Як зробити терморегулятор своїми руками. Терморегулятор для акваріума або опалення своїми руками

Російська зима відрізняється своєю суворістю та сильними холодами, про що відомо всім. Тому приміщення, де знаходяться люди, повинні опалюватися. Центральне опалення є найпоширенішим варіантом, а у разі його недоступності можна скористатися індивідуальним газовим казаном. Однак часто трапляється так, що ні те, ні інше недоступне, наприклад, у чистому полі знаходиться невелике приміщення насосної водопровідної станції, в якому цілодобово чергують машиністи. Це може бути кімната в якійсь великій безлюдній будівлі або караульна вежа. Прикладів вистачає.

Вихід з ситуації

Всі ці випадки змушують здійснювати влаштування електричного опалення. При малих розмірах приміщення можна обійтися звичайним електричним масляним радіатором, а в кімнатах великих розмірів найчастіше влаштовують водяне опалення з використанням радіатора. Якщо не стежити за температурою води, то рано чи пізно вона може закипіти, через що з ладу вийде весь казан. Для захисту від таких випадків використовуються терморегулятори.

Особливості пристрою

У функціональному плані пристрій можна розділити на кілька окремих вузлів: компаратор, а також пристрої керування навантаженням. Далі будуть описані усі ці частини. Ця інформація потрібна для того, щоб зробити терморегулятор своїми руками. В даному випадку запропонована конструкція, в якій датчиком температури служить звичайний транзистор біполярний, завдяки чому можна відмовитися від використання терморезисторів. Даний датчик працює на основі того, що параметри транзисторів всіх напівпровідникових приладів більшою мірою залежать від температури середовища.

Важливі нюанси

Створення терморегулятора власноруч має здійснюватися з обов'язковим урахуванням двох моментів. По-перше, йдеться про схильність автоматичних пристроїв до автогенерації. У випадку, коли між виконавчим пристроєм і датчиком термореле встановлений занадто сильний зв'язок, після спрацьовування реле відразу ж вимикається, а потім знову вмикається. Це буде відбуватися в тих випадках, коли датчик знаходиться в безпосередній близькості до охолоджувача або обігрівача. По-друге, у всіх датчиків та електронних пристроїв є певна точність. Наприклад, можна відстежувати температуру 1 градус, але менші величини відстежити набагато складніше. У такому випадку проста електроніка починає часто помилятися і приймати взаємовиключні рішення, особливо коли температура майже дорівнює тій, що встановлена ​​для спрацьовування.

Процес створення

Якщо говорити про те, як зробити терморегулятор своїми руками, то варто сказати, що датчик є терморезистором, що зменшує свій опір в процесі нагрівання. Він вмикається в ланцюг дільника напруги. У ланцюг також включається R2, ​​за допомогою якого встановлюється температура спрацьовування. З дільника напруга надходить на елемент 2І-НЕ, який включений в режим інвертора, а після цього на базу транзистора, що служить розрядником для конденсатора С1. Він, у свою чергу, підключений до входу (S) RS-тригера, який зібраний на парі елементів, а також на вхід ще одного 2І-НЕ. З дільника напруга надходить на вхід 2І-НЕ, що управляє другим входом (R) RS-тригера.

Як це працює

Отже, ми розглядаємо, як створити простий терморегулятор своїми руками, тому важливо зрозуміти, як він працює у різних ситуаціях. При високій температурі терморезистори характеризуються малою напругою, тому на дільнику присутня напруга, що сприймається логічними схемами як нуль. Транзистор при цьому відкритий, на вході S-тригера сприймається логічний нуль, а конденсатор C1 розряджений. На виході тригера встановлюється логічна одиниця. Реле знаходиться увімкненому режимі, а транзистор VT2 є відкритим. Щоб точно розуміти, як зробити терморегулятор, слід зазначити, що ця конкретна реалізація орієнтована на охолодження об'єкта, тобто воно включає вентилятор за високої температури.

Зниження температури

Коли відбувається зниження температури, терморезистора зростає опір, що призводить до підвищення напруги на дільнику. У певний момент відбувається закриття транзистора VT1 після чого починається зарядка конденсатора C1 через R5. Зрештою настає момент досягнення рівня логічної одиниці. Саме вона надходить на один із входів D4, а на другий вхід даного елемента подається напруга з дільника. Коли обох входах встановляться логічні одиниці, але в виході елемента з'являється нуль, відбудеться перемикання тригера в протилежний стан. У цьому випадку буде вимкнено реле, що дозволить вимкнути вентилятор, якщо в цьому є потреба, або увімкнути опалення. Так можна зробити терморегулятор, щоб він включав і відключав вентилятор при необхідності.

Зростання температури

Отже, температура знову почала збільшуватися. Нуль на дільнику з'явиться спочатку одному з входів D4, і зніме нуль на вході тригера, змінивши його за одиницю. Далі зі збільшенням температури з'явиться нуль на інверторі. Після його зміни на одиницю буде відкритий транзистор, що призведе до розрядки елемента C1 і встановлення нуля на вході тригера, що відключає нагрівання теплоносія в системі водяного опалення або вентилятор, що включає. Такі своїми руками зроблені працюють досить ефективно.

Блоки C1, R5 і VT1 призначені для усунення автогенерації завдяки тому, що на них встановлюється час затримки вимкнення. Воно може становити від кількох секунд до кількох хвилин. Ми розглядаємо досить простий терморегулятор, своїми руками створений, тому зазначений вище вузол дозволяє також усунути брязкіт термодатчика. Навіть при дуже маленькому першому імпульсі відбувається відкриття транзистора і моментальна розрядка конденсатора. Далі брязкіт буде ігноруватися. При закритті транзистора ситуація повторюється. Заряджання конденсатора починається тільки після завершення останнього імпульсу брязкоту. Завдяки введенню тригера у схему вдається забезпечити максимальну чіткість спрацьовування реле. Як відомо, тригер може мати лише два положення.

Складання

Щоб зробити терморегулятор своїми руками, можна скористатися спеціальною монтажною платою, де вся схема буде зібрана навісним способом. Можна використовувати друковану плату. Харчування можна використовувати будь-яке в межах 3-15 вольт. Реле слід підбирати відповідно до цього.

За аналогічною схемою можна зробити терморегулятор для акваріума своїми руками, проте слід врахувати, що він повинен кріпитися зовні до скла, тоді проблем із його використанням не виникне.

Описане вище реле продемонструвало у процесі експлуатації дуже високу надійність. Температура підтримується з точністю до часток градуса. Однак вона знаходиться у прямій залежності від затримки часу, що визначається ланцюгом R5C1, а також реакцією на спрацьовування, тобто потужність охолоджувача або нагрівача. Діапазон температури та точність її встановлення визначається підбором резисторів дільника. Якщо ви зробили такий терморегулятор своїми руками, то він не потребує налаштування, а починає відразу працювати.