Терморегулятор своими руками

Самодельный терморегулятор: пошаговая инструкция

Если вы приобрели все необходимые составляющие для сборки, осталось рассмотреть подробную инструкцию. Рассматривать будем на примере датчика температуры рассчитанного на 12В.

Самодельный регулятор температуры собирается по следующему принципу:

  1. Подготавливаем корпус. Можно использовать старые оболочки от счетчика, например от установки «Гранит-1».
  2. Схему подбираете ту, которая вам больше понравится, но можно и сориентироваться и на плату от счетчика. Прямой ход с пометкой «+» необходим для подключения потенциометра, Инверсионный вход с о будет служить для подключения термодатчика. Если так случилось, что напряжение на прямом входе будет выше требуемого, на выходе установится высокая отметка и транзистор начнет подавать питание на реле, а оно в свою очередь на нагревательный элемент. Как только напряжение на выходе превысит допустимую отметку – реле отключится.
  3. Для того чтобы терморегулятор срабатывал вовремя и перепады температур были обеспечены, потребуется сделать с помощью резистора связь отрицательного типа, которая образуется между прямым входом и выходом на компараторе.
  4. Что касается трансформатора и его питания, то здесь может понадобиться индукционная катушка от старого электрического счетчика. Для того чтобы напряжение соответствовало показателю в 12 вольт, вам нужно будет сделать 540 витков. Уместить их получится только в том случае, если диаметр провода будет не более 0,4 мм.

Вот и все. В этих небольших действиях и заключается вся работа по созданию терморегулятора своими руками. Возможно, самому без определенных навыков сделать его сразу и не получится, однако с опорой на фото и видео инструкции вы сможете испытать все свои умения.

Благодаря простой конструкции, самостоятельно созданный термоконтроллер может быть использован где угодно.

Например:

  • Для теплого пола;
  • Для погреба;
  • Котла отопления;
  • Может заняться регулировкой температуры воздуха;
  • Для духовки;
  • Для аквариума, где будет контролировать температурный показатель воды;
  • Для того чтобы контролировать температурное значение насоса электрокотла (его включения и отключение);
  • И даже для автомобиля.

Не обязательно использовать цифровой, электронный или механический покупной термовыключатель. Купив недорогое термореле, сделать регулировку мощности на симисторе и термопаре и ваш самодельный аппарат будет работать не хуже покупного.

Как сделать терморегулятор своими руками

1. Вскрывается донор корпуса и силовой схемы — электронный таймер CDT-1G. На сером трехжильном шлейфе установлен микроконтроллер таймера. Отпаиваем шлейф от платы. Отверстия для проводов шлейфа имеют маркировку (+) — питание +5 Вольт, (О) — подача управляющего сигнала, (-) — минус питания. Коммутировать нагрузку будет электромагнитное реле.

Донор корпуса
Параметры таймера
Удобный корпус
Силовая схема

2. Так как питание схемы  от силового блока  не имеет гальванической развязки от сети, то все работы по проверки и настройке схемы проводим от безопасного источника питания 5 вольт.  Сначала на стенде проверяем работоспособность элементов схемы.

Сборка макета
Проверка работы

3. После проверки элементов схемы конструкция собирается на плате. Плата для устройства не разрабатывалась и собрана на куске макетной платы. После сборки также проводится проверка работоспособности на стенде.

4. Термодатчик R1 установлен снаружи на боковой поверхности корпуса блок- розетки, проводники изолированы термоусадочной трубкой. Для недопущения контакта с датчиком, но и сохранения доступа  наружного воздуха к датчику сверху установлена  защитная трубка. Трубка изготовлена из средней части шариковой авторучки. В трубке вырезано отверстие для установки на датчик. Трубка приклеена к корпусу.

Защитная трубка
Термодатчик
Защитная трубка

5. Переменный резистор R3 установлен на верхней крышке корпуса, там же сделано отверстие для светодиода. Корпус резистора полезно для безопасности покрыть слоем изоленты.

6. Ручка регулировки для резистора R3 самодельная и изготовлена своими руками из старой зубной щетки подходящей формы :).

Резистор R3
Донор ручки
Ручка снизу
Ручка настройки

7. Перед окончательной сборкой еще раз проверяем работу на стенде, далее подпаиваем проводники к контактам силовой схемы и включаем в сеть. При включении схема должна работать.

