ПРОСТОЙ Температурный датчик ДЛЯ ВСЕГО Собственными руками
Не особенно актуально для чего вам температурный датчик , важно то что вы будете иметь знания.
Однако в зависимости от области использования необходимо учесть материалы и мощности.
Задействовать мы станем известный измеритель lm335 (смотрится как традиционный транзистор с тремя ножками), подобный датчики подключаются также.
Наш измеритель предназначается для измерения температуры окружающей среды, воды, масла в диапазоне от -40 до +100 градусов.
Делаем температурный датчик собственными руками.
Сразу о деталях.
R1 — резистор ограничивающий питания датчика.
При V+ = 5в резистор R1 обязан быть приблизительно 91-100 ОМ.
При V+ = 12в резистор R1 обязан быть приблизительно 250-300 ОМ.
Хоть диапазон питания датчика и меняется от 3В до 36В, но питать станем собственно 3В + 20%
И выйдет при температуре -40 будет 3 Вольт на выходе. При +100 будет 0 Вольта.
R2 — 10КОм — Подстроечный резистор. Нужен для калибрования — точности нашего датчика.
Приступим к сборке. Припаиваем все по схеме выше.
Как размещены ножки?
Интерполяция
-40 3
25 1,607142857
100 0
Создаём восхитительными образами условия внешней среды 25 градусов (Сверяем со спиртовым термометром). Подстроечным резистором выставляем на выходе 1,6 вольт.
И на этом все готово. Ваш измеритель готов. Сейчас в зависимости от температур данные на выходе будут изменяться. Провода рекомендуем брать — музыкальный стерео провод с заземлением.
Про то как присоединить данный измеритель к компьютеру мы расскажем в следующей публикации АЦП или ОСЦИЛОГРАФ ДЛЯ КОМПЬЮТЕРА Собственными руками
Публикация написана для моей девушки. Я сделал что то для неё собственными руками. Я думаю ей покажется это милым
Ведь мы инженеры такие милые
Девушки тоже бывают техниками.
Температурный датчик
Зависимость падения напряжения на p-n переходе от температуры было замечено сразу же после создания самого этого перехода. Данное свойство полупроводников применяется в электронных термометрах, датчиках температуры, реле температуры и т.д.
Простейшим термопреобразователем считается p-n переход кремниевого диода, температурный показатель напряжения, которого равён, приблизительно, 3 мВ/°C, а прямое падение напряжения находится в районе 0,7В. Работать с подобным небольшим напряжением некомфортно, благодаря этому в качестве термозависимого элемента лучше применять p-n переходы транзистора, добавив к нему базисный делитель напряжения. Получившийся двухполюсник обладает характеристиками цепочки диодов, т.е. падение напряжения на нем можно ставить на порядок выше, чем 0,7В. Зависит оно от соотношения базисных резисторов R1 и R2 см. рис. 1.
Обладая негативным температурным показателем сопротивления, этот двухполюсник отыскал использование в схеме питания варикапов. Как только температура увеличивается, емкость варикапов становится больше, но в тоже время уменьшается падение напряжения на двухполюснике VT1, R1,R2, что ведет к увеличению напряжения на переменном резисторе и поэтому на варикапе, снижая его емкость. Аналогичным образом, достигается температурная стабилизация резонансной частоты колебательного контура. На рисунке 2 показана схема двухполюсника, который можно применять в качестве термодатчика в схемах электронных реле температуры и термометрах. Тут есть одно замешательство, кристалл транзистора КТ315 размещен в пластмассовом корпусе, что увеличивает инерцию измерения температуры или срабатывания реле. И второе, это замешательство крепления его к объекту, температуру которого нужно отслеживать. К примеру, для отслеживания температуры теплоотводов мощных ПП, лучше применить в качестве термодатчика транзистор КТ814. Конструкция этого транзистора позволяет закреплять его конкретно к теплообменнику, находящемуся под потенциалом земли, всего одним винтиком. Такой измеритель применяется в схеме термостата для вентилятора, размещенной на ресурсе www. ixbt.com/spu/fan-thermal-control.shtml
Внешний водяной термостат для вентилятора.
