Bộ điều chỉnh nhiệt DIY với cảm biến từ xa. Cách làm máy điều nhiệt bằng tay của chính bạn

Vì quá trình hàn liên quan đến việc làm nóng chảy chất hàn nên cần phải luôn duy trì nhiệt độ gia nhiệt tối ưu. Các yếu tố sau đây được tính đến:

Nhiệt độ nóng chảy của vật hàn (từ 150 đến 320 độ);
Khả năng chịu nhiệt của các phần tử mà hàn được thực hiện. Nhiều thành phần vô tuyến bị hỏng khi đun nóng trong thời gian dài và lớp cách điện của dây mất đi đặc tính;
Khu vực phân tán tiếp xúc. Khi kết nối các phần tử lớn, cần phải có biên độ nhiệt độ và công suất.

Nếu bạn chỉ hàn dây thì chỉ cần biết công suất của mỏ hàn và nhiệt độ nóng chảy gần đúng của vật hàn là đủ. Tiêu chí rất đơn giản - làm nóng nhanh hay chậm.

Nhưng khi lắp đặt bảng mạch in hoặc sửa chữa các thiết bị điện, việc chọn sai nhiệt độ mỏ hàn có thể dẫn đến việc mua phải linh kiện vô tuyến đắt tiền sẽ bị hỏng do nhiệt độ cao.

Nhiệt độ mỏ hàn để hàn - cách chọn

Nếu việc lắp đặt không liên quan đến các thành phần vô tuyến cụ thể nhạy cảm với quá nhiệt, thì mức độ gia nhiệt của đầu phải cao hơn 10 độ so với điểm nóng chảy của vật hàn. Và không phải điểm bắt đầu tan chảy - cụ thể là nhiệt độ tại đó nó ổn định ở trạng thái lỏng;
Nếu bạn dự định kết nối các điểm tiếp xúc có diện tích và khối lượng lớn, thì không phải giá trị nhiệt tăng lên mà là sức mạnh của mỏ hàn. Một thiết bị năng lượng thấp có nhiệt độ cao vẫn sẽ không đối phó được với sự tiêu tán. Bù khối lượng của bộ phận bằng kích thước đầu làm việc phù hợp. Và làm nóng nó cần năng lượng chứ không phải độ;
Hộ chiếu của các bộ phận vô tuyến thường chỉ ra giá trị sưởi ấm tối đa cho phép của vỏ. Điều này cũng áp dụng cho nhiệt độ hàn. Một lần nữa, hãy chọn quyền lực thay vì leo thang. Chúng ta phải cố gắng giữ thời gian tiếp xúc giữa đầu và bộ phận ở mức tối thiểu. Chất hàn sẽ tan chảy nhưng thân máy không được quá nóng.

Bàn ủi hàn điện có kiểm soát nhiệt độ có sẵn cho các điều kiện hoạt động khác nhau.

Thiết kế không thành vấn đề; bộ điều chỉnh có thể được tích hợp vào vỏ hoặc được chế tạo thành một bộ phận riêng biệt. Điều quan trọng là bạn biết đầu dụng cụ nóng như thế nào.

Trước khi lắp đặt thiết bị, tốt hơn hết bạn nên làm quen với nguyên lý hoạt động của thiết bị. Thị trường Nga cung cấp một số lượng ấn tượng các mẫu xe từ các công ty khác nhau, hầu hết tất cả đều hoạt động theo cùng một sơ đồ, bất kể mục đích của chúng là gì.

Theo kế hoạch này, các thiết bị được chế tạo để duy trì bầu không khí trong bể cá, lồng ấp, sàn nhà, v.v. Nó cho phép bạn duy trì các điều kiện nhiệt với độ chính xác ± 0,5 0 C.

Thiết bị bao gồm một ống thổi cho thành phần chất lỏng, ống chỉ, thanh và van điều chỉnh.

sơ đồ mạch điều nhiệt đơn giản

sơ đồ nhiệt độ cho vườn ươm

hướng dẫn lắp ráp

Vật liệu, bộ phận và công cụ cần thiết:

kính lúp;
cái kìm;
Băng cách điện;
một số tua vít;
dây đồng;
chất bán dẫn;
đèn LED màu đỏ tiêu chuẩn;
chi trả;
textolite giả mạo;
đèn;
Điốt Zener;
nhiệt điện trở;
thyristor.
màn hình và bộ tạo bên trong có công suất 4 MGU (để tạo các thiết bị kỹ thuật số trên vi điều khiển);

Hướng dẫn từng bước:

đầu tiên, bạn cần một vi mạch tương ứng, ví dụ: K561LA7, CD4011
Phí phải được chuẩn bị để đặt đường ray.
Đến các chương trình tương tự Các điện trở nhiệt có công suất từ 1 kOm đến 15 kOm là khá phù hợp và nó phải được đặt bên trong vật thể.
Thiết bị sưởi ấm phải được đưa vào mạch điện trở, do sự thay đổi công suất, phụ thuộc trực tiếp vào việc giảm độ, ảnh hưởng đến các bóng bán dẫn.
Sau đó, cơ chế như vậy sẽ làm ấm hệ thống cho đến khi nguồn điện bên trong cảm biến nhiệt độ trở về giá trị ban đầu.
Cảm biến điều chỉnh cùng loại cần điều chỉnh. Trong những thay đổi đáng kể của bầu không khí xung quanh, cần phải kiểm soát nhiệt độ bên trong vật thể.

