Термостатът на избата се използва за осигуряване на най-удобните условия за съхранение на зеленчуци и плодове. Има много видове конструкции - някои са предназначени за използване в мазето, други - за монтаж на балкони. Дизайнът на балконските кутии е много прост - кутия с висококачествена топлоизолация, вътре са монтирани нагревателни елементи, с помощта на които се поддържа оптималната температура. Такава мини-изба ще бъде много полезна, ако балконът не е отопляван, а навън е много студено през зимата.
Общ принцип на работа на термостата
Най-простият домашен термостат за изба ви позволява да поддържате зададената температура с помощта на нагревателни елементи. В зависимост от температурната разлика, можете да използвате следните нагревателни елементи:
- Мощни жични резистори.
- Нихромова спирала.
- Лампи с нажежаема жичка.
- TENY.
Ако трябва да изравните температурата в малък диапазон, достатъчно е да инсталирате няколко лампи с нажежаема жичка - точно това се прави вдомашни инкубатори за отглеждане на домашни птици. Но ако трябва да изравните температурата в широк диапазон, ще трябва да използвате по-ефективни средства - нагревателни елементи или жични резистори.
Най-лесният начин да поддържате желаната температура е да инсталирате биметален температурен сензор. Той ще изключи нагревателните елементи, когато се достигне зададената температура. Но можете да използвате температурен сензор и обикновено електронно устройство на същия чип. Предимството на този дизайн е, че е по-надежден - няма механични прекъсвачи. Цялата работа по превключване се извършва от микросхемата.
Калибриране на сензор
За начинаещи радиолюбители най-трудното нещо ще бъде настройката на устройството, а именно калибрирането на сензора и микросхемата. За да направите това, се извършват няколко действия - четецът първо се потапя във вода, чиято температура е 0 градуса, след това във вряща вода. За да калибрирате регулатора, трябва да измерите междинни стойности и да поставите съответните знаци.
Възможно е, преди да свържете термостата, да трябва да извършите процедурата за настройка няколко пъти. Но за да не се занимавате с независимото производство и конфигурация на устройството, можете да закупите готово устройство и да го поставите в мазето без никакви проблеми. Повечето от сензорите са предназначени за работа с микроконтролери, имат цифров сигнал на изхода, който се предава чрез двупосочен еднопроводентип интерфейс 1-WIRE. Това ви позволява да проектирате доста сложни устройства, например многоточкови термометри - това са устройства, които ви позволяват да измервате температурата в няколко стаи наведнъж.
Температурен контролер LM335
Сред всички термостати може да се откроят най-евтиният и най-простият - LM335. Има няколко модификации - с обозначенията 235, 135. В маркировката първата цифра показва обхвата:
- Числото "1" означава, че устройството е предназначено за работа в устройства за военно-индустриалния комплекс.
- Числото "2" - елементът се използва в индустрията.
- "3" - за монтаж в домакински уреди.
Външният вид на термостата е кутията TO-92. Вътрешната схема съдържа 16 полупроводникови транзистора. Понякога сензорите могат да бъдат намерени в пакета SO-8, но разликите се наблюдават само във външния вид - вътрешната верига остава непроменена.
Принципът на действие е донякъде подобен на ценеровия диод. Стабилизиращото напрежение директно зависи от температурата. С повишаване на температурата с 10 Келвина стабилизиращото напрежение се увеличава с 10 mV. В този случай работният ток на устройството е 0,45-5,0 mA. В случай, че максималната стойност на тока бъде надвишена, сензорът ще прегрее и ще измери температурата на корпуса си.
Какво показва габаритът?
Но как ще се държи това устройство във веригата на термостата на мазето? Трябва да разберем това. Да кажем, че абсолютната нула на закрито е 273 градуса по-долунула по Целзий. Това е 0K, така че ще трябва да направите малко преобразуване. При условия, при които температурата е 0 K, сензорът няма да генерира сигнал.
Веднага щом температурата се повиши с 10 K, напрежението ще се увеличи с 0,01 волта. И това ще се случва с всяко повишаване на температурата. Но трябва да вземете предвид, че такива температури не съществуват и 0 градуса по Целзий е 273 К. Нормалните условия според всички учебници са 25 градуса по Целзий или 298 К. След няколко прости стъпки можете да определите, че при при температура от 25 градуса по Целзий, изходният сигнал на сензора ще има напрежение от 2,9815 волта.
Обхватът от температури, в които работи устройството, е в диапазона от -40..+100 градуса по Целзий. Освен това основната му характеристика е линейна в този диапазон - това улеснява изчисляването на напреженията и температури. И не забравяйте, че абсолютната нула е 273,15 K. При прецизни изчисления дори стотни стойности не трябва да се пренебрегват.
Температурна регулаторна верига
Уредът има един вид инструкция. Термостатът може да бъде направен по схемите, дадени в листа с данни. Това е подробно ръководство, което описва всички възможни схеми за включване на устройството, неговите основни характеристики и характеристики на работа. И няма нужда да измисляте нищо допълнително - всички дизайни са тествани от години и работят стабилно.
Изработени са всички промишлени образци на готови устройства на терморегулаториточно според схемите, посочени в листа с данни. Едно нещо, което трябва да имате предвид, е, че не можете директно да управлявате нагревателния елемент, тъй като сигналът е много слаб. Ще трябва да използвате FET усилвател или монтаж. Усилен сигнал може да бъде приложен към магнитен стартер или реле.
Операция с компаратор
Компараторът е устройство, което сравнява температурата със зададена стойност. Без да знаете основите на това как работи, няма да е възможно да се направи термостат за изба на балкон. В основата на схемата е компаратор от LM311 - има два входа и същия брой изходи. Входове:
- Прав - отбелязан със знак "+".
- Обратно - има обозначението "-".
Алгоритъмът за работа е много прост:
- Ако директният вход получи повече напрежение от инверсния, тогава изходът е настроен на високо ниво. Транзисторът се отваря и отоплението се включва.
- Ако напрежението на инвертирания вход е по-високо, тогава се задава ниско ниво.
- Когато се достигне температурата на реакция (тя се задава от променлив резистор), настъпва преход към ниско ниво - транзисторът се затваря и нагревателят се обеззахранва.
Как да свържете устройството към нагревателя
Нагревателният елемент е натоварването на цялото устройство. Желателно е превключващите елементи да имат граница на безопасност - инсталирайте релета със степен на защита, съответстваща на мокри помещения, или магнитни стартери. Сигналът от микроконтролера трябва да бъде подаденкъм полеви транзистор и се усилва. Едва след това може да се използва за управление на намотките на реле или стартер, които са включени в прекъсването на захранващата верига. Тъй като термостатът на мазето ще бъде във влажна среда, погрижете се за безопасността - инсталирайте прекъсвачи и RCD.
