간단한 DIY 전자 온도 조절기. 제법을 제안한다 집에서 만든 온도 조절기추운 날씨에도 쾌적한 실내 온도를 유지하기 위해. 온도 조절기를 사용하면 최대 3.6kW까지 전원을 전환할 수 있습니다. 어떤 것에서든 가장 중요한 부분은 아마추어 라디오 디자인이것은 몸입니다. 잘생기고 믿을 수 있는 케이스집에서 만든 모든 장치의 긴 수명을 보장합니다. 아래 표시된 온도 조절 장치 버전은 편리한 소형 하우징을 사용하며 모든 기능을 갖추고 있습니다. 전력전자상점에서 판매되는 전자 타이머에서. 수제 전자 부품은 LM311 비교기 마이크로 회로를 기반으로 제작되었습니다.
회로 동작 설명
온도 센서는 공칭 값이 150k인 서미스터 R1, 유형 MMT-1입니다. 센서 R1은 저항기 R2, R3, R4 및 R5와 함께 측정 브리지를 형성합니다. 간섭을 억제하기 위해 커패시터 C1-C3이 설치됩니다. 가변 저항 R3은 브리지의 균형을 유지합니다. 즉, 온도를 설정합니다.
온도 센서 R1의 온도가 설정 값 아래로 떨어지면 저항이 증가합니다. LM311 마이크로 회로의 입력 2의 전압은 입력 3보다 커집니다. 비교기가 작동하고 출력 4가 높은 레벨로 설정되며 HL1 LED를 통해 전자 타이머 회로에 적용되는 전압으로 인해 릴레이가 작동합니다. 그리고 난방 장치를 켜세요. 동시에 HL1 LED가 켜져 난방이 켜져 있음을 나타냅니다. 저항 R6은 출력 7과 입력 2 사이에 네거티브 피드백을 생성합니다. 이를 통해 히스테리시스, 즉 가열이 꺼지는 온도보다 낮은 온도에서 켜지는 것을 설정할 수 있으며 전자 타이머 회로에서 보드에 전원이 공급됩니다. 외부에 배치된 저항 R1은 온도 조절기 전원 공급 장치가 변압기가 없고 전력 공급 장치가 없기 때문에 세심한 절연이 필요합니다. 갈바닉 절연즉, 네트워크에서 장치 요소에 위험한 주전원 전압이 존재합니다.. 서모스탯의 제조과정과 서미스터의 절연방법은 아래와 같습니다.
자신의 손으로 온도 조절 장치를 만드는 방법
1. 하우징 및 전원 회로의 기증자 인 CDT-1G 전자 타이머가 열립니다. 타이머 마이크로컨트롤러는 회색 3선 케이블에 설치됩니다. 보드에서 케이블을 분리합니다. 케이블 와이어 구멍에는 (+) - +5V 전원 공급 장치, (O) - 제어 신호 공급 장치, (-) - 마이너스 전원 공급 장치가 표시되어 있습니다. 전자기 릴레이가 부하를 전환합니다.
2. 전원 장치에서 회로로 공급되는 전원은 네트워크에서 갈바닉 절연되지 않으므로 회로 점검 및 설정에 대한 모든 작업은 안전한 5V 전원에서 수행됩니다. 먼저 스탠드에서 회로 요소의 기능을 확인합니다.
3. 회로 요소를 확인한 후 디자인을 보드에 조립합니다. 장치용 보드는 개발되지 않았으며 브레드보드 조각에 조립되었습니다. 조립 후 스탠드에서도 성능점검을 실시합니다.
4. 열 센서 R1은 소켓 하우징의 측면 외부에 설치되며 도체는 열수축 튜브로 절연되어 있습니다. 센서와의 접촉을 방지하고 센서에 외부 공기의 접근을 유지하기 위해 보호 튜브가 상단에 설치됩니다. 튜브는 볼펜의 중간 부분으로 만들어집니다. 센서에 설치하기 위해 튜브에 구멍이 뚫려 있습니다. 튜브가 몸체에 붙어 있습니다.
5. 케이스 상단 커버에는 가변저항 R3이 설치되어 있고, LED용 구멍도 뚫어져 있습니다. 안전을 위해 저항기 본체를 전기 테이프로 덮는 것이 유용합니다.
6. 저항 R3의 조정 손잡이는 집에서 만든 것이며 적절한 모양의 오래된 칫솔을 사용하여 직접 손으로 만들었습니다. :).
저항기 R3이 기사에서는 특정 열 체계를 지원하거나 원하는 온도 값에 도달했을 때 신호를 보내는 장치를 살펴보겠습니다. 이러한 장치는 적용 범위가 매우 넓습니다. 인큐베이터와 수족관, 온돌 바닥에서 특정 온도를 유지할 수 있으며 스마트 홈의 일부가 될 수도 있습니다. 귀하를 위해 우리는 최소한의 비용으로 손으로 온도 조절 장치를 만드는 방법에 대한 지침을 제공했습니다.
약간의 이론
온도에 반응하는 센서를 포함하여 가장 간단한 측정 센서는 두 개의 저항, 기준 및 조정된 온도에 따라 저항을 변경하는 요소로 구성된 측정 반팔로 구성됩니다. 이는 아래 그림에서 더 명확하게 보여집니다.
다이어그램에서 볼 수 있듯이 저항 R2는 수제 온도 조절기의 측정 요소이고 R1, R3 및 R4는 장치의 기준 암입니다. 이것은 서미스터입니다. 온도 변화에 따라 저항이 변화하는 도체 장치입니다.