Lắp ráp thiết bị kỹ thuật số:

vi điều khiển nên được kết nối cùng với cảm biến nhiệt độ. Nó phải có các cổng đầu ra cần thiết để lắp đặt các đèn LED tiêu chuẩn hoạt động cùng với máy phát điện.
Sau khi kết nối thiết bị với mạng với điện áp 220V, đèn LED sẽ tự động bật sáng. Điều này sẽ cho biết thiết bị đang ở trạng thái hoạt động.
Thiết kế vi điều khiển có chứa bộ nhớ. Nếu cài đặt thiết bị bị mất, bộ nhớ sẽ tự động trả chúng về các thông số được chỉ định ban đầu.

Khi lắp ráp kết cấu, chúng ta không được quên các biện pháp phòng ngừa an toàn. Khi sử dụng cảm biến nhiệt độ trong môi trường nhiều nước hoặc ẩm ướt, các đầu cực của nó phải được bịt kín. Giá trị của nhiệt điện trở R5 có thể được biểu thị từ 10 đến 51 kOhm. Trong trường hợp này, điện trở của điện trở R5 phải có giá trị tương tự.

Thay vì các vi mạch K140UD6 được chỉ định, bạn có thể sử dụng K140UD7, K140UD8, K140UD12, K153UD2. Bất kỳ thiết bị nào có công suất ổn định 11…13 V đều có thể được sử dụng làm diode zener VD1.

Trong trường hợp máy sưởi vượt quá điện áp 100 W thì VD3-VD6 phải có công suất vượt trội (ví dụ: KD246 hoặc các thiết bị tương tự của chúng, có công suất ngược ít nhất 400V) và phải gắn thyristor trên bộ tản nhiệt nhỏ .

Giá trị của FU1 cũng nên được làm lớn hơn. Việc điều khiển thiết bị bao gồm việc chọn điện trở R2, R6 để đóng mở SCR một cách an toàn.

Thiết bị

sơ đồ mạch nhiệt cơ khí

Nhiệt độ luôn được duy trì ở mức ổn định bằng cách bật và tắt thiết bị làm nóng (bộ phận làm nóng). Nguyên tắc điều khiển tương tự được sử dụng trên tất cả các cấu trúc đơn giản.

Tưởng chừng mạch điều nhiệt rất đơn giản nhưng ngay khi bắt tay vào lắp ráp thiết bị, rất nhiều câu hỏi được đặt ra liên quan đến phần kỹ thuật.

Thiết bị điều nhiệt bao gồm:

Cảm biến nhiệt độ– được tạo trên cơ sở bộ so sánh DD1.
Mạch chính của bộ điều nhiệt là bộ so sánh DA1, được chế tạo trên bộ khuếch đại thuật toán.
Chỉ báo nhiệt độ cần thiếtđược đặt bởi điện trở R2, được kết nối với đầu vào đảo ngược 2 của bảng DA1.
Là một cảm biến nhiệt độ Thermistor R5 (loại MMT-4) xuất hiện, kết nối với đầu vào của thiết bị thứ 3.
Sơ đồ thiết kế không có cách ly điện với mạng và lấy năng lượng từ bộ ổn định tham số trên các bộ phận R10, VD1.
Là nguồn cung cấp năng lượng cho thiết bị Bạn có thể lấy một bộ chuyển đổi mạng giá rẻ. Khi kết nối nó, bạn phải được hướng dẫn bởi các quy tắc và yêu cầu đối với hệ thống dây điện mới, vì điều kiện trong phòng có thể nguy hiểm về điện.

Một nguồn cung cấp nhỏ của tụ điện C1 góp phần tăng dần công suất, dẫn đến việc bật đèn điện trơn tru (không quá 2 giây).

Chi phí tự lắp ráp

Ngày nay, bất kỳ tiện ích nào như vậy đều có thể được mua trong cửa hàng. Phạm vi giá khá rộng và giá của nhiều mẫu là hơn 1000 rúp. Về mặt đầu tư tài chính, việc này khá thua lỗ nên bạn tự làm sẽ rẻ hơn rất nhiều.

Chi phí tự lắp ráp thấp hơn nhiều lần, cụ thể là:

Bảng K561LA7 sẽ có giá không quá 50 rúp;
điện trở nhiệt có công suất từ 1 kOm đến 15 kOm - khoảng 5 rúp;
Đèn LED (2 chiếc) – 10 chà.;
Điốt Zener - 50 rúp;
thyristor - 20 rúp;
màn hình – 200 rúp (để tạo các thiết bị kỹ thuật số trên vi điều khiển);

Việc mua đèn, giấy bạc và các vật liệu khác sẽ có giá không quá 100 rúp. Hóa ra chi phí tự lắp ráp sẽ phải chi không quá 430 rúp và một chút thời gian cá nhân. Chủ sở hữu hoàn toàn có thể điều chỉnh thiết bị theo nhu cầu của mình bằng cách sử dụng một mạch đơn giản cho việc này.

Nguyên lý hoạt động

Mạch điều nhiệt có nhiều chức năng. Bắt đầu từ nền tảng của nó, bạn có thể tạo ra bất kỳ thiết bị thích ứng nào thuận tiện và đơn giản nhất có thể. Nguồn điện được chọn phù hợp với điện áp cuộn dây rơle có sẵn.

Nguyên lý hoạt động của thiết bị điều chỉnh là khả năng nén hoặc giãn nở của khí và chất lỏng trong quá trình làm mát hoặc sưởi ấm. Vì vậy, hoạt động của các cấu hình nước và khí đều dựa trên cùng một bản chất.

Chúng chỉ khác nhau ở tốc độ phản ứng với sự thay đổi nhiệt độ trong nhà.