На рисунке 4 показана функциональная схема для вентилятора охлаждения трансформатора. Использование операционного усилителя средней мощности К157УД1 в качестве компаратора, дало возможность присоединить пару вентиляторов от трансформатора компьютера конкретно на выход микросхемы, выходной ток которой, равён 0,3А. Температуру включения вентиляторов устанавливают резистором R5. Схема не прекращает работу так. При нормальной температуре теплоотвода напряжение на выводе 9 микросхемы DA1 должно быть более, чем на выводе 8. При этом на выходе DA1, выводе 6, будет потенциал близкий к напряжению питания схемы. Напряжение на вентиляторах при подобных условиях будет фактически равно «0». Вентиляторы выключены. Как только температура увеличивается теплоотводов будет увеличиваться и температура транзистора VT1, что со своей стороны вызовет уменьшение напряжения на неинвертирующем входе 8 микросхемы DA1. Как только это напряжение окажется меньшей напряжения, поставленного резистором R5, состояние компаратора изменится и на его выходе напряжение упадет приблизительно до потенциала земли. Вентиляторы включатся. Резистор R7 обеспечивает маленькой гистерезис схемы, что исключает неизвестное состояние анодного напряжения на выходе DA1 при равенстве входных стрессов. Плату термостата лучше установить прямо на контролируемом радиаторе, чтобы его микросхема тоже обдувалась вентилятором. Транзистор VT1 совмещается с платой тремя проводами и устанавливается очень близко от мощных ПП.
Как собрать внешний водяной термостат дома?
Чуть-чуть теории
Очень простые измерительные датчики, также и реагирующие на температуру, состоят из измерительного полуплеча из 2-ух сопротивлений, опорного и элемента, меняющего собственное сопротивление в зависимости от прилаживаемой к нему температуры. Более воочию это продемонстрировано на картинке ниже.
Как видно из схемы, R1 и R2 являются измерительным элементом самодельного термостата, а R3 и R4 опорным плечом устройства.
Элементом термостата, реагирующим на изменение состояния измерительного плеча, считается интегральный усилитель в режиме компаратора. Этот режим переключает скачком выход микросхемы из состояния выключено в рабочее положение. Нагрузкой этой микросхемы считается вентилятор ПК. При достижении температуры конкретного значения в плече R1 и R2 происходит смещение напряжения, вход микросхемы сравнивает значение на контакте 2 и 3 и происходит переключение компаратора. Аналогичным образом поддерживается температура на указанном уровне и выполняется управление работой вентилятора.
Обзор схем
Напряжение разности с измерительного плеча поступает на спаренный транзистор с высоким показателем усиления, в качестве компаратора выступает электромагнитное реле. При достижении на катушке напряжения, достаточного для втягивания сердечника, происходит ее срабатывание и подключение через ее контакты исполнительных устройств. При достижении установленной температуры, сигнал на транзисторах уменьшается, синхронно напряжение падает на катушке реле, и в определенный момент происходит расцепление контактов.
Спецификой данного типа реле считается наличие гистерезиса — это разница в пару градусов между включением и отключением самодельного термостата, из-за присутствия в схеме электромеханического реле. Вариант сборки, предоставленый ниже, фактически лишен гистерезиса.
Принципиальная электронная схема аналогового термостата для инкубатора:
Эта схема была наиболее востребована для повторения в 2000 годах, но и в настоящий момент она не утратила актуальность и с возложенной на нее функцией справляется. Если есть наличие доступа к старым деталям, можно собрать внешний водяной термостат собственными руками фактически за даром.
Сердцем самоделки считается интегральный усилитель К140УД7 или К140УД8. В этом случае он подключен с хорошей обратной связью и считается компаратором. Термочувствительным элементом R5 служит резистор типа ММТ-4 с негативным ТКЕ, это когда при нагреве его сопротивление уменьшается.