측정 암의 상태 변화에 반응하는 온도 조절 장치 요소는 비교기 모드의 통합 증폭기입니다. 이 모드는 마이크로 회로의 출력을 꺼짐 상태에서 작동 위치로 갑자기 전환합니다. 따라서 비교기의 출력에는 "on"과 "off"라는 두 가지 값만 있습니다. 칩의 부하는 PC 팬입니다. 온도가 R1 및 R2 암의 특정 값에 도달하면 전압 이동이 발생하고 마이크로 회로의 입력은 핀 2와 3의 값을 비교하고 비교기가 전환됩니다. 팬 냉각 필요한 품목, 온도가 떨어지고 저항의 저항이 변경되고 비교기가 팬을 끕니다. 이러한 방식으로 온도가 일정 수준으로 유지되고 팬의 작동이 제어됩니다.
회로 개요
측정 암의 차 전압은 한 쌍의 높은 이득을 갖는 트랜지스터에 공급되며 전자기 릴레이는 비교기 역할을 합니다. 코일이 코어를 수축하기에 충분한 전압에 도달하면 트리거되어 액추에이터 접점을 통해 연결됩니다. 설정된 온도에 도달하면 트랜지스터의 신호가 감소하고 릴레이 코일의 전압이 동시에 떨어지며 어느 시점에서 접점이 분리되고 페이로드가 꺼집니다.
이 유형의 계전기의 특징은 회로에 전기 기계식 계전기가 있기 때문에 집에서 만든 온도 조절 장치를 켜고 끄는 것 사이에 몇 도의 차이가 있다는 것입니다. 따라서 온도는 항상 원하는 값 주위에서 몇도 정도 변동합니다. 아래 제공된 조립 옵션에는 사실상 히스테리시스가 없습니다.
근본적인 전자 회로인큐베이터용 아날로그 온도 조절기:
이 계획 2000년에 반복으로 매우 인기가 있었지만 지금도 관련성을 잃지 않고 할당된 기능에 대처합니다. 오래된 부품을 이용할 수 있다면 거의 무료로 온도 조절 장치를 직접 손으로 조립할 수 있습니다.
수제 제품의 핵심은 K140UD7 또는 K140UD8 통합 앰프입니다. 이 경우에는 긍정적으로 연결됩니다. 피드백그리고 비교기이다. 온도에 민감한 요소 R5는 음의 TKE를 갖는 MMT-4 유형의 저항기입니다. 이는 가열되면 저항이 감소함을 의미합니다.
원격 센서는 차폐선을 통해 연결됩니다. 장치를 줄이고 잘못된 트리거를 수행하려면 와이어 길이가 1미터를 초과해서는 안 됩니다. 부하는 사이리스터 VS1을 통해 제어되며 연결된 히터의 최대 허용 전력은 정격에 따라 다릅니다. 이 경우 열을 제거하려면 소형 라디에이터에 150W 전자 스위치(사이리스터)를 설치해야 합니다. 아래 표는 집에서 온도 조절 장치를 조립하기 위한 무선 요소의 등급을 보여줍니다.
이 장치에는 220V 네트워크에서 갈바닉 절연 기능이 없으므로 설정할 때 조정기 요소에 주전원 전압이 있으므로 생명을 위협할 수 있으므로 주의하십시오. 조립 후에는 모든 접점을 절연하고 장치를 비전도성 하우징에 배치하십시오. 아래 비디오는 트랜지스터를 사용하여 온도 조절 장치를 조립하는 방법을 보여줍니다.
트랜지스터를 사용한 수제 온도 조절기
이제 바닥 난방용 온도 조절기를 만드는 방법을 알려 드리겠습니다. 작업 다이어그램일련의 샘플에서 복사되었습니다. 익숙해지고 반복하고 싶은 분들이나 장치 문제 해결을 위한 샘플로 유용할 것입니다.
회로의 중심은 비정상적인 방식으로 연결된 안정기 칩이며 LM431은 2.5V 이상의 전압에서 전류를 전달하기 시작합니다. 이는 이 마이크로회로의 내부 기준 전압 소스의 크기와 정확히 같습니다. 현재 값이 낮으면 아무 것도 전달되지 않습니다. 이 기능은 모든 종류의 온도 조절 장치 회로에 사용되기 시작했습니다.
보시다시피 측정 암이 있는 기존 회로는 그대로 유지됩니다. R5, R4는 추가 저항이고 R9는 서미스터입니다. 온도가 변하면 마이크로 회로의 입력 1에서 전압이 이동하고 작동 임계 값에 도달하면 전압이 회로를 따라 더 이동합니다. 이 설계에서 TL431 마이크로 회로의 부하는 제어 회로에서 전원 회로를 광학적으로 분리하기 위한 작동 표시 LED HL2 및 옵토커플러 U1입니다.
이전 버전과 마찬가지로 장치에는 변압기가 없지만 켄칭 커패시터 회로 C1, R1 및 R2에서 전원을 공급 받으므로 생명을 위협하는 전압이 걸리므로 회로 작업시 매우주의해야합니다. . 전압을 안정화하고 네트워크 서지의 리플을 완화하기 위해 제너 다이오드 VD2와 커패시터 C3이 회로에 설치됩니다. 전압의 존재를 시각적으로 표시하기 위해 HL1 LED가 장치에 설치됩니다. 전력 제어 요소는 옵토커플러 U1을 통한 제어용 소형 하네스가 포함된 VT136 트라이악입니다.
이 등급에서 제어 범위는 30~50°C 이내입니다. 언뜻 보면 복잡해 보이지만 디자인은 설정이 간단하고 반복하기 쉽습니다. 홈 자동화 시스템에 사용하기 위한 외부 12V 전원 공급 장치가 있는 TL431 칩의 온도 조절 장치에 대한 시각적 다이어그램은 다음과 같습니다.
이 온도 조절 장치는 컴퓨터 팬, 전원 릴레이, 표시등 및 소리 경보를 제어할 수 있습니다. 납땜 인두의 온도를 제어하기 위해 동일한 TL431 집적 회로를 사용하는 흥미로운 회로가 있습니다.