Nguyên lý hoạt động của thiết bị dựa trên các giai đoạn sau:

Do sự thay đổi nhiệt độ của vật nóng, có sự thay đổi trong hoạt động của chất làm mát trong cơ cấu làm nóng.
Cùng với đó, điều này làm cho ống hút tăng hoặc giảm kích thước của nó.
Sau đó, có sự dịch chuyển của ống chỉ, giúp cân bằng đầu vào chất làm mát.
nội thất siphon chứa đầy khí, tạo điều kiện cho việc điều chỉnh nhiệt độ đồng đều. Cảm biến nhiệt độ tích hợp theo dõi nhiệt độ bên ngoài.
Mỗi giá trị mức nhiệt giá trị riêng của lực áp suất của môi trường làm việc bên trong xi phông được cân bằng. Áp suất bị thiếu được bù lại bằng lò xo điều khiển hoạt động của thanh.
Do mức độ ngày càng tăng nón van bắt đầu di chuyển theo hướng đóng lại cho đến khi mức áp suất vận hành trong xi phông trở nên cân bằng do lực của lò xo.
Nếu độ giảm xuống, Công việc của mùa xuân bị đảo ngược.

Kết quả của công việc phụ thuộc vào loại và chức năng của van điều khiển, van này phụ thuộc trực tiếp vào mạch sưởi và đường kính của đường ống cung cấp.

Các loại

Các nhà sản xuất cung cấp cho khách hàng 3 loại máy điều nhiệt, mỗi loại có tín hiệu bên trong khác nhau. Chúng kiểm soát quá trình gia nhiệt của chất làm mát và cân bằng thứ tự nhiệt độ.

Phương pháp mở rộng tín hiệu:

Trực tiếp từ chất làm mát. Nó được coi là không đủ hiệu quả, vì vậy nó được sử dụng không thường xuyên. Hoạt động của nó dựa trên cảm biến nhúng hoặc các cơ chế tương tự. So với các loại khác, nó là một trong những loại đắt nhất.
Sóng không khí bên trong.Đây là lựa chọn đáng tin cậy và kinh tế nhất. Nó cân bằng không khí trong quá trình thay đổi chứ không phải mức độ làm nóng nước. Dễ dàng lắp đặt trong căn hộ. Nó giao tiếp với hệ thống sưởi thông tin liên lạc bằng cách sử dụng cáp mà tín hiệu được truyền đi. Bình giữ nhiệt loại này liên tục được cập nhật chức năng mới và khá tiện lợi khi sử dụng.
Sóng không khí bên ngoài. Hiệu quả cao đạt được bằng cách cung cấp phản ứng ngay lập tức với bất kỳ thay đổi thời tiết nào. Các dấu hiệu dưới dạng tín hiệu được gửi bởi màng ngăn sẽ đưa ra lệnh cho hệ thống mở hoặc đóng đường ống bằng thiết bị gia nhiệt.

Ngoài ra, các thiết bị có thể là điện và điện tử.

Theo sơ đồ và tùy chọn nhận tín hiệu, các thiết bị được chia thành bán tự động và tự động, do đó, có thể:

Điều khiển mức độ gia nhiệt của bộ tản nhiệt và nhánh đường dây.
Theo dõi cho công suất nồi hơi.

Đánh giá các loại máy điều nhiệt trên thị trường

Bình giữ nhiệt IWarm 710

Các model phổ biến nhất hiện nay bao gồm E 51.716 và IWarm 710. Phần thân không cháy làm bằng nhựa polymer của chúng có kích thước nhỏ nhưng có nhiều nhiệm vụ hữu ích và có pin tích hợp. Nó có một màn hình tích hợp khá lớn hiển thị các đặc tính nhiệt độ tương ứng.

Giá của những mô hình này được trình bày trong khoảng 2.700 nghìn rúp.

Các tính năng của E 51.716 bao gồm thực tế là nó có cáp dài 3 m, có thể cân bằng nhiệt độ đồng thời từ chính sàn và thiết bị có thể được gắn vào tường ở bất kỳ vị trí nào.

Điều duy nhất bạn nên suy nghĩ trước khi cài đặt nó là nó sẽ được đặt chính xác như thế nào để các nút chuyển đổi không bị vật lạ che phủ và có thể dễ dàng tiếp cận.

Những nhược điểm của bộ điều chỉnh nhiệt bao gồm một bộ chức năng không đáng kể tuy nhiên, các thiết bị tương tự thực hiện chúng khá dễ dàng. Điều này có thể gây khó chịu trong quá trình hoạt động. Ngoài ra, bộ nhớ của E 51.716 và IWarm 710 không có chức năng sưởi ấm tự động nên bạn sẽ phải tự làm việc này.

Bộ điều chỉnh điện tử có nguyên lý hoạt động cơ học:

Quy định công việc dựa trên tự động hóa và được thực hiện bằng các nút nằm trên bảng điều khiển.
Bao gồm hiển thị, cho biết mức độ trước đó và mức độ được chỉ định.
Có thể tự cấu hình thiết bị: số lượng, thời gian hoạt động, chu trình làm nóng với việc duy trì một chế độ cụ thể, bạn cũng có thể chỉ định mức độ làm nóng.
So với các chất tương tự cơ học, nhiệt độ của các mô hình điện có thể dễ dàng điều chỉnh khoảng 0,5 giá trị.

Việc mua một mô hình như vậy sẽ có giá không quá 4 nghìn.