Выносной измеритель подсоединяется через экранированный провод. Для снижения наводок и ложного срабатывания устройства, длина провода не должна быть больше 1 метр. Нагрузка управляется через тиристор VS1 и мощность нагревателя полностью зависит от его номинала. В этом случае 150 ватт, аппаратный ключ — тиристор следует установить на маленький отопительный прибор, для отвода тепла. В таблице ниже продемонстрированы номиналы радиоэлементов, для сборки термостата дома.
Устройство не имеет гальванической развязки от сети 220 вольт, при настройке нужно быть внимательным, на элементах регулятора есть сетевое напряжение. На видео ниже рассматривается, как собрать внешний водяной термостат на транзисторах:
Сейчас расскажем как выполнить температурный регулятор для пола с подогревом. Рабочая схема срисована с серийного образца. Пригодится тем, кто желает познакомиться и повторить, или как образец с целью поиска поломки.
Центром схемы считается микросхема стабилизатора, подключенная оригинальным способом, LM431 начинает пропускать ток при напряжении выше 2.5 вольт. Конкретно такой величины у этой микросхемы внутренний источник опорного напряжения. При меньшем значении она ни чего не пропускает. Эту ее характерность начали применять в различных схемах внешних водяных термостатов.
Как можно заметить, традиционная схема с измерительным плечом осталась R5, R4 и R9 терморезистор. При изменении температуры происходит сдвиг напряжения при входе 1 микросхемы, и если например оно достигло порога срабатывания происходит включение и подается напряжение дальше. В этой конструкции нагрузкой TL431 являются светоизлучающий диод индикации работы HL2 и оптрон U1, оптическая развязка силовой схемы от управляющих цепей.
Как и в прошлом варианте, устройство не имеет преобразователя электрической энергии, а питается на гасящей конденсаторной схеме C1R1 и R2. Для стабилизации напряжения и сглаживания пульсаций сетевых всплесков, в схему поставлен стабилитрон VD2 и конденсатор C3. Для зрительной индикации наличия напряжения на устройстве поставлен светоизлучающий диод HL1. Силовым руководящим элементом поставлен симистор ВТ136 с маленькой обвязкой для управления через оптрон U1.
При данных номиналах диапазон регулирования находится в границах 30-50°С. При кажущейся трудности конструкция проста в настройке и легка в повторении. Наглядная схема термостата на микросхеме TL431, с внешним питанием 12 вольт для применения в системах домашней автоматики:
Данный внешний водяной термостат способен управлять компьютерным вентилятором, силовым реле, световыми индикаторами, звуковыми сигнализаторами. Для управления температурой паяльника есть оригинальная схема с применением такой же интегральной микросхемы TL431.
Чтобы провести измерения температуры ТЕНА применяют биметаллическую термопару, которую можно взять с выносного измерителя в мультиметре. Для увеличения напряжения с термопары до отметки срабатывания TL431, поставлен добавочный усилитель LM351. Управление выполняется через оптрон MOC3021 и симистор T1.
При включении термостата в сеть нужно соблюдать полярность, минус регулятора обязан быть на нулевом проводе, иначе фазное напряжение возникнет на корпусе паяльника, через провода термопары. Регулировка диапазона выполняется резистором R3. Эта схема обеспечит длительную работу паяльника, исключит его перегрев и повысит качество пайки.
Еще одна идея сборки обычного термостата рассмотрена на видео:
Также советуем взглянуть еще одну идею сборки терморегулятора для паяльника:
Разобранных примеров регуляторов температуры в реальности достаточно для удовлетворения нужд домашнего умельца. Схемы не имеют дефицитных и дорогих запасных частей, легко повторяются и почти не нуждаются в настройке. Данные самоделки легко можно приспособить для температурного регулирования воды в бачке водогрея, наблюдать за теплом в инкубаторе или теплице, усовершенствовать утюг или паяльный аппарат. Плюс к этому можно реконструировать старый холодильник, переделав регулятор для работы с негативными значениями температуры, путем замены местами сопротивлений в измерительном плече. Надеемся наша публикация была примечательна, вы нашли ее для себя полезной и убедились, как выполнить внешний водяной термостат собственными руками дома!
Будет интересно прочесть:
