dispositivo, como un calentador eléctrico. Al quitar el puente (amarillo a la derecha en la foto) y encender el amperímetro en lugar del puente, puede medir la corriente suministrada a la carga:
Ahora queda por calibrar el termostato. Para esto necesitamos. Es necesario conectar ambos sensores del dispositivo junto con cinta aislante:
Use un termómetro para medir la temperatura de varios objetos fríos y calientes. Con un marcador, aplique una escala y marcas en el termostato, en el momento en que se enciende el relé. Tengo de 8 a 60 grados centígrados. Si alguien necesita cambiar la temperatura de funcionamiento en una dirección u otra, esto es fácil de hacer cambiando los valores de las resistencias R1, R2, R3:
Entonces hicimos un termostato electrónico con nuestras propias manos. Exteriormente se ve así:
Para que no se viera el interior del dispositivo, a través de la tapa transparente lo tapé con cinta adhesiva, dejando un hueco para el LED HL1. Algunos radioaficionados que deciden repetir este esquema se quejan de que el relé se enciende, no muy claramente, como si estuviera traqueteando. No noté nada, el relé se enciende y apaga muy claramente. Incluso con un ligero cambio de temperatura, no se produce ningún parloteo. Sin embargo, si surge, es necesario seleccionar con mayor precisión el condensador C3 y la resistencia R5 en el circuito base del transistor KT814.
El termostato ensamblado de acuerdo con este esquema enciende la carga cuando baja la temperatura. Si alguien, por el contrario, necesita encender la carga cuando aumenta la temperatura, entonces debe cambiar el sensor R2 con las resistencias R1, R3.
Termostato para incubadora Mechta-12 (12V) con control y regulación del nivel de humedad, así como un temporizador programable para girar/cambiar la posición de las bandejas en la incubadora, este es un dispositivo electrónico universal que proporcionará Control automático confiable y de alta calidad. temperatura y humedad en la incubadora que necesita. Proporciona control de la rotación de las bandejas en intervalos de tiempo específicos. El dispositivo tiene alta precisión medidas y ajustes. Temperatura - 0,1 °C. Humedad - 5%. Tensión de alimentación 12 V.
Cualquier incubadora de huevos requiere un control constante de la temperatura y la humedad del ambiente. ¡La principal dificultad en esto es mantener estos parámetros en valores constantes! De hecho, incluso un sobrecalentamiento o hipotermia de 10 minutos de los huevos incubados conduce a la muerte del embrión.
La humedad también juega un papel importante en la incubación. Para medir la humedad se utiliza un método psicrométrico, basado en la dependencia de la diferencia entre las lecturas de los termómetros seco y húmedo del aparato. Este método es uno de los más precisos y fiables. Puede leer más sobre este método a continuación.
También es necesario voltear los huevos después de cierto tiempo (al menos 3-4 vueltas por día) durante todo el período de incubación, esto se debe al hecho de que la diferencia de temperatura en los diferentes lados de los huevos puede alcanzar los 2 grados. lo que conduce a una disminución en la eclosión de los pollitos.
Para resolver estos problemas, es necesario utilizar varios dispositivos de control de temperatura y humedad, varios temporizadores. Dispositivo electronico SUEÑO-12 combina todas estas funciones en un solo dispositivo, diseñado y utilizado para controlar los parámetros de temperatura y humedad, así como para controlar los volteadores de bandejas en las incubadoras.
SUEÑO-12 es el dispositivo de control del I&C. El dispositivo analiza la información proveniente de los sensores, analiza los intervalos de tiempo y por medio de un relé enciende la carga en dispositivos externos que sirven para cambiar las condiciones climáticas en el objeto regulado, y también, si es una incubadora, enciende en el motor del dispositivo de volteo de bandejas.
Para cambiar la temperatura, se puede usar cualquier dispositivo de calefacción o refrigeración con un consumo de corriente de no más de 16 A: calentadores eléctricos tubulares eléctricos (TEH), bombillas incandescentes, acondicionadores de aire, unidades de refrigeración, etc.
Para regular la humedad en la incubadora, se pueden conectar humidificadores ultrasónicos, generadores de vapor, válvulas de un dispositivo que suministra agua para humedecer el tejido colgante, tanques de agua calentados, compresores que bombean aire a través de tanques de agua, etc. Se pueden conectar sistemas de ventilación al instrumento para reducir la humedad.