Linh kiện điện tử:

Kiểm soát nhiệt độ một cách độc lập.
Chỉ một thiết bị có thể kiểm soát bầu không khí trước vài ngày và riêng biệt cho từng phòng.
Cho phép bạn đặt chế độ “vắng mặt” và đừng tiêu thêm tiền vào nó nếu không có ai ở nhà.
Hệ thống tự động phân tích chất lượng công việc thiết bị trong mỗi phòng. Chủ sở hữu sẽ không phải đoán về những trục trặc có thể xảy ra trong quá trình vận hành vì hệ thống sẽ tự xác định tất cả các lỗi.
Nhà sản xuất các mẫu đắt tiền cung cấp khả năng kiểm soát các chế độ khi xa nhà. Việc điều chỉnh được thực hiện bằng bộ định tuyến Wi-Fi tích hợp.

Giá thành của những thiết bị như vậy phụ thuộc vào bộ chức năng tích hợp sẵn, vì vậy nó dao động từ 6.000 đến 10.000 nghìn rúp trở lên.

Trong cuộc sống hàng ngày và trang trại, việc duy trì chế độ nhiệt độ của căn phòng thường là cần thiết. Trước đây, điều này đòi hỏi một mạch khá lớn được chế tạo trên các phần tử tương tự; chúng ta sẽ xem xét một trong những mạch này để phát triển chung. Ngày nay mọi thứ đơn giản hơn nhiều; nếu cần duy trì nhiệt độ trong khoảng từ -55 đến +125°C, thì nhiệt kế và bộ điều nhiệt có thể lập trình DS1821 hoàn toàn có thể đáp ứng mục tiêu này.

Mạch điều nhiệt trên cảm biến nhiệt độ chuyên dụng. Cảm biến nhiệt độ DS1821 này có thể mua với giá rẻ từ ALI Express (để đặt hàng, bấm vào hình ngay trên)

Ngưỡng nhiệt độ để bật và tắt bộ điều chỉnh nhiệt được đặt bởi giá trị TH và TL trong bộ nhớ cảm biến, giá trị này phải được lập trình trong DS1821. Nếu nhiệt độ vượt quá giá trị được ghi trong ô TH, một mức logic sẽ xuất hiện ở đầu ra cảm biến. Để bảo vệ chống nhiễu có thể xảy ra, mạch điều khiển tải được thực hiện theo cách sao cho bóng bán dẫn thứ nhất bị khóa vào nửa sóng của điện áp nguồn khi nó bằng 0, từ đó đặt một điện áp phân cực vào cổng của trường thứ hai -Bóng bán dẫn hiệu ứng, bật điện trở quang, đã mở điện trở VS1 để điều khiển tải. Tải có thể là bất kỳ thiết bị nào, chẳng hạn như động cơ điện hoặc lò sưởi. Độ tin cậy khóa của bóng bán dẫn đầu tiên phải được điều chỉnh bằng cách chọn giá trị mong muốn của điện trở R5.

Cảm biến nhiệt độ DS1820 có khả năng ghi nhiệt độ từ -55 đến 125 độ và hoạt động ở chế độ điều chỉnh nhiệt độ.

Mạch điều nhiệt trên cảm biến DS1820

Nếu nhiệt độ vượt quá ngưỡng trên TH thì đầu ra của DS1820 sẽ là logic, tải sẽ bị ngắt khỏi mạng. Nếu nhiệt độ giảm xuống dưới mức TL được lập trình thấp hơn, số 0 logic sẽ xuất hiện ở đầu ra của cảm biến nhiệt độ và tải sẽ được bật. Nếu có điểm chưa rõ ràng, thiết kế tự chế được mượn từ số 2 năm 2006.

Tín hiệu từ cảm biến truyền đến đầu ra trực tiếp của bộ so sánh trên bộ khuếch đại hoạt động CA3130. Đầu vào đảo ngược của cùng một op-amp nhận được điện áp tham chiếu từ bộ chia. Điện trở thay đổi R4 đặt chế độ nhiệt độ cần thiết.

Mạch điều nhiệt trên cảm biến LM35

Nếu điện thế ở đầu vào trực tiếp thấp hơn giá trị đặt ở chân 2 thì ở đầu ra của bộ so sánh chúng ta sẽ có mức khoảng 0,65 volt, và nếu ngược lại thì ở đầu ra của bộ so sánh chúng ta sẽ có mức cao khoảng 2,2 vôn. Tín hiệu từ đầu ra của op-amp thông qua bóng bán dẫn điều khiển hoạt động của rơle điện từ. Ở mức cao, nó bật và ở mức thấp, nó tắt, chuyển đổi tải bằng các tiếp điểm của nó.

TL431 là một diode zener có thể lập trình. Được sử dụng làm tham chiếu điện áp và nguồn điện cho các mạch điện năng thấp. Mức điện áp yêu cầu ở chân điều khiển của vi mạch TL431 được đặt bằng cách sử dụng bộ chia trên các điện trở Rl, R2 và một điện trở nhiệt có TKS R3 âm.

Nếu điện áp ở chân điều khiển TL431 cao hơn 2,5V, vi mạch sẽ truyền dòng điện và bật rơle điện từ. Rơle chuyển đổi đầu ra điều khiển của triac và kết nối tải. Khi nhiệt độ tăng, điện trở của nhiệt điện trở và điện thế tại tiếp điểm điều khiển TL431 giảm xuống dưới 2,5V, rơle sẽ nhả các tiếp điểm phía trước và tắt bộ gia nhiệt.

Sử dụng điện trở R1, chúng ta điều chỉnh mức nhiệt độ mong muốn để bật máy sưởi. Mạch này có khả năng điều khiển một bộ phận làm nóng lên tới 1500 W. Rơle phù hợp với RES55A có điện áp hoạt động 10...12 V hoặc tương đương.

