Терморегулятор своїми руками інструкція з виготовлення

Серед різноманітних корисних штучок, здатних додати комфорту в наше життя, багато таких, які легко можна зробити самостійно.

Такий пристрій може, наприклад, під час сильних холодів включати обігрівач в підвалі, де зберігаються овочі. З нашої статті ви дізнаєтеся про те, як можна зробити терморегулятор своїми руками (для котла опалення, холодильника та інших систем) і які деталі підходять для цього найкраще.

Простий терморегулятор своїми руками - схема

Пристрій термостата особливою складністю не відрізняється, тому багато початківці радіоаматори відточують на виготовленні цього приладу свою майстерність. Схеми пропонуються найрізноманітніші, але найбільшого поширення набув варіант із застосуванням особливої мікросхеми, званої компаратором.

У цього елемента є два входи і один вихід. На один вхід подається якесь еталонне напруга, яке відповідає необхідній температурі, а на другий - напруга від термодатчика.

Схема терморегулятора для теплої підлоги

Компаратор порівнює дані, що надходять і при певному їх співвідношенні генерує на виході сигнал, що відкриває транзистор або включає реле. При цьому подається струм на нагрівач або холодильний агрегат.

Деталі пристрою регулятора температури своїми руками

У ролі датчика температури зазвичай виступає терморезистор - елемент, електричний опір якого змінюється в залежності від температури. Використовують і напівпровідникові елементи - транзистори і діоди, на характеристики яких температура також впливає: при нагріванні збільшується струм колектора (у транзисторів), при цьому спостерігається зсув робочої точки і транзистор перестає працювати, не реагуючи на вхідний сигнал.

Але у таких сенсорів є істотний недолік: їх досить складно відкалібрувати, тобто «прив'язати» до певних значень температури, через що точність саморобного терморегулятора залишає бажати кращого.

Тим часом промисловість давно освоїла випуск недорогих термодатчиков, калібрування яких здійснюється в процесі виготовлення.

«Трійка» на першій позиції цифрового ряду в маркуванні означає, що прилад орієнтований на застосування в побутовій техніці. Модифікації LM235 і LM135 призначені для використання, відповідно, в промисловості і у військовій сфері.

Маючи в своєму складі 16 транзисторів, цей датчик працює як стабілітрон. При цьому його напруга стабілізації залежить від температури.

Залежність така: на кожен градус за абсолютною шкалою (за Кельвіном) припадає 0,01 В напруги, тобто при нулі за Цельсієм (273 за Кельвіном) напруга стабілізації на виході складе 2,73 В. Виробник калібрує датчик по температурі в 25С (298К ). Робочий діапазон лежить в межах від -40 до +100 градусів Цельсія.

Таким чином, збираючи терморегулятор на базі LM335, користувач позбувається необхідності підбирати методом проб і помилок еталонне напруга, при якому прилад забезпечить необхідну температуру.

Його можна розрахувати, використовуючи нескладну формулу:

Де Т - цікавить користувача температура за шкалою Цельсія.

Крім термодатчика нам знадобиться компаратор (підійде марки LM311 від того ж виробника), потенціометр для формування еталонного напруги (настройка необхідної температури), вихідний пристрій для підключення навантаження (реле), індикатори і блок живлення.

Терморегулятор - невід'ємна частина автономного опалення. Термостат для котла опалення допоможе підтримувати температуру в будинку на комфортному рівні.

Принцип дії терморегулятора для інфрачервоного обігрівача розберемо тут.

Електроживлення терморегулятора

Температурний датчик LM335 підключається послідовно з резистором R1. Так ось, опір цього резистора і напруга живлення повинні бути підібрані таким чином, щоб величина що протікає через термодатчик струму перебувала в межах від 0,45 до 5 мА.

Перевищувати максимальне значення цього діапазону не слід, так як характеристики сенсора будуть спотворюватися через перегрів.

Живити терморегулятор можна від стандартного блоку живлення на 12 В або від виготовленого власними силами трансформатора.

включення навантаження

Як виконавчий пристрій, що подає харчування на нагрівач, можна застосувати автомобільне реле. Воно розраховане на напругу в 12 В, при цьому через котушку повинен протікати струм в 100 мА.

Нагадаємо, що струм в ланцюзі термодатчика не перевищує 5 мА, тому для підключення реле потрібно застосувати транзистор з більшою потужністю, наприклад, КТ814.