발열체의 온도를 측정하려면 바이메탈 열전대가 사용되며, 이는 멀티 미터의 원격 측정기에서 빌리거나 전문 무선 부품 매장에서 구입할 수 있습니다. 열전대에서 TL431의 트리거 레벨까지 전압을 높이기 위해 LM351에 추가 증폭기가 설치됩니다. 제어는 옵토커플러 MOC3021 및 트라이액 T1을 통해 수행됩니다.
온도 조절 장치를 네트워크에 연결할 때 극성을 관찰해야 하며 조정기의 마이너스는 중성선에 있어야 합니다. 그렇지 않으면 열전대 와이어를 통해 납땜 인두 본체에 위상 전압이 나타납니다. 이것이 바로 주요 단점이 다이어그램은 모든 사람이 플러그가 소켓에 올바르게 연결되어 있는지 지속적으로 확인하고 싶어하지 않기 때문에 이를 무시하면 감전되거나 손상될 수 있습니다. 전자 부품납땜 중. 범위는 저항 R3에 의해 조정됩니다. 이 계획은 다음을 제공합니다 장편납땜 인두는 온도 체제의 안정성으로 인해 과열을 방지하고 납땜 품질을 향상시킵니다.
간단한 온도 조절 장치를 조립하는 또 다른 아이디어가 비디오에서 설명됩니다.
TL431 칩의 온도 컨트롤러
납땜 인두용 간단한 조절기
분해된 온도 조절기의 예는 가정 장인의 요구를 충족시키기에 충분합니다. 이 계획에는 부족하고 값비싼 예비 부품이 포함되어 있지 않으며 쉽게 반복할 수 있으며 실제로 조정이 필요하지 않습니다. 이러한 홈메이드 제품은 온수기 탱크의 물 온도를 조절하고, 인큐베이터나 온실의 열을 모니터링하고, 인두나 납땜 인두를 업그레이드하는 데 쉽게 적용할 수 있습니다. 또한 측정 암의 저항을 교체하여 음의 온도 값으로 작동하도록 조절기를 다시 만들어 오래된 냉장고를 복원할 수 있습니다. 우리 기사가 흥미로웠기를 바랍니다. 유용하다고 생각하고 집에서 손으로 온도 조절 장치를 만드는 방법을 이해하셨습니다! 여전히 궁금한 점이 있으면 댓글로 질문해 주세요.
다음을 사용하면 가스 또는 전기 보일러의 작동을 최적화할 수 있습니다. 외부 제어단위. 시중에서 판매되는 원격 온도 조절 장치는 이러한 목적으로 설계되었습니다. 이 기사는 이러한 장치가 무엇인지 이해하고 그 종류를 이해하는 데 도움이 될 것입니다. 또한 자신의 손으로 열 계전기를 조립하는 방법에 대한 질문도 논의합니다.
온도 조절 장치의 목적
모든 전기 또는 가스 보일러에는 장치 출구에서 냉각수의 가열을 모니터링하고 설정 온도에 도달하면 주 버너를 끄는 자동화 키트가 장착되어 있습니다. 고체 연료 보일러에도 유사한 수단이 장착되어 있습니다. 이를 통해 수온을 특정 한도 내에서 유지할 수 있지만 그 이상은 아닙니다.
이 경우 실내 또는 실외의 기후 조건은 고려되지 않습니다. 이는 그다지 편리하지 않으며 주택 소유자는 보일러에 대한 적절한 작동 모드를 스스로 지속적으로 선택해야 합니다. 낮에는 날씨가 변할 수 있으며, 이후에는 객실이 덥거나 시원해집니다. 보일러 자동화가 구내 공기 온도를 지향한다면 훨씬 더 편리할 것입니다.
실제 온도에 따라 보일러의 작동을 제어하기 위해 다양한 난방 온도 조절 장치가 사용됩니다. 보일러 전자 장치에 연결된 이러한 릴레이는 꺼지고 가열을 시작하여 냉각수가 아닌 필요한 공기 온도를 유지합니다.
열 계전기의 유형
기존 온도 조절 장치는 벽의 적절한 위치에 설치되고 전선으로 열원에 연결된 작은 전자 장치입니다. 전면 패널에는 온도 조절기만 있는데 이는 가장 저렴한 유형의 장치입니다.
그 외에도 다른 유형의 열 계전기가 있습니다.
- 프로그래밍 가능: 액정 디스플레이를 갖거나, 전선을 통해 연결하거나, 무선 통신보일러로. 이 프로그램을 사용하면 하루 중 특정 시간과 주중 요일별로 온도 변화를 설정할 수 있습니다.
- 동일한 장치에는 GSM 모듈만 장착되어 있습니다.
- 자체 배터리로 구동되는 자율 조정기;
- 주변 온도에 따라 가열 과정을 제어하는 원격 센서가 있는 무선 열 계전기.
메모.센서가 건물 외부에 위치한 모델은 날씨에 따라 보일러 설치 작동을 제어합니다. 이 방법은 건물 내부 온도에 영향을 미치기 전에도 열원이 기상 조건 변화에 반응하기 때문에 가장 효과적인 것으로 간주됩니다.
프로그래밍이 가능한 다기능 열 계전기는 에너지를 크게 절약합니다. 집에 아무도 없는 시간에는 방의 온도를 높게 유지할 필요가 없습니다. 가족의 근무 일정을 알고 있는 집주인은 특정 시간에 기온이 낮아지고 사람들이 도착하기 한 시간 전에 난방이 켜지도록 항상 온도 스위치를 프로그래밍할 수 있습니다.
GSM 모듈이 장착된 가정용 온도 조절 장치는 다음을 제공할 수 있습니다. 리모콘보일러 설치를 통해 셀룰러 통신. 예산 옵션 - SMS 메시지 형식으로 알림 및 명령 보내기 휴대전화. 고급 버전의 장치에는 스마트폰에 자체 애플리케이션이 설치되어 있습니다.