Thiết kế của bộ điều nhiệt analog dùng để duy trì nhiệt độ cài đặt bên trong lồng ấp hoặc trong hộp ngoài ban công để bảo quản rau củ vào mùa đông. Nguồn điện được cung cấp từ ắc quy ô tô 12V.

Thiết kế bao gồm một rơle trong trường hợp nhiệt độ giảm và tắt khi ngưỡng đặt trước tăng lên.

Nhiệt độ mà rơle điều nhiệt hoạt động được đặt theo mức điện áp trên chân 5 và 6 của vi mạch K561LE5, và nhiệt độ tắt rơle được đặt theo điện thế trên chân 1 và 21. Sự chênh lệch nhiệt độ được kiểm soát bởi sự sụt giảm điện áp trên điện trở R3. Một điện trở nhiệt có TCR âm được sử dụng làm cảm biến nhiệt độ R4, tức là.

Thiết kế nhỏ và chỉ bao gồm hai bộ phận - bộ đo dựa trên bộ so sánh dựa trên op amp 554CA3 và công tắc tải lên đến 1000 W được tích hợp trên bộ điều chỉnh nguồn KR1182PM1.

Đầu vào trực tiếp thứ ba của op-amp nhận được điện áp không đổi từ bộ chia điện áp bao gồm các điện trở R3 và R4. Đầu vào nghịch đảo thứ tư được cung cấp điện áp từ một bộ chia khác qua điện trở R1 và điện trở nhiệt MMT-4 R2.

Cảm biến nhiệt độ là một điện trở nhiệt nằm trong bình thủy tinh đựng cát, được đặt trong bể cá. Bộ phận chính của thiết kế là m/s K554SAZ - bộ so sánh điện áp.

Từ bộ chia điện áp, bao gồm cả nhiệt điện trở, điện áp điều khiển sẽ đi đến đầu vào trực tiếp của bộ so sánh. Đầu vào khác của bộ so sánh được sử dụng để điều chỉnh nhiệt độ cần thiết. Một bộ chia điện áp được chế tạo từ các điện trở R3, R4, R5 tạo thành cầu nhạy cảm với sự thay đổi nhiệt độ. Khi nhiệt độ nước trong bể cá thay đổi thì điện trở của nhiệt điện trở cũng thay đổi. Điều này tạo ra sự mất cân bằng điện áp ở đầu vào bộ so sánh.

Tùy thuộc vào chênh lệch điện áp ở đầu vào, trạng thái đầu ra của bộ so sánh sẽ thay đổi. Máy sưởi được chế tạo sao cho khi nhiệt độ nước giảm, bộ điều nhiệt của bể cá sẽ tự động khởi động và khi tăng thì ngược lại, nó sẽ tắt. Bộ so sánh có hai đầu ra, bộ thu và bộ phát. Để điều khiển bóng bán dẫn hiệu ứng trường, cần có điện áp dương, do đó, đầu ra cực thu của bộ so sánh được kết nối với đường dương của mạch. Tín hiệu điều khiển được lấy từ cực phát. Điện trở R6 và R7 là tải đầu ra của bộ so sánh.

Để bật và tắt bộ phận làm nóng trong bộ điều chỉnh nhiệt, người ta sử dụng bóng bán dẫn hiệu ứng trường IRF840. Để xả cổng bán dẫn, có một diode VD1.

Mạch điều nhiệt sử dụng nguồn điện không biến áp. Điện áp xoay chiều dư thừa bị giảm do điện kháng của điện dung C4.

Cơ sở của thiết kế bộ điều nhiệt đầu tiên là bộ vi điều khiển PIC16F84A với cảm biến nhiệt độ DS1621 có giao diện l2C. Khi bật nguồn, trước tiên bộ vi điều khiển sẽ khởi tạo các thanh ghi bên trong của cảm biến nhiệt độ và sau đó định cấu hình nó. Bộ điều chỉnh nhiệt trên vi điều khiển trong trường hợp thứ hai đã được chế tạo trên PIC16F628 với cảm biến DS1820 và điều khiển tải được kết nối bằng các tiếp điểm rơle.

Cảm biến nhiệt độ tự làm

Sự phụ thuộc của độ sụt điện áp tại điểm nối p-n của chất bán dẫn vào nhiệt độ là hoàn toàn phù hợp để chế tạo cảm biến tự chế của chúng ta.

Để đảm bảo sự phát triển toàn diện của cây trồng trong các nhà kính khác nhau (đặc biệt với chu kỳ sinh trưởng quanh năm), cần phải kiểm soát nhiệt độ tự động ở một mức nhất định. Sự hình thành và điều hòa môi trường bên ngoài xung quanh cây trồng trong nhà kính được thực hiện đồng thời bởi một số hệ thống - thông gió, sưởi ấm, làm ẩm không khí và đất, làm mát bay hơi, v.v. Chúng tôi sẽ cho bạn biết cách chế tạo bộ điều nhiệt trong nhà kính cho tất cả những hệ thống này hệ thống trong bài viết này.

Việc kiểm soát các hệ thống này và các điều chỉnh tiếp theo được thực hiện bằng bộ điều chỉnh nhiệt độ không khí, đây là phần quan trọng nhất để có được một vụ thu hoạch chính thức, vì ngay cả những thay đổi nhỏ nhất trong dữ liệu cũng có thể ảnh hưởng tiêu cực đến sự phát triển của cây trồng, không loại trừ cái chết của chúng.

Tuân thủ cẩn thận các điều kiện nhiệt độ là đảm bảo cho thu hoạch tốt

Việc điều chỉnh riêng bộ điều chỉnh nhiệt cho phép bạn kiểm soát mức nhiệt độ trong suốt cả ngày, ổn định chức năng bảo vệ nồi hơi khỏi quá nhiệt.

