Терморегулятор для льоху: інструкція і схема підключення

Використовується терморегулятор для погреби у цілях забезпечення максимально комфортних умов при зберіганні овочів, фруктів. Існує безліч типів конструкцій – одні призначені для використання в підвалі, інші – для встановлення на балконах. Конструкція балконних ящиків дуже проста – короб з якісною теплоізоляцією, всередині встановлені нагрівальні елементи, за допомогою яких підтримується оптимальна температура. Такий міні-льох буде дуже до речі, якщо балкон неопалювальний, а на вулиці взимку сильні морози.

Загальний принцип роботи терморегулятора

Найпростіший електричний терморегулятор для льоху дозволяє підтримувати задане значення температури за допомогою нагрівальних елементів. В залежності від того, яка різниця температур, можна використати такі елементи для нагріву:

Потужні дротяні резистори.

Ніхромовий спіраль.

Лампи розжарювання.

Тени.

Якщо потрібно вирівнювати температуру в невеликому діапазоні, досить встановити кілька ламп розжарювання – саме так робиться в саморобних інкубаторах для вирощування птиці. Але якщо потрібно вирівнювати температуру у великому діапазоні, потрібно застосовувати більш ефективні засоби – Тени або дротяні резистори. Найпростіший спосіб підтримувати задану температуру – встановити біметалічний термодатчик. Він буде відключати нагрівальні елементи при досягненні заданого значення температури. Але можна використовувати датчик температури і нескладне електронний пристрій на одній мікросхемі. Перевага такої конструкції в тому, що вона надійніша – в ній немає механічних запобіжників. Всі роботи по комутації виконує мікросхема.

Калібрування датчиків

Для радіоаматорів-початківців самим складним виявиться настроювання пристрою, а саме калібрування датчика і мікросхеми. Для цього виконується декілька дій – зчитувальний пристрій спочатку занурюється у воду, температура якій 0 градусів, потім в окріп. Щоб зробити градуювання регулятора, потрібно провести замір проміжних значень і поставити відповідні мітки. Цілком можливо, що перед підключенням терморегулятора потрібно провести процедуру налаштування кілька разів. Але щоб не морочитися з самостійним виготовленням і настроювання приладу, можна купити готове пристрій і без особливих проблем поставити в погребі. Велика частина датчиків призначена для роботи з мікроконтролерами, на виході у них цифровий сигнал, що передається по двонаправленому однопроводному інтерфейсу типу 1-WIRE. Це дозволяє конструювати досить складні пристрої, наприклад, багатоточкові термометри – це прилади, які дозволяють проводити вимірювання температури відразу в декількох приміщеннях.

Регулятор температури LM335

Серед усіх терморегуляторів можна виділити найдешевший і найпростіший – LM335. У нього є декілька модифікацій – з позначеннями 235135. У маркуванні перша цифра позначає сферу застосування:

Цифра «1» означає, що прилад призначений для роботи в пристроях для ВПК.

Цифра «2» – елемент використовується в промисловості.

«3» – для установки в побутових приладах.

Зовнішній вид терморегулятора – це корпус ТО-92. Внутрішня схема містить у собі 16 напівпровідникових транзисторів. Іноді датчики можна зустріти в корпусі SO-8 однак відмінності спостерігаються тільки в зовнішньому вигляді – внутрішня схема залишається без змін.
Принцип роботи чимось схожий зі стабілітронів. Від температури залежить напруга стабілізації. При збільшенні температури на 10 кельвінів відбувається підвищення напруги стабілізації на 10 мВ. При цьому робочий струм приладу – 045-50 мА. У тому випадку якщо перевищити максимальне значення струму, відбудеться перегрів датчика і він буде проводити замір температури свого корпусу.

Що показує датчик?

Але як же буде вести себе в схемі терморегулятора для льоху цей прилад? Треба в цьому розібратися. Припустимо, у приміщенні абсолютний нуль – це 273 градуси нижче нуля за Цельсієм. Це 0 До, отже, вам доведеться зробити невелику конвертацію величини. Саме в умовах, коли температура 0 До, датчик не буде виробляти сигнал. Як тільки відбудеться збільшення температури на 10 напруга зросте на 001 вольта. І так буде відбуватися при кожному збільшенні температури. Але потрібно врахувати, що таких температур не буває, а 0 градусів за Цельсієм – це 273 К. Нормальні умови, за всіма підручниками, – це 25 градусів Цельсія, або 298 К. Зробивши кілька простих дій, можна визначити, що при температурі 25 градусів за Цельсієм на сигнальному виведення датчика буде напруга у 29815 вольта. Діапазон температур, в яких працює прилад, лежить в інтервалі -40+100 градусів за Цельсієм. Причому основна характеристика лінійна в цьому діапазоні – це полегшує розрахунок напружень і температур. І не варто забувати, що абсолютний нуль – це 27315 К. На точних розрахунках не потрібно нехтувати навіть сотими частками значень.

Схема регулятора температури

У приладу є своєрідна інструкція. Терморегулятор можна виготовити за схемами, наведеними в даташіте. Це докладне керівництво, в якому описані всі можливі схеми включення приладу, його основні характеристики, особливості роботи. І нічого зайвого винаходити не треба – всі конструкції перевірені роками і працюють стабільно. Всі промислові зразки готових пристроїв терморегуляторів виготовляються саме за схемами, зазначеними в даташіте. Одне потрібно врахувати – керувати нагрівальним елементом безпосередньо не можна, так як сигнал дуже слабкий. Потрібно використати підсилювач на польовому транзисторі або складання. Посилений сигнал можна подавати на магнітний пускач або реле.

Робота компаратора

Компаратор – це пристрій, за допомогою якого відбувається порівняння температури з заданим значенням. Без знання основ того, як він працює, не вийде виготовити терморегулятор для льоху на балконі. В основі схеми знаходиться компаратор від LM311 – у нього є два входи і стільки ж виходів. Входи:

Прямий позначений значком «+».

Інверсний – має позначення «–».

Алгоритм роботи дуже простий:

Якщо на прямий вхід надходить напруга більше, ніж на інверсний, то на виході відбувається установка високого рівня. Відбувається відкривання транзистора і включення обігріву.

Якщо на інверсному вході напруга вище, то встановлюється низький рівень.

При досягненні температури спрацьовування (вона встановлюється змінним резистором) відбувається перехід в низький рівень – транзистор закривається, і нагрівач знеструмлюється.

Як з'єднувати пристрій з нагрівачем

Нагрівальний елемент – це навантаження всього пристрою. Бажано, щоб елементи комутації мали запас міцності – ставте реле зі ступенем захисту, відповідної вологих приміщень, або магнітні пускачі. Сигнал з мікроконтролера повинен подаватися на польовий транзистор і посилюватися. Тільки після цього його можна використовувати для управління котушками реле або пускача, які включаються в розрив ланцюга живлення. Так як терморегулятор для льоху буде перебувати у вологому середовищі, подбайте про безпеку – поставте автоматичні вимикачі і ПЗВ.