Además de las incubadoras, el dispositivo también se puede utilizar para medir y controlar la temperatura y la humedad en varios tipos locales (almacenes, invernaderos), en cámaras de secado, en condiciones domésticas, como parte integrante de una estación meteorológica, etc.
Descripción apariencia dispositivo dispositivos
En el panel frontal de este modelo se encuentra:
1. indicador digital, mostrando los valores actuales de temperatura, humedad, información de servicio, así como el estado de la carga (encendida o apagada)
2. botones de control (con la ayuda de los cuales se ingresa la información del usuario en el microcontrolador):
M - menú; cambio de rango
Aceptar - confirmación; cambio en el número en la descarga.
Para ajustes y mantenimiento durante la operación, es posible ingresar al menú de servicio. Parámetros del dispositivo ajustables:
- Tiempo de funcionamiento del temporizador de vuelta de bandejas;
- valor de la temperatura;
- Valor de humedad;
- Parámetros de histéresis;
- Parámetros de servicio desde el menú de servicio.
Descripción método psicrométrico“bulbo seco-húmedo”: un termómetro “seco” muestra la temperatura del aire circundante, y un termómetro “húmedo”, parcialmente colocado en agua destilada, muestra una temperatura más baja, ya que el agua se evapora de su superficie, asociada al consumo de calor. La evaporación de la superficie de un termómetro de bulbo húmedo es más intensa cuanto menor es la humedad del aire circundante. La diferencia en las lecturas de los termómetros depende por lo tanto del valor de la humedad del aire. Cuanto menor sea la humedad del aire, mayor será la tasa de evaporación y mayor será la diferencia en las lecturas del termómetro. Conociendo la diferencia de temperatura, puede usar una tabla psicrométrica especial y averiguar el valor de la humedad.
Garantía: 24 meses
El controlador de temperatura digital universal TR-12V-DS está diseñado para medir y mantener la temperatura dentro de los límites especificados (de -55 a +125 °C), y puede usarse ampliamente para el control preciso de la temperatura en circuitos eléctricos con un voltaje de 12 v
El termostato TR-12V-DS es el más demandado para su uso en equipos automotrices con una red de a bordo de 12V; se puede utilizar en incubadoras, criadoras; en varios sistemas basados en baterías, paneles solares y otras fuentes de energía alternativas; en equipos alimentados a 12 voltios. El sensor de temperatura es un sensor digital de alta precisión DS18B20 ampliamente utilizado.
El termostato de control climático TR-12V-DS mide el valor de la temperatura en la ubicación del sensor y da un comando para encender o apagar la carga por medio de un relé electromagnético. Cualquier aparato eléctrico de calefacción o refrigeración está conectado a él. Al mismo tiempo, la potencia máxima de los dispositivos conectados no debe exceder los 2500 vatios de carga activa (10 amperios en cos ? = 1).
El dispositivo tiene configuraciones para mantener la temperatura y la histéresis, es decir, la diferencia de temperatura entre el encendido y el apagado de la carga, por lo que puede configurar un "pasillo" de temperatura más amplio y evitar una operación excesiva del relé. El termostato universal TR-12V-DS se puede configurar tanto para el modo de calefacción (encender el dispositivo de calefacción cuando la temperatura desciende por debajo de la establecida) como para el modo de refrigeración (encender el dispositivo de refrigeración cuando la temperatura sube por encima de la establecida). Además, el termostato tiene un temporizador incorporado, gracias al cual es posible programar el termostato para mantener la temperatura durante un tiempo determinado (mantenimiento de temperatura X minutos -> apagar antes de la activación manual) o para trabajar en un modo cíclico (mantenimiento de temperatura X minutos -> simple Y minutos -> mantenimiento de temperatura...). Además, el dispositivo tiene la capacidad de limitar los límites superior e inferior establecidos del rango de temperatura mantenida.
El termostato viene en una pequeña caja transparente de 6 (8) x 5 x 3 cm y tiene orificios para fijación con tornillos autorroscantes (tornillos) en cualquier superficie adecuada.