Еще раз напоминаю питание терморегулятора бестрансформаторное и гальваническая развязка от сети отсутствует, то есть опасное сетевое напряжение присутствует на элементах устройства. При подборе резистора R3 недопустимо применение резистора с отсутствием изоляции управляющей ручки от контактов.

Терморегулятор изготовлен для управления работой электрокамина на котором регулятор температуры не установлен.

Виды

Полуавтомат из инвертора своими руками

В простейшем варианте (реле холодильника) применяют механический переключатель. Для более точной регулировки (обороты двигателя) используют не только микроэлектронику, но и специализированное программное обеспечение.

Терморегулятор на трех элементах

Чтобы сделать простой терморегулятор своими руками схема для блока питания персонального компьютера подходит лучше других вариантов.

Регулятор вентилятора для компьютерного БП

Термистором измеряют температуру в контрольной точке. Потенциометром устанавливают оптимальное значение для включения вентилятора. Изменять обороты данная схема не способна. Подключает индуктивную нагрузку MOSFET транзистор. Допустимо применение аналога с подходящими силовыми характеристиками.

Терморегуляторы для котлов отопления

Регулятор температуры своими руками можно сделать в рамках проекта модернизации старого котла. Не имеет значения вид топлива, хотя проще обеспечить хороший результат с применением газового оборудования.

Схема термостата с индикацией показаний на LCD экране

Цифровой терморегулятор

В этом примере разработчики создавали устройство поддержания температурного режима в хранилище фруктов (овощей). Для анализа поступающих данных выбрана микросхема со следующими блоками:

  • таймеры;
  • генератор;
  • два компаратора;
  • модули обмена, сравнения и передачи данных.

При соответствующем положении переключателей светодиодная матрица показывает актуальное значение температуры или контрольный уровень. Кнопками в пошаговом режиме устанавливают нужный порог срабатывания.

Схема с регулировкой гистерезиса

Область применения самодельного устройства

Изготовление механического терморегулятора в домашних условиях достаточно сложно и нерационально, поскольку результат будет работать в слишком широком диапазоне и не сможет обеспечить требуемой точности настройки. Чаще всего собирают самодельные электронные терморегуляторы, которые позволяют поддерживать оптимальный режим температуры тёплого пола, инкубатора, обеспечивать желаемую температуру воды в бассейне, нагрев парилки в сауне и т.д. Вариантов применения самодельного терморегулятора может быть столько, сколько систем, подлежащих настройке и регулировке температурного режима, имеется в доме. Для грубой настройки с помощью механических устройств проще приобрести готовые элементы, они недороги и вполне доступны.

Какие детали понадобятся: терморегулятор своими руками

Для датчика температуры чаще всего используют терморезистор, это элемент который регулирует электрическое сопротивление в зависимости от температурного показателя.

Так же часто применяют полупроводниковые детали:

  • Диоды;
  • Транзисторы.

На их характеристики температура должна оказывать такое же влияние. То есть при нагреве должен увеличиваться ток транзистора и при этом он должен престать работать, не смотря на входящий сигнал. Нужно учесть, что такие детали обладаю большим недостатком. Слишком сложно провести калибровку, говоря точнее, будет трудно привязать эти детали к некоторым датчикам температуры.

Однако на данный момент промышленность не стоит на месте, и вы можете увидеть приборы из серии 300, это LM335, которым все чаще рекомендуют воспользоваться специалисты и LM358n. Не смотря на очень низкую стоимость, данная деталь занимает первую позицию в маркировках и ориентируется на сочетание с бытовой техникой. Стоит упомянуть, что модификации этой детали LM 235и 135 успешно применяются в военных сферах и промышленности. Включая в свою конструкцию около 16 транзисторов, датчик способен работать в качестве стабилизатора, а его напряжение будет полностью зависеть от температурного показателя.

Зависимость заключается в следующем:

  1. На каждый градус будет приходиться около 0, 01 В, если ориентироваться на Цельсий, то на показатель 273 результат на выходе составит 2, 73В.
  2. Диапазон работы ограничивается в показателе от -40 до +100 градусов. Благодаря таким показателям, пользователь полностью избавляется от регулирований методом проб и ошибок, а требуемая температура будет в любом случае обеспечена.