Đối với hầu hết các loại cây trồng, nhiệt độ thoải mái nhất là 16 - 25 ° C; ngay cả những sai lệch nhỏ cũng sẽ ức chế sự phát triển của cây và có thể dẫn đến sự phát triển của bệnh và cây trồng bị héo. Việc kiểm soát không chỉ cần thiết đối với nhiệt độ không khí của nhà kính mà còn đối với nhiệt độ của đất. Hai chỉ tiêu này chiếm ưu thế khi tạo điều kiện cho cây trồng phát triển. Sự hấp thụ chính xác các chất dinh dưỡng có trong đất phụ thuộc vào chúng và chúng ảnh hưởng trực tiếp đến sự sinh trưởng và phát triển toàn diện của cây trồng.

Đối với đất, nên tuân thủ phạm vi nhiệt độ từ 13 - 25 ° C; các chỉ số chính xác của nó được xác định tùy thuộc vào loại cây trồng.

Xin lưu ý! Những thay đổi về nhiệt độ đất thường gây bất lợi cho cây trồng hơn là giảm nhiệt độ không khí.

Khái niệm cơ bản về hoạt động của các thiết bị điều nhiệt

Nguyên lý hoạt động của các cấu trúc loại này rất đơn giản: thiết bị điều khiển nhận tín hiệu, sau đó các mô hình cài đặt khác nhau có thể phản ứng theo cách tương tự:

tăng hoặc giảm công suất của hệ thống sưởi;
bật hoặc tắt thông gió trong phòng;
mở hoặc đóng các cánh thông gió tự nhiên;
kết nối hoặc ngắt kết nối hoàn toàn hệ thống sưởi của nước tưới và đất trên luống.

Sự xuất hiện của các xung tín hiệu được thực hiện bằng cách sử dụng rơle điều chỉnh nhiệt, từ đó nhận dữ liệu từ các cảm biến đặt trong nhà kính. Các cảm biến được sử dụng phổ biến nhất là các thiết bị sau:

Nhiệt điện trở thường được sử dụng làm cảm biến nhiệt độ. Trong các hệ thống lắp đặt tự chế, điểm nối p-n của bóng bán dẫn hoặc diode thường được sử dụng làm phần tử nhạy cảm với nhiệt độ.
Điện trở quang được sử dụng làm cảm biến ánh sáng và trong các thiết kế tự chế, có thể sử dụng điểm nối p-n của bóng bán dẫn hoặc diode bán dẫn, có điện trở ngược trực tiếp phụ thuộc vào độ chiếu sáng. Để ánh sáng tiếp cận được hệ thống, nắp của vỏ kim loại được cắt ra khỏi bóng bán dẫn và lớp sơn trên kính được loại bỏ khỏi diode.

Các thông số độ ẩm được điều chỉnh bởi các cảm biến công nghiệp, các chỉ số phụ thuộc vào độ thấm ẩm của môi trường nằm giữa các tấm ngưng tụ. Những thay đổi về điện trở khi oxit nhôm tương tác với không khí ẩm cũng có thể được tính đến. Khi điều chỉnh độ ẩm không khí, kết quả của việc thay đổi độ dài của sợi tổng hợp hoặc tóc người, v.v. cũng được tính đến đối với các thiết bị tự chế, một cảm biến tương tự là một mảnh sợi thủy tinh lá có rãnh cắt.

Để biết thông tin của bạn! Đối với các nhà kính nhỏ để sử dụng cá nhân, từ quan điểm kinh tế, việc mua một hệ thống công nghiệp đắt tiền là hoàn toàn không có lợi. Trong những tình huống như vậy, máy điều nhiệt tự chế cho nhà kính đã được giới thiệu thành công.

Nguyên tắc xây dựng bộ điều nhiệt cho nhà kính bằng chính đôi tay của bạn

Tự mình xây dựng một bộ điều khiển nhiệt độ là một nhiệm vụ rất thực tế. Nhưng điều này sẽ đòi hỏi kiến thức kỹ thuật cơ bản và kỹ năng kỹ thuật.

Chức năng chính của hệ thống được thực hiện thông qua việc đưa vào thiết kế vi điều khiển 8 bit nhãn hiệu PIC16F84A.

Là một cảm biến nhiệt độ, một nhiệt kế kỹ thuật số thuộc loại tích hợp DS18B20 được tích hợp sẵn, có chức năng hoạt động trong phạm vi t -55 - +125°C. Cũng có thể sử dụng cảm biến nhiệt độ kỹ thuật số TCN75-5.0, xét về thông số, kích thước nhỏ gọn và thiết kế tương đối nhẹ thì khá phù hợp để sử dụng trong các thiết bị tự động khác nhau.

Các cảm biến kỹ thuật số như vậy về cơ bản có những sai sót nhỏ trong phép đo, do đó, việc sử dụng song song một số loại cảm biến giúp có thể quan sát nhiệt độ gia nhiệt hầu như không có sai sót.

Khả năng kiểm soát mức độ tải được thực hiện bằng cách sử dụng rơle cỡ nhỏ K1, tương ứng với điện áp hoạt động 12 V. Tải được kết nối với rơle thông qua các tiếp điểm và điều này cho phép nó chuyển đổi nó. Chỉ báo được thực hiện bằng cách sử dụng bất kỳ đèn LED bốn chữ số nào.