열 계전기를 직접 조립하는 방법은 무엇입니까?
판매되는 난방 제어 장치는 매우 안정적이며 불만을 일으키지 않습니다. 그러나 동시에 비용이 많이 들기 때문에 전기 공학이나 전자 공학에 대해 최소한의 지식이 있는 주택 소유자에게는 적합하지 않습니다. 결국, 이러한 열 계전기가 어떻게 작동해야 하는지 이해하면 이를 직접 손으로 조립하여 열 발생기에 연결할 수 있습니다.
물론 모든 사람이 복잡한 프로그래밍 가능 장치를 만들 수 있는 것은 아닙니다. 또한 이러한 모델을 조립하려면 구성 요소, 동일한 마이크로 컨트롤러, 디지털 디스플레이 및 기타 부품을 구매해야 합니다. 이 문제를 처음 접하고 문제에 대해 피상적으로 이해하고 있다면 간단한 회로부터 시작하여 조립하고 작동시켜야 합니다. 긍정적인 결과를 얻으면 더 심각한 문제로 넘어갈 수 있습니다.
먼저, 온도 조절 기능이 있는 온도 조절 장치가 어떤 요소로 구성되어야 하는지에 대한 아이디어가 필요합니다. 질문에 대한 답변이 제공됩니다. 회로도, 위에 제시되었으며 장치의 알고리즘을 반영합니다. 다이어그램에 따르면 모든 온도 조절 장치에는 온도를 측정하고 처리 장치에 전기 충격을 보내는 요소가 있어야 합니다. 후자의 임무는 이 신호가 액추에이터(릴레이)에 대한 명령 역할을 하는 방식으로 증폭하거나 변환하는 것입니다. 다음으로 2개를 소개하겠습니다. 간단한 회로특정 용어를 사용하지 않고 이 알고리즘에 따라 작업을 설명하겠습니다.
제너 다이오드를 사용한 회로
제너 다이오드는 전류를 한 방향으로만 통과시키는 동일한 반도체 다이오드입니다. 다이오드와의 차이점은 제너 다이오드에 제어 접점이 있다는 것입니다. 설정된 전압이 공급되는 한 소자는 개방되고 회로를 통해 전류가 흐릅니다. 값이 한계 이하로 떨어지면 체인이 끊어집니다. 첫 번째 옵션은 제너 다이오드가 논리 제어 장치 역할을 하는 열 릴레이 회로입니다.
보시다시피 다이어그램은 두 부분으로 나뉩니다. 왼쪽에는 릴레이 제어 접점(K1 지정) 앞 부분이 있습니다. 여기서 측정 단위는 열 저항기(R4)이며 주변 온도가 증가하면 저항이 감소합니다. 수동 온도 컨트롤러는 가변 저항 R1이고 회로 전원 공급 장치는 12V입니다. 일반 모드제너 다이오드의 제어 접점에 2.5V 이상의 전압이 있고 회로가 닫히고 릴레이가 켜집니다.
조언.시중에 판매되는 저렴한 장치는 모두 12V 전원 공급 장치 역할을 할 수 있습니다. 릴레이 – 리드 스위치 브랜드 RES55A 또는 RES47, 열 저항기 – KMT, MMT 또는 이와 유사한 제품.
온도가 설정된 한계 이상으로 올라가면 R4의 저항이 떨어지고 전압이 2.5V 미만이 되며 제너 다이오드가 회로를 차단합니다. 그런 다음 릴레이는 동일한 작업을 수행하여 오른쪽에 다이어그램이 표시된 전원 부분을 끕니다. 여기서 간단한 보일러용 열 계전기에는 릴레이의 폐쇄 접점과 함께 실행 장치 역할을 하는 트라이악 D2가 장착되어 있습니다. 220V의 보일러 공급 전압이 통과합니다.
로직 칩이 있는 회로
이 회로는 제너 다이오드 대신 K561LA7 로직 칩을 사용한다는 점에서 이전 회로와 다릅니다. 온도 센서는 여전히 서미스터(VDR1 지정)이며 이제 회로를 닫는 결정은 마이크로 회로의 논리 블록에 의해 이루어집니다. 그건 그렇고, K561LA7 브랜드는 소련 시대부터 생산되었으며 비용은 단돈 1센트입니다.
펄스의 중간 증폭을 위해 KT315 트랜지스터가 사용되며 동일한 목적으로 두 번째 트랜지스터 KT815가 최종 단계에 설치됩니다. 이 다이어그램은 이전 다이어그램의 왼쪽 부분에 해당합니다. 전원 블록여기에는 표시되지 않습니다. 짐작할 수 있듯이 KU208G 트라이악과 유사할 수 있습니다. 이러한 수제 열 계전기의 작동은 ARISTON, BAXI, Don 보일러에서 테스트되었습니다.
결론
온도 조절 장치를 보일러에 직접 연결하는 것은 어려운 작업이 아니며 인터넷에는 이 주제에 대한 많은 자료가 있습니다. 그러나 처음부터 직접 만드는 것은 그리 쉽지 않으며 설정을 위해서는 전압 및 전류 측정기도 필요합니다. 완제품을 구매할지, 직접 제작을 시작할지는 본인이 결정합니다.
일상생활에서 가장 많이 사용되는 온도조절기 다른 장치, 냉장고에서 시작하여 다리미와 납땜 인두로 끝납니다. 그러한 계획을 우회하는 라디오 아마추어는 아마도 없을 것입니다. 대부분 다양한 분야의 센서 또는 온도 센서로 사용됩니다. 아마추어 디자인서미스터, 트랜지스터 또는 다이오드가 사용됩니다. 이러한 온도 조절 장치의 작동은 매우 간단하고 작동 알고리즘은 원시적이며 결과적으로 전기 회로가 간단합니다.