Так же кроме датчика температур вам потребуется компаратор, лучше всего приобрести LM 311, который выпускает тот же производитель, потенциометр для того чтобы сформировать эталонное напряжение и выходную установку чтобы включать реле. Не забудьте приобрести блок питания и специальные индикаторы.

Понятие о температурных регуляторах

Изделия этой категории применяют для решения разных задач. По соответствующей настройке температурного порога подают питание (отключают):

  • отопление в погребе;
  • нагрев паяльной станции;
  • циркуляционный насос котла.

Из приведенных примеров понятны базовые требования к точности, которую должна обеспечить подходящая схема терморегулятора. В некоторых ситуациях необходимо поддержание заданного уровня не ниже, чем ±1C°. Для контроля рабочих параметров нужна оперативная индикация. Существенное значение имеют нагрузочные способности.

Перечисленные особенности поясняют назначение типовых функциональных узлов:

  • значение температуры фиксируют специализированным датчиком (резистором, термопарой);
  • показания анализирует микроконтроллер или другое устройство;
  • исполнительный сигнал поступает на электронный (механический) переключатель.

К сведению. Кроме рассмотренных частей, схема термореле может содержать дополнительные компоненты для подачи питания на электронагреватель, другую мощную нагрузку.

Установка и подключение термостата

Термостат обычно монтируется в стену, как обычный выключатель. Для него выбирается место вблизи имеющейся электропроводки, например, возле розетки. Вначале в стене делается углубление, туда устанавливается монтажная коробка термостата, к ней подводятся провода (фаза и ноль) питающей сети и термодатчика. Следующий шаг – подключение термостата.

С боковой стороны терморегулятора располагаются «гнезда». Сюда подводятся провода сети (220В), датчика и нагревательного кабеля.

Общая схема подключения термостата

Полезно знать, что провода, которые подключают при установке термостата, отличаются цветовой маркировкой:

  • белый (черный, коричневый) провод – L фаза;
  • синий провод – N ноль;
  • желто-зеленый провод — земля.

Подключение теплого пола к электричеству выполняют в следующем порядке:

  1. К «гнездам» 1 и 2 подключают сетевые провода с напряжением 220В. Строго соблюдают полярность: к контакту 1 подводится провод L (фаза), к контакту 2 – провод N (ноль).
  2. На контакты 3 и 4 заводится нагревательный кабель теплого пола по принципу: 3 контакт – провод N (ноль), 4 контакт — провод L (фаза).
  3. Провода температурного датчика (обычно, встроенного в пол, то есть определяющего температуру в толще пола) подключаются к «гнездам» 6 и 7. Принципы полярности здесь соблюдать не нужно.
  4. Проверяют исправность термостата. Для этого включают питание -220В, устанавливают на приборе минимальную температуру и включают систему нагревательных элементов (путем поворота ручки или нажатия кнопки). После этого меняют режим обогрева на максимальный, то есть «программируют» термостат на самую высокую температуру, которая для него возможна. Правильная работа прибора доложит о себе щелчком, который укажет на замыкание цепи обогрева.

Схемы подключения могут несколько различаться, в зависимости от видов и моделей термостатов. Поэтому, чтобы пользователь не ошибся, на корпусе прибора, как правило, прописываются все контакты.

Подключая термостат, руководствуйтесь схемой подключения, изображенной на корпусе прибора

Небольшие различия в подключении диктуют и особенности нагревательных кабелей теплого пола. По своему строению и количеству жил, они делятся на одножильные и двужильные. Соответственно, в схемах их подключения есть некоторые нюансы.

Подключение к термостату двужильного кабеля

Двужильный нагревательный кабель имеет под защитной оболочкой два токоведущих проводника. Этот вид кабеля более удобен, чем одножильная конструкция, так как к терморегулятору он подключается только с одного конца. Рассмотрим типичную схему подключения:

Схема подключения двужильного кабеля к термостату

Мы видим, что в одном двужильном кабеле соседствуют 3 провода:  2 из них – токоведущие (коричневый и синий), 1 – заземление (желто-зеленый). На контакт 3 подключается коричневый провод (фаза), на контакт 4 – синий (ноль), на контакт 5 – зеленый (заземление).

