Как сделать терморегулятор: пошаговая схема сборки своими руками механического и автоматического регулятора температуры от А до Я!

Автор: Инженерная компания "КАПРО"

В современном мире огромное множество различной электроники и электроники. Практически все подобные приборы работают на принципе определения температуры окружающей среды.

Благодаря этому техника мгновенно подает соответствующие сигналы и идет срабатывание механизма. Самый простой пример — электрический чайник. Это базовое приспособление, которое функционирует при помощи внешней терморегуляции.

Разумеется, вы можете приобрести готовые датчики температуры в любом тематическом магазине. Но велик риск столкнуться с подделкой или некачественным изделием.

Другой ощутимый минус покупки уже готового прибора — отсутствие ясности в конструкции. Когда вы делаете терморегулятор своими руками — вы отчетливо понимаете какая деталь находится на том или ином месте. Это дает возможность проводить быстрые и оперативные ремонтные работы в случае необходимости.

Содержание

Теоретическая часть

Прежде чем переходить к практическим советам и инструкциям по сборке терморегулятора, следует все теоретические моменты.

Само устройство имеет не очень сложную конструкцию, основу которой составляют три блока обработки внешних данных:

Измерительный
Логический
Исполнительный

Как вы можете понять по названию, каждый блок выполняет строго свою заданную функцию. Если какой-то комплектующей будет не хватать, то устройство незамедлительно выйдет из строя, либо будет работать ошибочно.

Схема

Если рассматривать терморегулятор путем приведения к единой электрической схеме, то это приспособление будет похоже на прямоугольник с четырьмя резисторами.

Причем, три из них будут иметь постоянное значение сопротивления, а один — переменный механизм. Как уже можно догадаться, элемент с непостоянными резистивными данными обрабатывает прямую функцию от температуры.

В зависимости от показателей окружающей среды, будут соответствующим образом меняться показания рассматриваемого резистивного элемента. В соответствии с законом Ома, при постоянном подаваемом напряжении с источника электропитания, во время уменьшения сопротивления, общий ток в цепи будет только расти.

Физическая сторона вопроса

С точки зрения симбиоза термодинамических и электродинамических процессов в данном устройстве, всё работает по очень простому принципу. Колебания переменного тока аккурат соответствуют температурным колебаниям.

Прибор обрабатывает эту информации и в случае достижения критических значений, происходит срабатывание механизма. В качестве элемента по обработке информации используется соответствующая микросхема.

Аналогичный процесс протекает в обратную сторону. После преодоления пикового значения, идет затухание колебаний температуры, что напрямую влияет на электромагнитные волны в цепи. Всё обрабатывается с помощью микросхемы и завершается соответствующим сигналом в головном механизме.

Применение

Дабы убедить читателя в том, что представленное не является чем-то узкопрофильным, следует представить список вполне привычных устройств, в которых работает описанный механизм.

Духовые приборы и печи. Не зря в таких приспособлениях пользователю самому предлагают выбрать температуру, до которой будет нагреваться печь. Помимо этого, в современных духовых шкафах идёт анализ не только температурных показателей окружающей среды, но и имеется установленный таймер. Именно поэтому вы чётко можете установить необходимое время.
Холодильники. Такие приборы работают по вышеописанному алгоритму, но и оснащены защитой от низких температур. Множество электроники может выходить из строя в холодных условиях, поэтому холодильники имеют соответствующие инструменты, чтобы этого избежать.
Электрическое отопление. Самый затратный по энергии из всех представленных механизмов. Тем не менее работает по аналогии с другими. Некоторые, наиболее современные модели, имеют функцию адаптации нагрева в зависимости от внешних температурных параметров. Другими словами, если в квартире или доме холодно, то устройство будет повышать нагрев и наоборот.

Виды терморегуляторов

Разумеется, их существует множество. Но путем многолетнего отбора и усовершенствования выделили два основных вида:

Механический
Цифровой

Механический терморегулятор

Устройство механического принципа воздействия отличается тем, что срабатывание головного механизма происходит при помощи реле. Колебания тока в цепи оказывают механическое воздействие.

Цифровой терморегулятор

Основная часть всего алгоритма схожа с механическим аналогом. Отличие в финальном — срабатывающем устройстве. Если у первого вида терморегуляторов всё происходило при помощи реле, то тут в дело вступает специальный электронный блок

Создание терморегулятора

Если вы хотите сконструировать качественный терморегулятор, вам понадобятся следующие компоненты:

Трансформатор, обеспечивающий понижение напряжения
Шесть идентичных диодов
Транзистор
Резисторы с невысоким сопротивлением
Резистор с изменяемым сопротивлением на 150 кОм
Резистор 50кОм с работой в зависимости от внешних температурных показателей
Датчик на переменном токе с небольшим пиковым напряжением

Процесс:

Сконструируйте специальную печатную плату. Лучше всего использовать паяльник.
Подготовленный измерительный датчик закрепите на открытом пространстве.
При установке электрической схемы, обратите внимание на то, чтобы резистор с переменным сопротивлением был установлен на жесткой поверхности. Для удобства сделайте градуировку предполагаемых значений.
В итоговый входной разъем подсоедините шнур электропитания.
Обеспечьте полное подключение всех изолированных элементов в головной плате.
Проверьте работу вашего приспособления. В том случае, если всё идет хорошо, сделайте еще несколько тестовых проверок и можно смело отправлять прибор в бытовое использование.
Если при повторных подключениях терморегулятор работает с ошибками, будет целесообразным пересобрать установку.

Внимательно следите за состоянием прибора. Даже если сейчас он работает без проблем, это не значит, что через некоторое время ему не понадобится ремонт. Своевременная починка оборудования спасёт вас от кучи проблем и потерь.

Заключение

Используйте полученную информацию с умом и у вас получится сделать своими руками качественный и долговечный терморегулятор.

Не забывайте о технике безопасности при работе с приборами высокого напряжения. Если есть возможность, обязательно используйте защитные изоляционные перчатки.