설정 온도는 가열 요소(가열 요소)를 켜고 끄는 방식으로 유지됩니다. 온도가 설정 값에 도달하면 즉시 비교 장치(비교기)가 활성화되고 가열 요소가 꺼집니다. 이 규제 원칙은 모든 곳에서 시행됩니다. 간단한 레귤레이터. 모든 것이 간단하고 명확해 보이지만 이는 실제 실험에 관한 것입니다.
"간단한" 온도 조절기 제조에서 가장 복잡하고 시간이 많이 걸리는 공정은 필요한 온도를 설정하는 것입니다. 온도 눈금의 특징점을 결정하려면 먼저 얼음이 녹는 용기(섭씨 0도)에 센서를 담근 다음 끓는 물(100도)에 담그는 것이 좋습니다.
이 "교정" 후에는 온도계와 전압계를 사용한 시행착오를 통해 필요한 응답 온도가 조정됩니다. 그러한 실험 후에 결과는 최고가 아닙니다.
요즘에는 다양한 회사에서 생산 공정 중에 이미 교정된 온도 센서를 많이 생산하고 있습니다. 이는 주로 마이크로컨트롤러와 함께 작동하도록 설계된 센서입니다. 이러한 센서의 출력 정보는 디지털이며 단선, 양방향 1선 인터페이스를 통해 전송되므로 이러한 장치를 기반으로 전체 네트워크를 생성할 수 있습니다. 즉, 같은 방이 아닌 실내와 창 밖 등 온도를 제어할 수 있는 다점 온도계를 만드는 것은 매우 쉽습니다.
이러한 풍부한 지능형 디지털 센서를 배경으로 겸손한 장치 LM335 및 그 품종 235, 135가 좋아 보입니다. 마킹의 첫 번째 숫자는 장치의 목적을 나타냅니다. 1은 군사용 수용, 2는 산업용, 3은 장치의 목적을 나타냅니다. 가전제품에 해당 부품이 사용되는 것을 나타냅니다.
그건 그렇고, 동일한 조화로운 지정 시스템은 연산 증폭기, 비교기 및 기타 여러 수입 부품의 특징입니다. 이러한 지정의 국내 유사품은 2T 및 KT와 같은 트랜지스터 표시였습니다. 전자는 군용으로, 후자는 널리 사용되도록 고안되었습니다. 하지만 이제 이미 익숙한 LM335로 돌아갈 시간입니다.
외부적으로 이 센서는 TO-92 플라스틱 케이스에 들어 있는 저전력 트랜지스터처럼 보이지만 내부에는 16개의 트랜지스터가 있습니다. 이 센서는 SO-8 하우징에도 있을 수 있지만 둘 사이에는 차이가 없습니다. 모습센서는 그림 1에 나와 있습니다.
그림 1. LM335 센서의 모습
작동 원리에 따르면 LM335 센서는 안정화 전압이 온도에 따라 달라지는 제너 다이오드입니다. 온도가 1도 상승하면 안정화 전압은 10밀리볼트 증가합니다. 일반적인 계획포함은 그림 2에 표시됩니다.
그림 2. 일반적인 LM335 센서 연결 회로
이 그림을 보면 저항 R1의 저항이 얼마인지, 이러한 연결 회로의 공급 전압이 얼마인지 즉시 알 수 있습니다. 대답은 기술 문서에 포함되어 있으며, 현재 0.45...5.00밀리암페어 범위에서 제품의 정상적인 작동이 보장된다는 내용이 나와 있습니다. 센서가 과열되어 자체 온도를 측정하므로 5mA 제한을 초과해서는 안 된다는 점에 유의해야 합니다.
LM335 센서는 무엇을 보여줄까요?
문서(데이터 시트)에 따르면 센서는 절대 켈빈 눈금으로 교정됩니다. 실내 온도가 절대 영도인 -273.15°C라고 가정하면 해당 센서의 전압은 0이 되어야 합니다. 온도가 1도씩 증가함에 따라 제너 다이오드의 출력 전압은 10mV 또는 0.010V만큼 증가합니다.
온도를 친숙한 섭씨 눈금에서 켈빈 눈금으로 변환하려면 273.15를 더하면 됩니다. 글쎄, 모두가 항상 0.15를 잊어버리므로 273만 있으면 0°C는 0+273 = 273°K라는 것이 밝혀집니다.
물리학 교과서에서 평온 25°C로 간주되며 켈빈에서는 25+273 = 298, 더 정확하게는 298.15입니다. 데이터시트에 유일한 센서 교정 지점으로 언급된 것이 바로 이 지점입니다. 따라서 25°C의 온도에서 센서의 출력은 298.15 * 0.010 = 2.9815V가 되어야 합니다.
센서의 작동 범위는 -40...100°C 이내이고 전체 범위에서 센서 특성은 매우 선형적이므로 모든 온도에서 센서 판독값을 쉽게 계산할 수 있습니다. 먼저 온도를 섭씨로 변환해야 합니다. 켈빈도. 그런 다음 결과 온도에 0.010V를 곱합니다. 이 숫자의 마지막 0은 볼트 단위의 전압이 1mV의 정확도로 표시됨을 나타냅니다.
이러한 모든 고려 사항과 계산을 통해 온도 조절 장치를 만들 때 센서를 끓는 물이나 녹는 얼음에 담가서 아무것도 교정할 필요가 없다는 생각으로 이어집니다. LM335 출력의 전압을 간단히 계산하면 충분하며, 그 후에 남은 것은 이 전압을 비교 장치(비교기)의 입력에서 기준 전압으로 설정하는 것뿐입니다.
디자인에 LM335를 사용하는 또 다른 이유는 가격이 저렴하기 때문입니다. 온라인 상점에서 약 1달러에 구입할 수 있습니다. 배송비는 아마 더 나올 것 같아요. 이러한 이론적 고려를 모두 마친 후 개발 단계로 넘어갈 수 있습니다. 전기 다이어그램온도 조절기. 이 경우 지하실의 경우.