В комплект к терморегулятору, схему которой мы только что рассмотрели, не входит клемма заземления. При наличии клеммы заземления монтаж намного упрощается.

Два светло-зеленых провода через клемму РЕ соединяются с контуром заземления

Подключение одножильного кабеля

В одножильном кабеле только один токоведущий проводник, обычно он белого цвета. Второй провод – зеленый – это заземление экрана РЕ. Схема подключения может быть такой:

Схема подключения одножильного кабеля к термостату

На контакты термостата 3 и 4 подводятся белые провода (оба конца одножильного кабеля), на контакт 5 – зеленый провод заземления.

Простой терморегулятор своими руками – схема

Питание схемы терморегулятора осуществляется с помощью бестрансформаторного блока питания, состоит он из гасящего конденсатора С1 и диодного моста D1. Параллельно мосту включен стабилитрон ZD1, который стабилизирует напряжение в пределах 14В. При желании, можно еще добавить и стабилизатор на 12В.

Основу схемы составляет управляемый стабилитрон TL431. Управление TL431 производиться с помощью делителя напряжения R4, R5 и R6. Датчиком температуры воздуха является NTC терморезистор R4 номиналом 10кОм. При повышении температуры он уменьшает свое сопротивление.

При напряжении более 2,5В на контакте управления TL431, эта микросхема открывается, далее срабатывает реле, замыкая контакты и включая нагрузку.

При повышении температуры датчика R4, его сопротивление начнет падать. Когда напряжение на контакте управления TL431 станет меньше 2,5В микросхема закроется и отключит реле с нагрузкой.

Подбором резисторов R5 и R6 необходимо добиться необходимого диапазона регулировки температуры. Номинал R5 – отвечает за максимальную температуру, а R6 – за минимальную.

Для устранения эффекта дребезжания контактов реле при включении или отключении параллельно выводам А1 и А2 контактов реле необходимо подключить конденсатор С4. Реле К1 необходимо использовать с как можно меньшим током удержания.

При использовании б/у-шных TL431 и NTC терморезисторов важно проверить их работоспособность. Для этого желательно ознакомиться с материалами на тему: как проверить TL431 и как проверить термистор

Присоединяйтесь к обсуждению

Вы оставляете комментарий в качестве гостя. Если у вас есть аккаунт, войдите в него для написания от своего имени. Примечание: вашему сообщению потребуется утверждение модератора, прежде чем оно станет доступным.

Похожие публикации

Здравствуйте, нужно сделать стабильное опорное напряжение на LM358 для триггера Шмитта сделанном на том же LM358. Триггер будет включатьотключать нагрузку на заданных порогах заряженостиразряженности аккумуляторной батареи, зарядку которой планируется сделать от солнечной панели (ну или другого источника). Пробовал поднять напряжение на том же LM358 и ограничить его стабилитроном, напряжение держалось стабильно но триггер перестает работать. Так же пробовал поднять напряжение другими способами, но результат тот же. Схему триггера в тепличных условиях прилагаю. Диод на схеме – будущее релетранзистор. При подключении к этой схеме схемы с повышением напряжения входным сигналом для триггера выступает источник напряжения непосредственно (АКБ), в качестве опорного идет поднятое стабилизированное напряжение, нагрузку (диод, транзистор) направил непосредственно к АКБ. При необходимости дошлю несколько схем с поднятием напряжения, но триггер работать не будет на них. Что делаю не так? *новичек, спаял только регулятор тока*

здравствуйте. Нужна простая схема для защиты акб от разряда и переразряда для автономного питания нагрузки.. Имеется солнечная панель на 7 вт(макс зафиксировнный ток выдаваемый при прямом подключении 300ма) , акб 7ач 12 в,нагрузка(за сутки съедает 1 ач). Как можно попроще защитить акб? Накидал схему на оу в режиме компаратора,но пока не добавил гистерезис. Можно сказать первый проект в протеусе.