Можна застосувати реле з меншим струмом включення, таке як SRA-12VDC-L або SRD-12VDC-SL-C - тоді транзистор не знадобиться.

Як зробити терморегулятор своїми руками: покрокова інструкція

Розглянемо, як виготовляються терморегулятори (термореле) з датчиком температури повітря своїми руками на 12 В. Збірка приладу здійснюється в такій послідовності:

Перш за все, потрібно підготувати корпус. Підійде відслужив своє лічильник, наприклад, «Граніт-1».
Схему можна зібрати на платі від того ж лічильника. До прямого входу компаратора (позначений знаком «+») підключається потенціометр, що дозволяє задавати температуру. До інверсному входу (знак «-») - термодатчик LM335. Якщо напруга на прямому вході виявиться вищим, ніж на інверсному, на виході компаратора встановиться високий рівень (одиниця) і транзистор подасть харчування на реле, а воно - на нагрівач. Як тільки напруга на інверсному вході виявиться більшим, ніж на прямому, рівень на виході компаратора стане низьким (нуль) і реле відключиться.
Щоб забезпечити перепад температур, тобто спрацьовування терморегулятора, наприклад, при 23-х градусах, а відключення - при 25-ти, необхідно за допомогою резистора створити негативний зворотний зв'язок між виходом і прямим входом компаратора.
Трансформатор для живлення терморегулятора можна виготовити з котушки від старого електролічильника індукційного типу. На ній є місце для вторинної обмотки. Щоб отримати напруга в 12 В, необхідно намотати 540 витків. Їх вдасться вмістити, якщо використовувати провід діаметром 0,4 мм.

Простий саморобний термостат

Для включення нагрівача зручно використовувати клеммник лічильника.

Яким повинен бути нагрівач?

Потужність нагрівача залежить від того, який струм можуть витримати контакти використовуваного реле. Якщо це значення становить, наприклад, 30 А (на такий струм розраховане автомобільне реле), то обігрівач може мати потужність до 30 х 220 = 6,6 кВт. Тільки необхідно спочатку переконатися, що проводка і автомат в щитку здатні витримати таке навантаження.

Розглянемо, як правильно повинен бути встановлений прилад.

Терморегулятор слід встановлювати в нижній частині приміщення, де скупчується холодне повітря.

При цьому важливо запобігти впливу теплових перешкод, які можуть збити прилад з пантелику.

Так, наприклад, не варто розміщувати терморегулятор на протязі або поблизу електрообладнання, що випромінює тепло.

Налаштування терморегулятора

Як вже говорилося, терморегулятор на базі датчика LM335 в налаштуванні не потребує. Досить знати напруга, що подається потенціометром на прямий вхід компаратора.

Виміряти його можна за допомогою вольтметра. Необхідне значення напруги визначається за наведеною вище формулою.

Якщо потрібно, наприклад, щоб прилад спрацьовував при температурі в 20 градусів, вона повинна складати 2,93 В.

Якщо в якості термодатчика застосовується який-небудь інший елемент, еталонне напруга доведеться перевіряти дослідним шляхом. Для цього необхідно скористатися цифровим термометром, наприклад, ТМ-902С. Для точності настройки датчики термометра і терморегулятора можна з'єднати за допомогою ізоляційної стрічки, після чого їх поміщають в середу з різною температурою.

Терморегулятор з підручних матеріалів

Ручку потенціометра потрібно плавно обертати, поки терморегулятор не спрацює. У цей момент слід подивитися на шкалу цифрового термометра і відображається на ній температуру нанести на шкалу терморегулятора. Можна визначити крайні точки, наприклад, для температури в 8 і 40 градусів, а проміжні значення зазначити, розділивши діапазон на рівні частини.

Якщо цифрового термометра під рукою не виявилося, крайні точки можна визначати по воді з плаваючим в ній льодом (0 градусів) або по киплячій воді (100 градусів).

Стикаючись з вибором обігрівача, люди виявляють, що типів приладів існує чимало, але вибрати потрібно один. Керамічний обігрівач для будинку - тонкощі правильного вибору, огляд моделей і цін.

Норми вологості повітря і способи її вимірювання представлені в цій темі.

Схожі статті

Попередня ◈ Наступна