Mức độ đáp ứng nhiệt độ được đặt: SB1-SB2 (microswitch). Bộ nhớ vi điều khiển độc lập về mặt năng lượng và lưu trữ các tham số đã chỉ định. Sử dụng chế độ hoạt động trên màn hình tinh thể lỏng của thiết bị, bạn có thể xem các chỉ số hiện tại của nhiệt độ đo được.

Trên một ghi chú! Những máy điều nhiệt điện tử như vậy ngày càng trở nên phổ biến vì chúng có khả năng cảm nhận nhiệt độ tại bất kỳ điểm nào trong nhà kính và cảm biến giám sát có thể được đặt giữa các cây, trong nền đất hoặc treo gần mái nhà. Phạm vi vị trí rộng như vậy cho phép bộ điều nhiệt có dữ liệu chính xác về trạng thái môi trường bên trong của nhà kính.

Cách làm bộ điều nhiệt cho nhà kính bằng chính đôi tay của bạn

Những người thợ thủ công tạo ra những bộ điều nhiệt đơn giản cho nhà kính cá nhân bằng chính đôi tay của họ. Trước khi chọn sơ đồ tự động hóa nhà kính, trước tiên bạn phải thiết lập dữ liệu của các đối tượng điều khiển.

Trong ảnh là mạch của bộ điều nhiệt với hai bóng bán dẫn loại VT1 và VT2. Rơle RES-10 được sử dụng làm thiết bị đầu ra. Cảm biến nhiệt độ - nhiệt điện trở MMT-4.

Ví dụ, một trong những mẫu máy điều nhiệt tự chế có thể là thiết kế này. Trong đó, một nhiệt kế quay số đã được sửa đổi có thể được sử dụng làm cảm biến nhiệt độ:

Thiết kế nhiệt kế được tháo rời hoàn toàn.
Trong thang điều chỉnh, một lỗ 2,5 mm được khoan.
Ngược lại, phototransistor được lắp đặt ở một góc được thiết kế đặc biệt làm bằng thiếc mỏng hoặc tấm nhôm, trong đó các lỗ 0 × 2,8 mm được khoan trước. Keo được dán lên phototransistor dọc theo cạnh và đặt vào ổ cắm.
Góc có phototransistor được gắn vào cân bằng keo Moment.
Một điểm dừng được gắn bên dưới lỗ.
Một bóng đèn nhỏ 9 volt được lắp ở phía bên kia của nhiệt kế. Một thấu kính được đặt giữa cân và bóng đèn để thiết bị phản ứng rõ ràng với các chỉ báo.
Các dây phototransistor mỏng được đặt qua lỗ trung tâm của cân.
Một lỗ được khoan trên vỏ nhựa để luồn dây bóng đèn. Dây garô được luồn vào ống vinyl clorua và được cố định bằng kẹp.

Ngoài cảm biến, bộ điều chỉnh nhiệt phải có rơle ảnh và bộ ổn áp.

Bộ ổn định được lắp ráp theo sơ đồ thông thường. Việc chuyển tiếp ảnh cũng không khó thực hiện. Tế bào quang điện là bóng bán dẫn GT109.

Cơ chế dựa trên rơle nhà máy được chuyển đổi là tốt nhất. Công việc được thực hiện theo nguyên tắc nam châm điện, trong đó phần ứng được kéo thành cuộn dây. Công tắc (2A, 220V) điều khiển bộ khởi động điện từ để cấp nguồn cho các thiết bị sưởi.

Rơle ảnh và nguồn điện được đặt trong một vỏ chung. Một nhiệt kế được gắn vào nó. Một công tắc bật tắt và đèn được gắn ở mặt trước để thông báo rằng các bộ phận làm nóng đã được bật.

Sơ đồ thông gió

Nếu nhà kính được thông gió bằng quạt điện thì có thể sử dụng bộ điều nhiệt hai vị trí. Để tạo chế độ vận hành quạt mong muốn, hãy kết nối rơle trung gian.

Nếu nhà kính có cửa sổ tích hợp, bạn cần cung cấp cho chúng một ổ điện (nam châm điện hoặc cơ cấu động cơ điện).

Nhưng vấn đề thông gió trong nhà kính sẽ dễ giải quyết hơn khi sử dụng máy điều nhiệt tác động trực tiếp. Trong đó, bộ truyền động và bộ điều chỉnh nhiệt được đặt trong một thiết bị. Tuy nhiên, đối với bộ điều chỉnh loại này, phạm vi nhiệt độ có thể lên tới 5 °C. Để đạt được sự điều chỉnh chính xác hơn, tốt hơn nên chọn bộ điều chỉnh điện tử.

Kiểm soát độ ẩm

Giải pháp lý tưởng là sử dụng cảm biến độ ẩm đất và điều chỉnh tưới theo độ ẩm quy định. Một trong những nguyên tắc đo độ ẩm dựa trên việc tính đến những thay đổi về thể tích đất trong quá trình làm ẩm. Một bộ điều chỉnh điện tử cũng thường được kết nối. Là một cảm biến độ ẩm, một bộ khử cực với các thanh pin 3336L được gắn vào. Ở độ ẩm tương đối, giá trị điện trở ở khoảng 1500 Ohms. Biến trở R1 giúp bộ điều chỉnh hoạt động ở mức nhất định, điện trở R2 giúp cài đặt độ ẩm ban đầu.

Điều tiết tưới tiêu

Việc điều khiển hệ thống tưới tiêu bằng điện tử rất hấp dẫn, nhưng bạn phải nhớ rằng các thiết bị đơn giản sẽ đáng tin cậy hơn. Việc bố trí tưới đơn giản được thực hiện bằng tay của chính bạn mà không cần sử dụng mạch điện tử. Điều này cho phép nó được sử dụng khi mất điện.