Светодиод D2 это нагрузка. D3 солнечная панель

При напряжении меньше 11 нагрузка(D2) отключается при напряжении больше 14,8 отключается солнечная панель D3(Хотелось бы в этот момент переключать нагрузку на полное питание в обход акб от солнечной панели,но пока не придумал как это организовать) Хочу выслушать Ваши замечания

Здравствуйте! Подскажите пожалуйста, может ли опрерационный усилитель lm358 работать без питания, т.е. питаться от термопары ? А то у меня с питанием совсем нестабильно работает, а без питалова на выходе микровольты и тоже плавают

Всем добрый день. Пытаюсь сделать усилитель для микрофона на основе LM358. пробовал сам собрать схему и готовый модуль что никак не хочет. 1. Схема:

DA1 – LM358; R1 – 10 кОм; R2 – 1 MОм.

то есть я – к третей ноге подключаю красный провод микрофона, белый к общей земле – от второй ноги через резистор 1 MОм. к первой ноге – от первой ноги через резистор 10 кОм в общей земле – от первой ноги к входу mini jack – от земли mini jack к общей земле – на 8ю ногу питание от USB – 4я нога – к общей земле mini jack – к компьютеру Как результат – шипение и треск с динамиков, голоса не слышно.

Пробовал вариант с готовым модулем:

– На VCC – 5 вольт от USB – Красный провод от микрофона на IN, белый к общей земле – OUT к входу mini jack – от земли mini jack к общей земле

регулирующий резистор скручивал до щелчка в одну и другую сторону результат +/- тот же – либо вообще тишина либо шипение.

Подскажите, что не так, где неправильно подключил/собрал. Заранее спасибо.

Граждане товарищи, выручайте! Не могу заставить работать вот это в железе:

Все мозги сломал на части, все извилины заплёл. Усилительная часть работает без нареканий, а вот компаратор никак не желает давать чёткое переключение. Когда на выходе компаратора должен быть ноль (U+

Posted on 02.11.2015 // 0 Comments

Иногда дома приходиться иметь с бытовым инкубатором или сушкой для овощей. Зачастую дешевая техника такого рода имеет термореле очень плохого качества, контакты которого быстро выгорают или оно не отличаются хорошей плавностью регулировки. И так, сегодня у нас на повестке дня простой терморегулятор своими руками, мы соберем схему и продемонстрируем его работу.

Создаем простой терморегулятор

При ремонте бытовой электротехники вы могли сталкиваться с ситуацией, когда со строя выходил терморегулятор. Хоть это и небольшая микросхема, устанавливаемая для контроля величины нагрева или охлаждения чего-либо.

Увы, стоимость такого элемента заводского изготовления довольно высока, поэтому куда выгоднее собрать терморегулятор самому. Схема достаточно простого самодельного терморегулятора приведена на рисунке ниже.


Рис. 5. Схема простейшего терморегулятора

Для его изготовления вам понадобится:

  • понижающий трансформатор с 220 на 12 В;
  • шесть диодов (в рассматриваемом примере используются IN4007);
  • конденсаторы на 47 мкФ, 1 мФ и 2 мФ;
  • микросхема для стабилизатора на 5В;
  • транзистор (в рассматриваемом примере это КТ814А);
  • стабилитрон с регулируемым параметром (TL431);
  • резистивные элементы на 4,7; 160, 150 и 910 кОм;
  • резистор с изменяемым сопротивлением на 150 кОм;
  • термозависимый резистор 50 кОм;
  • светодиод;
  • электромагнитное реле 100 мА с питающим напряжением 12В (в рассматриваемом примере используется автомобильный вариант);
  • кнопка и корпус.

Процесс изготовления состоит из таких этапов:

  • При помощи паяльника соберите вышеперечисленные детали на печатную плату, как показано на схеме выше.
  • После этого выведите измерительный орган для терморегулятора на открытое пространство, чтобы установить в нужную локацию.


Рис. 6. Выведите измерительный элемент

Установите переменный резистор на жесткий каркас и нанесите градуировку температурных режимов для настройки прибора.


Рис. 7. Установите регулятор на каркас и нанесите градуировку

На клеммник подключите шнур питания.


Подключите питающий шнур к клеммнику В данном случае клеммник взят со старого прибора, располагавшегося в корпусе.

Подключите все отдельно размещенные элементы к плате и закройте корпусом.