지하실의 온도 조절기 개략도
아날로그 온도 센서 LM335를 기반으로 지하실용 온도 조절기를 설계하려면 새로운 것을 개발할 필요가 없습니다. 이 구성 요소에 대한 기술 문서(데이터 시트)를 참조하는 것으로 충분합니다. 데이터시트에는 온도 조절 장치 자체를 포함하여 센서를 사용하는 모든 방법이 포함되어 있습니다.
그러나 이 다이어그램은 작동 원리를 연구할 수 있는 기능적인 다이어그램으로 간주될 수 있습니다. 실제로는 특정 전원의 히터를 켤 수 있는 출력 장치와 전원 공급 장치, 작동 표시 등을 추가해야 합니다. 이러한 노드에 대해서는 잠시 후에 논의하겠지만 지금은 데이터시트라고도 알려진 독점 문서가 무엇을 제공하는지 살펴보겠습니다. 회로는 그림 3에 나와 있습니다.
그림 3. LM335 센서 연결 다이어그램
비교기는 어떻게 작동합니까?
제안된 회로의 기본은 211 또는 111로도 알려진 비교기 LM311입니다. 모든 비교기와 마찬가지로 311에도 2개의 입력과 1개의 출력이 있습니다. 입력(2) 중 하나는 직접 입력이며 + 기호로 표시됩니다. 다른 입력은 역(3)이며 빼기 기호로 표시됩니다. 비교기의 출력은 핀 7입니다.
비교기의 논리는 매우 간단합니다. 직접 입력(2)의 전압이 역 입력(3)의 전압보다 크면 비교기의 출력이 하이 레벨로 설정됩니다. 트랜지스터가 열리고 부하가 연결됩니다. 그림 1에서는 히터일 뿐이지만 이는 기능 다이어그램입니다. 전위차계가 직접 입력에 연결되어 비교기의 작동 임계값을 설정합니다. 온도 설정.
역 입력의 전압이 순방향 입력의 전압보다 크면 비교기 출력이 낮아집니다. LM335 온도 센서가 역 입력에 연결되어 있으므로 온도가 상승하면 (히터가 이미 켜져 있음) 역 입력의 전압이 증가합니다.
센서 전압이 전위차계에 의해 설정된 응답 임계값에 도달하면 비교기가 낮은 레벨로 전환되고 트랜지스터가 닫히고 히터가 꺼집니다. 그런 다음 전체주기가 반복됩니다.
아무것도 남지 않았습니다-고려된 내용에 기초하여 기능 다이어그램가능한 한 간단하고 초보자 라디오 아마추어가 반복할 수 있는 실용적인 계획을 개발합니다. 가능한 실제 설계가 그림 4에 나와 있습니다.
그림 4.
회로도에 대한 몇 가지 설명
기본 디자인이 조금 바뀌었다는 것을 쉽게 알 수 있습니다. 우선, 히터 대신 트랜지스터가 릴레이를 켜게 되는데, 릴레이를 켜는 것에 대해서는 잠시 후에 논의하겠습니다. 제너 다이오드 4568의 전압 리플을 완화하는 것이 목적인 전해 커패시터 C1도 나타났습니다. 하지만 부품의 목적에 대해 좀 더 자세히 이야기하겠습니다.
온도 센서 및 온도 설정점 전압 분배기 R2, R3, R4의 전원 공급 장치는 안정화 전압이 6.4V인 파라메트릭 안정기 R1, 1N4568, C1에 의해 안정화됩니다. 전체 장치가 안정화된 소스에서 전원을 공급받는 경우에도 추가 안정 장치가 손상되지 않습니다.
이 솔루션을 사용하면 사용 가능한 릴레이 코일 전압에 따라 전압을 선택할 수 있는 소스에서 전체 장치에 전원을 공급할 수 있습니다. 대부분 12V 또는 24V일 것입니다. 커패시터가 있는 다이오드 브리지만으로 전원이 불안정해질 수도 있습니다. 그러나 전원 공급 장치에 통합 안정 장치 7812를 인색하고 설치하지 않는 것이 좋습니다. 이는 단락에 대한 보호도 제공합니다.
릴레이에 대해 이야기하고 있다면 이 경우 무엇을 사용할 수 있습니까? 우선, 이것은 다음과 같은 현대식 소형 릴레이입니다. 세탁기. 릴레이의 모양은 그림 5에 나와 있습니다.
그림 5. 소형 릴레이
소형 크기에도 불구하고 이러한 계전기는 최대 10A의 전류를 전환할 수 있으므로 최대 2KW의 부하 전환이 가능합니다. 모두 10A인 경우인데 꼭 그렇게 할 필요는 없습니다. 이러한 릴레이를 사용하여 켤 수 있는 최대 전력은 1kW 이하인 히터입니다. 최소한 "안전 여유"가 있어야 하기 때문입니다!
릴레이가 접점을 사용하여 PME 시리즈의 자기 스타터를 켜고 히터를 켜면 매우 좋습니다. 이는 부하를 켜는 데 가장 안정적인 옵션 중 하나입니다. 이 옵션의 가능한 구현은 그림 6에 나와 있습니다.
그림 6.
온도 조절기 전원 공급 장치
장치의 전원 공급 장치가 불안정하고 온도 조절 장치 자체(마이크로 회로 1개와 트랜지스터 1개)가 사실상 전력을 소비하지 않기 때문에 네트워크 어댑터중국산.
다이어그램에 표시된 대로 전원 공급 장치를 만들면 카세트 레코더, 계산기 또는 기타 장치의 소형 전원 변압기가 작동합니다. 가장 중요한 것은 2차 권선의 전압이 12..14V를 초과해서는 안 된다는 것입니다. 낮은 전압에서는 릴레이가 작동하지 않으며, 높은 전압에서는 단순히 소진될 수 있습니다.
