Podrumski termostat služi za osiguravanje najudobnijih uvjeta za skladištenje povrća i voća. Postoji mnogo vrsta konstrukcija - neke su dizajnirane za korištenje u podrumu, druge - za ugradnju na balkone. Dizajn balkonskih kutija je vrlo jednostavan - kutija s visokokvalitetnom toplinskom izolacijom, unutra su ugrađeni grijaći elementi, uz pomoć kojih se održava optimalna temperatura. Takav će mini-podrum biti vrlo koristan ako balkon nije grijan, a zimi je vani jako hladno.
Opći princip rada termostata
Najjednostavniji domaći podrumski termostat omogućuje održavanje zadane temperature pomoću grijaćih elemenata. Ovisno o temperaturnoj razlici, možete koristiti sljedeće grijaće elemente:
- Snažni otpornici na žicu.
- Nikromirana spirala.
- Žarulje sa žarnom niti.
- TENY.
Ako trebate izjednačiti temperaturu u malom rasponu, dovoljno je ugraditi nekoliko žarulja sa žarnom niti - upravo to se radi udomaći inkubatori za uzgoj peradi. Ali ako trebate izjednačiti temperaturu u širokom rasponu, morat ćete koristiti učinkovitija sredstva - grijaće elemente ili žičane otpornike.
Najlakši način održavanja željene temperature je ugradnja bimetalnog temperaturnog senzora. Isključit će grijaće elemente kada se postigne zadana temperatura. Ali možete koristiti senzor temperature i jednostavan elektronički uređaj na istom čipu. Prednost ovog dizajna je što je pouzdaniji - nema mehaničke prekidače. Sav rad na prebacivanju obavlja mikrosklop.
Kalibracija senzora
Za radioamatere početnike najteže će biti postavljanje uređaja, odnosno kalibracija senzora i mikrosklopa. Da biste to učinili, provodi se nekoliko radnji - čitač se prvo uroni u vodu čija je temperatura 0 stupnjeva, a zatim u kipuću vodu. Da biste kalibrirali regulator, morate izmjeriti međuvrijednosti i staviti odgovarajuće oznake.
Moguće je da ćete prije spajanja termostata morati nekoliko puta provesti postupak postavljanja. Ali kako se ne biste zamarali samostalnom proizvodnjom i konfiguracijom uređaja, možete kupiti gotov uređaj i staviti ga u podrum bez ikakvih problema. Većina senzora je dizajnirana za rad s mikrokontrolerima, na izlazu imaju digitalni signal koji se prenosi dvosmjernim jednožičnimtip sučelja 1-WIRE. To vam omogućuje da dizajnirate prilično složene uređaje, na primjer, termometre s više točaka - to su uređaji koji vam omogućuju mjerenje temperature u nekoliko prostorija odjednom.
regulator temperature LM335
Među svim termostatima može se izdvojiti najjeftiniji i najjednostavniji - LM335. Ima nekoliko izmjena - s oznakama 235, 135. U oznaci prva znamenka označava opseg:
- Broj "1" znači da je uređaj dizajniran za rad u uređajima za vojno-industrijski kompleks.
- Broj "2" - element se koristi u industriji.
- "3" - za ugradnju u kućanske aparate.
Izgled termostata je kućište TO-92. Unutarnji krug sadrži 16 poluvodičkih tranzistora. Ponekad se senzori mogu naći u paketu SO-8, ali razlike se uočavaju samo u izgledu - unutarnji krug ostaje nepromijenjen.
Princip rada je donekle sličan zener diodi. Stabilizacijski napon izravno ovisi o temperaturi. S porastom temperature za 10 Kelvina, napon stabilizacije raste za 10 mV. U ovom slučaju, radna struja uređaja je 0,45-5,0 mA. U slučaju da je maksimalna vrijednost struje prekoračena, senzor će se pregrijati i izmjerit će temperaturu svog kućišta.
Što pokazuje mjerač?
Ali kako će se ovaj uređaj ponašati u krugu podrumskog termostata? Moramo ovo shvatiti. Recimo da je apsolutna nula u zatvorenom prostoru 273 stupnja ispodnula Celzijusa. Ovo je 0K, pa ćete morati napraviti malu konverziju. U uvjetima u kojima je temperatura 0 K senzor neće generirati signal.
Čim temperatura poraste za 10 K, napon će porasti za 0,01 volta. A to će se dogoditi sa svakim povećanjem temperature. Ali morate uzeti u obzir da takve temperature ne postoje, a 0 stupnjeva Celzija je 273 K. Normalni uvjeti, prema svim udžbenicima, su 25 stupnjeva Celzija, odnosno 298 K. Nakon nekoliko jednostavnih koraka možete odrediti da je na na temperaturi od 25 stupnjeva Celzija, izlazni signal senzora imat će napon od 2,9815 volti.
Raspon temperatura u kojima uređaj radi je u rasponu od -40..+100 stupnjeva Celzija. Štoviše, njegova je glavna karakteristika linearna u ovom rasponu - to olakšava izračun naprezanja i temperatura. I ne zaboravite da je apsolutna nula 273,15 K. U preciznim izračunima ne treba zanemariti ni stotinke vrijednosti.
Krug regulatora temperature
Uređaj ima svojevrsnu uputu. Termostat se može izraditi prema shemama navedenim u podatkovnoj tablici. Ovo je detaljan priručnik koji opisuje sve moguće sheme za uključivanje uređaja, njegove glavne karakteristike i značajke rada. I nema potrebe izmišljati ništa dodatno - svi dizajni su testirani godinama i rade stabilno.
Izrađuju se svi industrijski uzorci gotovih uređaja regulatora temperaturetočno prema shemama navedenim u podatkovnoj tablici. Jedna stvar koju treba uzeti u obzir je da ne možete izravno kontrolirati grijaći element, jer je signal vrlo slab. Morat ćete koristiti FET pojačalo ili sklop. Pojačani signal može se primijeniti na magnetski starter ili relej.
Operacija usporedbe
Komarator je uređaj koji uspoređuje temperaturu sa zadanom vrijednošću. Bez poznavanja osnova kako to radi, neće biti moguće napraviti termostat za podrum na balkonu. U srcu sklopa je komparator iz LM311 - ima dva ulaza i isti broj izlaza. Unosi:
- Ravno - označeno znakom "+".
- Inverse - ima oznaku "-".
Algoritam rada je vrlo jednostavan:
- Ako izravni ulaz prima više napona od inverznog, tada se izlaz postavlja na visoku razinu. Tranzistor se otvara i grijanje se uključuje.
- Ako je napon na invertiranom ulazu viši, tada se postavlja niska razina.
- Kada se postigne temperatura odziva (podešava se promjenjivim otpornikom), dolazi do prijelaza na nisku razinu - tranzistor se zatvara i grijač se isključuje.
Kako spojiti uređaj na grijač
Grijaći element je opterećenje cijelog uređaja. Poželjno je da sklopni elementi imaju sigurnosnu granicu - ugradite releje sa stupnjem zaštite koji odgovara mokrim prostorijama, ili magnetske startere. Mora se dati signal iz mikrokontrolerana tranzistor s efektom polja i pojačan. Tek nakon toga može se koristiti za upravljanje zavojnicama releja ili startera, koji su uključeni u prekid u strujnom krugu. Budući da će podrumski termostat biti u vlažnom okruženju, vodite računa o sigurnosti - instalirajte prekidače i RCD-ove.