После сборки терморегулятора его можно установить в любое место, к примеру, для обогрева и подключить в цепь питания электрического котла. В случае, когда радиаторы отопления нагреют помещение до установленной температуры, контакты реле разорвут цепь и прекратят электроснабжение. При остывании цифрового термометра, снова произойдет включение отопления и снова пойдет нагрев. Если вас не устраивает температурный режим, его можно изменить настройкой датчика.

Настройка терморегулятора

Как уже говорилось, терморегулятор на базе датчика LM335 в настройке не нуждается. Достаточно знать напряжение, подаваемое потенциометром на прямой вход компаратора.

Измерить его можно при помощи вольтметра. Необходимое значение напряжения определяется по приведенной выше формуле.

Если нужно, к примеру, чтобы прибор срабатывал при температуре в 20 градусов, оно должно составлять 2,93 В.

Если в качестве термодатчика применяется какой-либо иной элемент, эталонное напряжение придется проверять опытным путем. Для этого необходимо воспользоваться цифровым термометром, например, ТМ-902С. Для точности настройки датчики термометра и терморегулятора можно соединить посредством изоленты, после чего их помещают в среду с различной температурой.


Терморегулятор из подручных материалов

Ручку потенциометра нужно плавно вращать, пока терморегулятор не сработает. В этот момент следует посмотреть на шкалу цифрового термометра и отображаемую на ней температуру нанести на шкалу терморегулятора. Можно определить крайние точки, например, для температуры в 8 и 40 градусов, а промежуточные значения отметить, разделив диапазон на равные части.

Если цифрового термометра под рукой не оказалось, крайние точки можно определять по воде с плавающим в ней льдом (0 градусов) или по кипящей воде (100 градусов).

Сталкиваясь с выбором обогревателя, люди обнаруживают, что типов приборов существует немало, но выбрать нужно один. Керамический обогреватель для дома – тонкости правильного выбора, обзор моделей и цен.

Нормы влажности воздуха и способы ее измерения представлены в этой теме.

Как сделать терморегулятор своими руками

1. Вскрывается донор корпуса и силовой схемы — электронный таймер CDT-1G. На сером трехжильном шлейфе установлен микроконтроллер таймера. Отпаиваем шлейф от платы. Отверстия для проводов шлейфа имеют маркировку (+) — питание +5 Вольт, (О) — подача управляющего сигнала, (-) — минус питания. Коммутировать нагрузку будет электромагнитное реле.

Донор корпуса

Параметры таймера

Удобный корпус

Силовая схема

2. Так как питание схемы от силового блока не имеет гальванической развязки от сети, то все работы по проверки и настройке схемы проводим от безопасного источника питания 5 вольт. Сначала на стенде проверяем работоспособность элементов схемы.

Сборка макета

Проверка работы

3. После проверки элементов схемы конструкция собирается на плате. Плата для устройства не разрабатывалась и собрана на куске макетной платы. После сборки также проводится проверка работоспособности на стенде.

4. Термодатчик R1 установлен снаружи на боковой поверхности корпуса блок- розетки, проводники изолированы термоусадочной трубкой. Для недопущения контакта с датчиком, но и сохранения доступа наружного воздуха к датчику сверху установлена защитная трубка. Трубка изготовлена из средней части шариковой авторучки. В трубке вырезано отверстие для установки на датчик. Трубка приклеена к корпусу.

Защитная трубка

Термодатчик

Защитная трубка

5. Переменный резистор R3 установлен на верхней крышке корпуса, там же сделано отверстие для светодиода. Корпус резистора полезно для безопасности покрыть слоем изоленты.

6. Ручка регулировки для резистора R3 самодельная и изготовлена своими руками из старой зубной щетки подходящей формы :).

Резистор R3

Донор ручки

Ручка снизу

Ручка настройки

7. Перед окончательной сборкой еще раз проверяем работу на стенде, далее подпаиваем проводники к контактам силовой схемы и включаем в сеть. При включении схема должна работать.

Еще раз напоминаю питание терморегулятора бестрансформаторное и гальваническая развязка от сети отсутствует, то есть опасное сетевое напряжение присутствует на элементах устройства. При подборе резистора R3 недопустимо применение резистора с отсутствием изоляции управляющей ручки от контактов.

Терморегулятор изготовлен для управления работой электрокамина на котором регулятор температуры не установлен.

Поделитесь в социальных сетях:ВКонтактеFacebookTwitter
Напишите комментарий