만약에 출력 전압변압기가 17~19V 이내이면 안정 장치 없이는 할 수 없습니다. 최신 통합 안정기에는 출력이 3개만 있고 납땜이 그리 어렵지 않기 때문에 이것은 무섭지 않습니다.
부하 켜기
개방형 트랜지스터 VT1은 릴레이 K1을 켜고 접점 K1.1을 사용하여 자기 스타터 K2를 켭니다. 자기 시동기 접점 K2.1 및 K2.2는 히터를 네트워크에 연결합니다. 히터는 한 번에 두 개의 접점으로 켜집니다. 이 솔루션은 스타터가 꺼졌을 때 모든 것이 정상이라면 부하에 어떤 단계도 남지 않도록 보장합니다.
지하실은 습하고 때로는 매우 습한 공간이며 전기 안전 측면에서 매우 위험하므로 최신 배선의 모든 요구 사항을 충족하는 RCD를 사용하여 전체 장치를 연결하는 것이 가장 좋습니다.
히터는 어떤 것이어야합니까?
지하실에 대한 온도 조절 장치 다이어그램이 많이 출판되었습니다. 옛날 옛적에 그들은 잡지 "Modelist-Konstruktor"와 기타 인쇄 출판물에 의해 출판되었지만 이제는 이 모든 풍부함이 인터넷으로 이전되었습니다. 이 기사에서는 어떤 종류의 히터가 필요한지에 대한 권장 사항을 제공합니다.
일부는 일반 100와트 백열등, 발열체 브랜드의 관형 히터, 오일 라디에이터(결함이 있는 바이메탈 조절기를 사용할 수도 있음)를 제공합니다. 또한 팬이 내장된 가정용 히터를 사용하는 것이 좋습니다. 가장 중요한 것은 충전부에 직접 접근할 수 없다는 것입니다. 따라서 개방형 나선형 히터와 집에서 만든 "염소"형 히터가 있는 오래된 전기 스토브는 어떠한 경우에도 사용해서는 안 됩니다.
먼저 설치를 확인하세요
서비스 가능한 부품으로 인해 장치가 오류 없이 조립된 경우 특별한 조정이 필요하지 않습니다. 그러나 어떤 경우에도 처음으로 켜기 전에 설치 품질을 확인하십시오. 연결이 느슨하거나 반대로 닫힌 트랙이 있습니까? 인쇄 회로 기판. 그리고 이러한 행동을 잊지 말고 규칙으로 삼으십시오. 이는 특히 전기 네트워크에 연결된 구조물에 적용됩니다.
온도 조절기 설정
연기나 폭발 없이 구조의 첫 번째 스위치 켜기가 발생한 경우 수행해야 할 유일한 작업은 원하는 온도에 따라 비교기(핀 2)의 직접 입력에서 기준 전압을 설정하는 것입니다. 이렇게 하려면 여러 가지 계산을 해야 합니다.
지하실의 온도가 섭씨 +2도로 유지되어야 한다고 가정해 보겠습니다. 그런 다음 먼저 이를 켈빈 온도로 변환한 다음 결과 결과에 0.010V를 곱하여 온도 설정이기도 한 기준 전압을 얻습니다.
(273.15 + 2) * 0.010 = 2.7515(V)
온도 조절 장치가 예를 들어 +4도의 온도를 유지해야 한다고 가정하면 다음 결과를 얻게 됩니다. (273.15 + 4) * 0.010 = 2.7715 (V)
일상생활과 농장에서는 유지 관리가 필요한 경우가 많습니다. 온도 체제어떤 방. 이전에는 이를 위해서는 아날로그 요소로 만들어진 상당히 큰 회로가 필요했는데, 우리는 일반적인 개발을 위해 이들 중 하나를 고려할 것입니다. 오늘날 모든 것이 훨씬 간단해졌습니다. -55 ~ +125°C 범위의 온도를 유지해야 하는 경우 프로그래밍 가능한 온도계 및 온도 조절기 DS1821이 이 목표에 완벽하게 대처할 수 있습니다.
특수 온도 센서의 온도 조절 회로. 이 DS1821 온도 센서는 ALI Express에서 저렴하게 구입할 수 있습니다(주문하려면 바로 위 사진을 클릭하세요).
온도 조절 장치를 켜고 끄는 온도 임계값은 DS1821에 프로그래밍해야 하는 센서 메모리의 TH 및 TL 값으로 설정됩니다. 온도가 TH 셀에 기록된 값을 초과하면 센서 출력에 논리적 1레벨이 나타납니다. 간섭 가능성을 방지하기 위해 부하 제어 회로는 첫 번째 트랜지스터가 주 전압이 0일 때 주 전압의 반파장에 고정되어 바이어스 전압을 두 번째 필드의 게이트에 적용하는 방식으로 구현됩니다. 부하를 제어하는 VS1 스미스터를 이미 여는 광시미스터를 켜는 효과 트랜지스터 . 부하는 전기 모터나 히터와 같은 모든 장치일 수 있습니다. 첫 번째 트랜지스터의 잠금 신뢰성은 원하는 저항 R5 값을 선택하여 조정해야 합니다.
DS1820 온도 센서는 -55도에서 125도 사이의 온도를 기록하고 온도 조절기 모드에서 작동할 수 있습니다.
DS1820 센서의 온도 조절기 회로
온도가 상한 임계값 TH를 초과하면 DS1820의 출력은 논리적 출력이 되고 부하가 네트워크에서 연결이 끊어집니다. 온도가 프로그래밍된 하위 레벨 TL 아래로 떨어지면 온도 센서의 출력에 논리적 0이 나타나고 부하가 켜집니다. 불분명한 점이 있다면 2006년 2호에서 직접 만든 디자인을 차용한 것입니다.
