Kældertermostaten bruges til at sikre de mest komfortable forhold til opbevaring af grøntsager og frugter. Der er mange typer strukturer - nogle er designet til brug i kælderen, andre - til installation på altaner. Designet af altankasser er meget enkelt - en kasse med højkvalitets termisk isolering, varmeelementer er installeret indeni, ved hjælp af hvilken den optimale temperatur opretholdes. Sådan en minikælder vil være meget nyttig, hvis altanen er uopvarmet, og det er meget koldt udenfor om vinteren.
Generelt princip for termostatdrift
Den enkleste hjemmelavede kældertermostat giver dig mulighed for at opretholde den indstillede temperatur ved hjælp af varmeelementer. Afhængigt af temperaturforskellen kan du bruge følgende varmeelementer:
- Kraftfulde trådviklede modstande.
- Nichrome spiral.
- Glødelamper.
- TENY.
Hvis du skal udligne temperaturen i et lille område, er det nok at installere flere glødelamper - det er præcis, hvad der gøres ihjemmelavede rugemaskiner til dyrkning af fjerkræ. Men hvis du skal udligne temperaturen i et bredt område, skal du bruge mere effektive midler - varmeelementer eller ledningsmodstande.
Den nemmeste måde at opretholde den ønskede temperatur på er at installere en bimetal temperatursensor. Den slukker for varmeelementerne, når den indstillede temperatur er nået. Men du kan bruge en temperatursensor og en simpel elektronisk enhed på samme chip. Fordelen ved dette design er, at det er mere pålideligt - det har ikke mekaniske afbrydere. Alt koblingsarbejde udføres af mikrokredsløbet.
Sensorkalibrering
For nybegyndere radioamatører vil det sværeste være at opsætte enheden, nemlig at kalibrere sensoren og mikrokredsløbet. For at gøre dette udføres flere handlinger - læseren nedsænkes først i vand, hvis temperatur er 0 grader, derefter i kogende vand. For at kalibrere regulatoren skal du måle mellemværdier og sætte de relevante mærker.
Det er muligt, at du skal udføre opsætningsproceduren flere gange, før du tilslutter termostaten. Men for ikke at genere den uafhængige fremstilling og konfiguration af enheden, kan du købe en færdig enhed og sætte den i kælderen uden problemer. De fleste af sensorerne er designet til at arbejde med mikrocontrollere, de har et digit alt signal ved udgangen, som transmitteres via en tovejs enkeltlederinterface type 1-WIRE. Dette giver dig mulighed for at designe ret komplekse enheder, for eksempel flerpunkts termometre - det er enheder, der giver dig mulighed for at måle temperaturen i flere rum på én gang.
Temperaturregulator LM335
Blandt alle termostater kan man udpege den billigste og enkleste - LM335. Den har flere modifikationer - med betegnelserne 235, 135. I markeringen angiver det allerførste ciffer omfanget:
- Tallet "1" betyder, at enheden er designet til at fungere i enheder til det militær-industrielle kompleks.
- Tallet "2" - elementet bruges i industrien.
- "3" - til installation i husholdningsapparater.
Termostatens udseende er TO-92 kabinettet. Det interne kredsløb indeholder 16 halvledertransistorer. Nogle gange kan der findes sensorer i SO-8-pakken, men forskellene observeres kun i udseende - det interne kredsløb forbliver uændret.
Betjeningsprincippet ligner lidt en zenerdiode. Stabiliseringsspændingen afhænger direkte af temperaturen. Med en temperaturstigning på 10 Kelvin stiger stabiliseringsspændingen med 10 mV. I dette tilfælde er enhedens driftsstrøm 0,45-5,0 mA. I tilfælde af at den maksimale strømværdi overskrides, vil sensoren overophedes, og den vil måle temperaturen på dens kabinet.
Hvad viser måleren?
Men hvordan vil denne enhed opføre sig i kældertermostatkredsløbet? Vi skal finde ud af det her. Lad os sige, at det absolutte nul indendørs er 273 grader undernul Celsius. Dette er 0K, så du bliver nødt til at lave en lille konvertering. Det er under forhold, hvor temperaturen er 0 K, at sensoren ikke vil generere et signal.
Så snart temperaturen stiger med 10 K, vil spændingen stige med 0,01 volt. Og dette vil ske med hver temperaturstigning. Men du skal tage højde for, at sådanne temperaturer ikke eksisterer, og 0 grader celsius er 273 K. Normale forhold er ifølge alle lærebøger 25 grader celsius, eller 298 K. Efter et par enkle trin kan du bestemme, at kl. en temperatur på 25 grader Celsius, vil sensorens signaludgang have en spænding på 2,9815 volt.
Området af temperaturer, som enheden fungerer i, ligger i området -40..+100 grader Celsius. Desuden er dens hovedkarakteristik lineær i dette område - dette letter beregningen af spændinger og temperaturer. Og glem ikke, at det absolutte nul er 273,15 K. I præcise beregninger bør selv hundrededele af værdier ikke forsømmes.
Temperaturregulatorkredsløb
Enheden har en slags instruktion. Termostaten kan fremstilles i henhold til skemaerne i databladet. Dette er en detaljeret manual, der beskriver alle mulige ordninger til at tænde enheden, dens hovedegenskaber og funktioner. Og der er ingen grund til at opfinde noget ekstra - alle designs er blevet testet i årevis og fungerer stabilt.
Alle industrielle prøver af færdige enheder af temperaturregulatorer er lavetnøjagtigt i henhold til skemaerne angivet i databladet. En ting at overveje er, at du ikke direkte kan styre varmeelementet, da signalet er meget svagt. Du skal bruge en FET-forstærker eller -samling. Et forstærket signal kan påføres en magnetisk starter eller relæ.
Comparator operation
En komparator er en enhed, der sammenligner temperaturen med en indstillet værdi. Uden at kende det grundlæggende i, hvordan det fungerer, vil det ikke være muligt at lave en termostat til en kælder på en altan. I hjertet af kredsløbet er en komparator fra LM311 - den har to indgange og samme antal udgange. Indgange:
- Lige - markeret med et "+"-tegn.
- Inverse - har betegnelsen "-".
Arbejdsalgoritmen er meget enkel:
- Hvis den direkte indgang modtager mere spænding end den omvendte, er udgangen indstillet til et højt niveau. Transistoren åbner, og opvarmningen tændes.
- Hvis spændingen ved den inverterede indgang er højere, indstilles et lavt niveau.
- Når reaktionstemperaturen er nået (den indstilles af en variabel modstand), sker der en overgang til et lavt niveau - transistoren lukker, og varmelegemet deaktiveres.
Sådan tilsluttes enheden til varmeren
Varmeelementet er belastningen af hele enheden. Det er ønskeligt, at koblingselementerne har en sikkerhedsmargin - installer relæer med en beskyttelsesgrad svarende til vådrum eller magnetiske startere. Signalet fra mikrocontrolleren skal givestil en felteffekttransistor og forstærket. Først derefter kan den bruges til at styre spolerne på et relæ eller starter, som er inkluderet i bruddet i strømkredsløbet. Da kældertermostaten vil være i et fugtigt miljø, skal du sørge for sikkerheden - installer afbrydere og RCD'er.