|
Parámetro |
Sentido |
|
Rango de temperatura de medición |
de -55 a +125 °С |
|
Resolución |
0,1 °С, 0,1 °С en el rango de -9,9 a +99,9 °С, 1 °С en el rango de -55 a -10 °С y de +100 a +125 °С |
|
Error de medición de temperatura |
|
|
Histéresis (diferencia entre las temperaturas de encendido y apagado) |
más o menos de 0 a 50,0 °С |
|
tiempo del temporizador de trabajo |
0 a 999 minutos |
|
tiempo de inactividad del temporizador |
0 a 999 minutos |
|
Señalización sonora de fin de proceso |
|
|
Elección de la lógica de funcionamiento |
calefacción o refrigeración |
|
Corriente de conmutación máxima en cos ? =1 |
|
|
Longitud de los cables de conexión del sensor |
|
|
Tensión de alimentación del instrumento |
12 voltios CA/CC |
|
Método de montaje (conexión) |
superficie plana, gabinete portátil |
|
dimensiones |
6 (8) x 5 x 3 cm |
En este artículo, consideraremos dispositivos que soportan un determinado régimen térmico o señalan que se ha alcanzado la temperatura deseada. Dichos dispositivos tienen un alcance muy amplio: pueden mantener la temperatura deseada en incubadoras y acuarios, pisos con calefacción e incluso ser parte de casa inteligente. Para usted, le proporcionamos instrucciones sobre cómo hacer un termostato con sus propias manos y con un costo mínimo.
Los sensores de medida más sencillos, incluidos los que responden a la temperatura, constan de un medio brazo de medida de dos resistencias, una referencia y un elemento que cambia su resistencia en función de la temperatura que se le aplique. Esto se muestra más claramente en la siguiente imagen.
Como se puede ver en el diagrama, la resistencia R2 es un elemento de medición de un termostato de fabricación propia, y R1, R3 y R4 son el brazo de referencia del dispositivo. Este es un termistor. Es un dispositivo conductor que cambia su resistencia con la temperatura.
El elemento del termostato que reacciona a un cambio en el estado del brazo de medición es amplificador integrado en modo comparador. Este modo salta la salida del microcircuito del estado de apagado a la posición de trabajo. Por lo tanto, a la salida del comparador, solo tenemos dos valores "encendido" y "apagado". La carga de chips es un ventilador de PC. Cuando la temperatura alcanza un cierto valor en el hombro R1 y R2, se produce un cambio de voltaje, la entrada del microcircuito compara el valor en los pines 2 y 3, y el comparador cambia. El ventilador enfría el objeto requerido, su temperatura baja, la resistencia de la resistencia cambia y el comparador apaga el ventilador. Así, la temperatura se mantiene en un nivel dado y se controla el funcionamiento del ventilador.
La diferencia de voltaje del brazo de medición se alimenta a un transistor emparejado con una alta ganancia y un relé electromagnético actúa como comparador. Cuando el voltaje en la bobina es suficiente para retraer el núcleo, se dispara y se conecta a través de sus contactos a los actuadores. Cuando se alcanza la temperatura establecida, la señal en los transistores disminuye, el voltaje en la bobina del relé cae sincrónicamente y, en algún momento, los contactos se desconectan y la carga útil se desconecta.
Una característica de este tipo de relé es la presencia: esta es una diferencia de varios grados entre encender y apagar un termostato casero, debido a la presencia de un relé electromecánico en el circuito. Por lo tanto, la temperatura siempre fluctuará varios grados alrededor del valor deseado. La opción de montaje proporcionada a continuación está prácticamente desprovista de histéresis.
Diagrama esquemático de un termostato analógico para una incubadora:
Este esquema fue muy popular para la repetición en la década de 2000, pero incluso ahora no ha perdido su relevancia y hace frente a la función que se le asignó. Si tiene acceso a piezas viejas, puede ensamblar un termostato con sus propias manos casi gratis.
El corazón del producto casero es el amplificador integrado K140UD7 o K140UD8. En este caso, está conectado con un positivo. retroalimentación y es un comparador. El elemento sensible a la temperatura R5 es una resistencia del tipo MMT-4 con un TKE negativo, lo que significa que cuando se calienta, su resistencia disminuye.
El sensor remoto se conecta a través de un cable blindado. Para reducir el funcionamiento falso del dispositivo, la longitud del cable no debe exceder 1 metro. La carga se controla a través del tiristor VS1 y la potencia máxima permitida del calentador conectado depende de su clasificación. En este caso, 150 vatios, una llave electrónica: se debe instalar un tiristor en un radiador pequeño para eliminar el calor. La siguiente tabla muestra las clasificaciones de los elementos de radio para ensamblar un termostato en el hogar.