센서의 신호는 CA3130 연산 증폭기에 있는 비교기의 직접 출력으로 전달됩니다. 동일한 연산 증폭기의 반전 입력은 분배기로부터 기준 전압을 받습니다. 가변 저항 R4는 필요한 온도 체계를 설정합니다.
센서 LM35의 온도 조절기 회로
직접 입력의 전위가 핀 2에 설정된 전위보다 낮으면 비교기 출력에서 약 0.65V의 레벨을 갖게 되고, 반대의 경우 비교기 출력에서는 약 2.2V의 높은 레벨을 갖게 됩니다. 볼트. 트랜지스터를 통한 연산 증폭기 출력 신호는 전자기 계전기의 작동을 제어합니다. 높은 레벨에서는 켜지고 낮은 레벨에서는 꺼지며 접점으로 부하가 전환됩니다.
TL431은 프로그래밍 가능한 제너 다이오드입니다. 저전력 회로의 전압 레퍼런스 및 전원 공급 장치로 사용됩니다. TL431 마이크로어셈블리의 제어 핀에 필요한 전압 레벨은 저항기 R1, R2의 분배기와 음의 TKS R3을 갖는 서미스터를 사용하여 설정됩니다.
TL431 제어 핀의 전압이 2.5V보다 높으면 마이크로 회로에 전류가 흐르고 전자기 릴레이가 켜집니다. 릴레이는 트라이악의 제어 출력을 전환하고 부하를 연결합니다. 온도가 상승함에 따라 서미스터의 저항과 제어 접점 TL431의 전위가 2.5V 아래로 감소하고 릴레이는 전면 접점을 해제하고 히터를 끕니다.
저항 R1을 사용하여 원하는 온도 수준을 조정하여 히터를 켭니다. 이 회로는 최대 1500W의 발열체를 제어할 수 있습니다. 이 계전기는 작동 전압이 10~12V 또는 이에 상응하는 RES55A에 적합합니다.
아날로그 온도 조절 장치의 디자인은 인큐베이터 내부 또는 겨울에 야채를 보관하기 위해 발코니에 있는 상자에서 설정된 온도를 유지하는 데 사용됩니다. 식사는 다음부터 제공됩니다. 자동차 배터리 12볼트에서.
설계는 온도 강하 시 릴레이로 구성되고 사전 설정된 임계값이 상승하면 꺼집니다.
온도 조절기 릴레이가 작동하는 온도는 K561LE5 마이크로 회로의 핀 5와 6의 전압 레벨에 의해 설정되고 릴레이 꺼짐 온도는 핀 1과 21의 전위에 의해 설정됩니다. 온도 차이는 전압 강하에 의해 제어됩니다. 저항 R3. 음의 TCR을 갖는 서미스터가 온도 센서 R4로 사용됩니다.
디자인은 작으며 554CA3 연산 증폭기를 기반으로 한 비교기를 기반으로 한 측정 장치와 KR1182PM1 전력 조정기에 내장된 최대 1000W의 부하 스위치라는 두 개의 장치로만 구성됩니다.
연산 증폭기의 세 번째 직접 입력은 일정한 압력저항 R3 및 R4로 구성된 전압 분배기에서. 네 번째 역 입력에는 저항 R1과 MMT-4 서미스터 R2의 다른 분배기로부터 전압이 공급됩니다.
온도 센서는 수족관에 배치된 모래가 담긴 유리 플라스크에 위치한 서미스터입니다. 설계의 주요 단위는 m/s K554SAZ(전압 비교기)입니다.
서미스터도 포함하는 전압 분배기에서 제어 전압은 비교기의 직접 입력으로 이동합니다. 비교기의 다른 입력은 필요한 온도를 조정하는 데 사용됩니다. 전압 분배기는 온도 변화에 민감한 브리지를 형성하는 저항 R3, R4, R5로 구성됩니다. 수족관 물의 온도가 변하면 서미스터의 저항도 변합니다. 이로 인해 비교기 입력에 전압 불균형이 발생합니다.
입력의 전압 차이에 따라 비교기의 출력 상태가 변경됩니다. 히터는 수온이 낮아지면 수족관 온도 조절 장치가 자동으로 시작되고, 반대로 높아지면 꺼지는 방식으로 만들어졌습니다. 비교기에는 컬렉터와 이미터의 두 가지 출력이 있습니다. 전계 효과 트랜지스터를 제어하려면 양의 전압이 필요하므로 회로의 양극 라인에 연결된 비교기의 컬렉터 출력입니다. 제어 신호는 이미터 단자에서 얻습니다. 저항 R6 및 R7은 비교기의 출력 부하입니다.
온도 조절기의 발열체를 켜고 끄려면 전계 효과 트랜지스터 IRF840. 트랜지스터 게이트를 방전하기 위해 다이오드 VD1이 있습니다.
온도 조절기 회로는 변압기가 없는 전원 공급 장치를 사용합니다. 커패시턴스 C4의 리액턴스로 인해 과도한 교류 전압이 감소합니다.
첫 번째 온도 조절 장치 설계의 기본은 I2C 인터페이스를 갖춘 DS1621 온도 센서가 있는 PIC16F84A 마이크로 컨트롤러입니다. 전원이 켜지면 마이크로 컨트롤러는 먼저 온도 센서의 내부 레지스터를 초기화한 다음 이를 구성합니다. 두 번째 경우의 마이크로 컨트롤러의 온도 조절 장치는 이미 DS1820 센서가 있는 PIC16F628에 만들어졌으며 릴레이 접점을 사용하여 연결된 부하를 제어합니다.
DIY 온도 센서 |
전압 강하의 의존성 pn 접합온도에 따른 반도체는 직접 만든 센서를 만드는 데 적합합니다.