El aparato no tiene aislamiento galvánico de la red de 220 voltios, tenga cuidado al montarlo, hay tensión de red en los elementos reguladores, lo que pone en peligro la vida. Después del montaje, asegúrese de aislar todos los contactos y coloque el dispositivo en una caja no conductora. El siguiente video muestra cómo ensamblar un termostato de transistor:
Termostato de transistor casero
Ahora le diremos cómo hacer un controlador de temperatura para un piso cálido. El esquema de trabajo se copia de una muestra en serie. Útil para aquellos que quieren familiarizarse y repetir, o como muestra para solucionar problemas del dispositivo.
El centro del circuito es un chip estabilizador, conectado de manera inusual, el LM431 comienza a pasar corriente a un voltaje superior a 2,5 voltios. Es este valor que este microcircuito tiene una fuente interna de voltaje de referencia. A un valor de corriente más bajo, no se pierde nada. Esta característica comenzó a usarse en varios esquemas de controladores de temperatura.
Como puede ver, el circuito clásico con un brazo de medición permanece: R5, R4 son resistencias adicionales y R9 es un termistor. Cuando cambia la temperatura, el voltaje cambia en la entrada 1 del microcircuito, y si ha alcanzado el umbral de respuesta, entonces el voltaje continúa a lo largo del circuito. En este diseño, la carga para el chip TL431 es el LED de indicación de funcionamiento HL2 y el optoacoplador U1, para el aislamiento óptico del circuito de potencia de los circuitos de control.
Al igual que en la versión anterior, el dispositivo no tiene transformador, pero está alimentado por un circuito de condensador de extinción C1, R1 y R2, por lo que también está bajo un voltaje potencialmente mortal y debe tener mucho cuidado al trabajar con el circuito. . Para estabilizar el voltaje y suavizar las ondas de las ráfagas de la red, se instalan en el circuito un diodo zener VD2 y un condensador C3. Para indicar visualmente la presencia de voltaje en el dispositivo, se instala el LED HL1. El elemento de control de potencia es un triac VT136 con un pequeño fleje para control a través del optoacoplador U1.
Con estas clasificaciones, el rango de control está entre 30 y 50 °C. A pesar de la aparente complejidad a primera vista, el diseño es fácil de configurar y fácil de repetir. A continuación se presenta un diagrama visual de un termostato en un chip TL431, con una fuente de alimentación externa de 12 voltios para uso en sistemas de automatización del hogar:
Este termostato es capaz de controlar un ventilador de computadora, relé de potencia, indicadores luminosos, alarmas sonoras. Para controlar la temperatura del soldador, existe un esquema interesante que utiliza el mismo circuito integrado TL431.
Para medir la temperatura del elemento calefactor, se usa un termopar bimetálico, que se puede tomar prestado de un medidor remoto en un multímetro o comprar en una tienda especializada en repuestos de radio. Para aumentar el voltaje del termopar al nivel de activación de TL431, se instala un amplificador adicional en el LM351. El control se realiza a través del optoacoplador MOC3021 y triac T1.
Cuando el termostato está conectado a la red, se debe observar la polaridad, el negativo del regulador debe estar en el cable neutro, de lo contrario, el voltaje de fase aparecerá en el cuerpo del soldador, a través de los cables del termopar. Este es el principal inconveniente de este circuito, porque no todos quieren verificar constantemente la conexión correcta del enchufe a la toma de corriente, y si lo descuida, puede recibir una descarga eléctrica o dañar los componentes electrónicos durante la soldadura. El ajuste de rango se realiza mediante la resistencia R3. Este esquema garantizará la operación prolongada del soldador, eliminará su sobrecalentamiento y aumentará la calidad de la soldadura debido a la estabilidad del régimen de temperatura.
En el video se analiza otra idea para ensamblar un termostato simple:
Controlador de temperatura en un chip TL431
Regulador simple para soldador
Los ejemplos desmontados de controladores de temperatura son suficientes para satisfacer las necesidades del maestro del hogar. Los esquemas no contienen repuestos escasos y costosos, se repiten fácilmente y prácticamente no necesitan ser ajustados. Los datos caseros se pueden adaptar fácilmente para controlar la temperatura del agua en el tanque del calentador de agua, monitorear el calor en la incubadora o el invernadero, actualizar el hierro o el soldador. Además, puede restaurar un refrigerador viejo convirtiendo el regulador para que funcione con valores de temperatura negativos intercambiando las resistencias en el brazo de medición. ¡Esperamos que nuestro artículo haya sido interesante, lo haya encontrado útil y haya entendido cómo hacer un termostato con sus propias manos en casa! Si todavía tienes preguntas, no dudes en hacerlas en los comentarios.