Khi điều chỉnh điện tử việc cấp nước, người ta sử dụng van điện từ. Bạn có thể tự làm van điện từ. Một trong những cấu trúc có thể được nhìn thấy trong bức ảnh.

1 – nam châm điện; 2 – công suất; 3 – tải; 4 – van

Nhược điểm chính của hệ thống điều nhiệt là nó phụ thuộc hoàn toàn vào nguồn điện. Mất điện có thể gây chết cây. Để tránh những hiểu lầm như vậy, người ta sử dụng các nguồn năng lượng dự phòng: máy phát điện, năng lượng mặt trời hoặc pin, v.v.

Bạn cũng nên nhớ rằng tất cả các máy điều nhiệt đều trở nên kém chính xác hơn theo thời gian khi chúng cũ đi. Vì vậy, độ chính xác của chúng phải được kiểm tra hàng năm. Khi kiểm tra hoạt động của bộ điều nhiệt, cần phải làm sạch các cảm biến của bộ điều nhiệt và lau kỹ tất cả các dây dẫn và kết nối.

Tôi trình bày một phát minh điện tử - một bộ điều nhiệt tự chế để sưởi ấm bằng điện. Nhiệt độ cho hệ thống sưởi được cài đặt tự động dựa trên sự thay đổi nhiệt độ bên ngoài. Bộ điều chỉnh nhiệt không cần nhập hoặc thay đổi số đọc theo cách thủ công để duy trì nhiệt độ trong hệ thống sưởi.

Có những thiết bị tương tự trong mạng lưới sưởi ấm. Đối với họ, mối quan hệ giữa nhiệt độ trung bình hàng ngày và đường kính của ống sưởi được nêu rõ. Dựa trên những dữ liệu này, nhiệt độ cho hệ thống sưởi được thiết lập. Tôi lấy bảng mạng sưởi ấm này làm cơ sở. Tất nhiên, tôi chưa biết một số yếu tố; ví dụ, tòa nhà có thể không được cách nhiệt. Sự mất nhiệt của một tòa nhà như vậy sẽ lớn; hệ thống sưởi có thể không đủ để sưởi ấm cơ sở bình thường. Bộ điều chỉnh nhiệt có khả năng điều chỉnh dữ liệu dạng bảng. (bạn có thể đọc thêm về tài liệu tại liên kết này).

Tôi dự định chiếu một đoạn video về bộ điều nhiệt đang hoạt động, với một nồi hơi chiết trung (25KW) được kết nối với hệ thống sưởi ấm. Nhưng hóa ra, tòa nhà nơi thực hiện tất cả những điều này đã không có người ở trong một thời gian dài; khi kiểm tra, hệ thống sưởi gần như đã rơi vào tình trạng hư hỏng hoàn toàn. Không biết khi nào mọi thứ sẽ được khôi phục; có lẽ sẽ không phải trong năm nay. Vì trong điều kiện thực tế, tôi không thể điều chỉnh bộ điều chỉnh nhiệt và quan sát động lực của các quá trình thay đổi nhiệt độ, cả trong hệ thống sưởi và bên ngoài, nên tôi đã đi một con đường khác. Với những mục đích này, tôi đã xây dựng một mô hình hệ thống sưởi ấm.

Vai trò của nồi hơi điện được thực hiện bởi bình thủy tinh có sàn, vai trò của bộ phận làm nóng nước là nồi hơi năm trăm watt. Nhưng với lượng nước lớn như vậy thì sức mạnh này đã vượt quá giới hạn. Do đó, lò hơi được kết nối thông qua một diode, làm giảm công suất sưởi.

Được mắc nối tiếp, hai bộ tản nhiệt dòng nhôm sẽ loại bỏ nhiệt từ hệ thống sưởi, tạo thành một loại pin. Sử dụng bộ làm mát, tôi tạo ra động lực làm mát hệ thống sưởi, vì chương trình trong bộ điều chỉnh nhiệt theo dõi tốc độ tăng và giảm nhiệt độ trong hệ thống sưởi. Ở mặt sau, có một cảm biến nhiệt độ kỹ thuật số T1, dựa trên các chỉ số mà nhiệt độ cài đặt trong hệ thống sưởi được duy trì.

Để hệ thống sưởi bắt đầu hoạt động, cảm biến T2 (ngoài trời) cần ghi lại nhiệt độ giảm xuống dưới +10C. Để mô phỏng những thay đổi của nhiệt độ bên ngoài, tôi đã thiết kế một chiếc tủ lạnh mini sử dụng phần tử Peltier.

Không có ích gì khi mô tả hoạt động của toàn bộ quá trình lắp đặt tự chế; tôi đã quay mọi thứ trên video.

Một số điểm khi lắp ráp một thiết bị điện tử:

Các thiết bị điện tử điều chỉnh nhiệt được đặt trên hai bảng mạch in; để xem và in, bạn sẽ cần chương trình SprintLaut, phiên bản 6.0 trở lên. Bộ điều chỉnh nhiệt để sưởi ấm được gắn trên thanh ray DIN nhờ vỏ dòng Z101, nhưng không có gì ngăn cản bạn đặt tất cả các thiết bị điện tử vào một vỏ khác có kích thước phù hợp, điều chính là nó phù hợp với bạn. Vỏ Z101 không có cửa sổ để chỉ báo nên bạn sẽ phải tự đánh dấu và cắt. Xếp hạng của các thành phần vô tuyến được chỉ định trên sơ đồ, ngoại trừ các khối đầu cuối. Để kết nối dây, tôi đã sử dụng các khối đầu cuối của dòng WJ950-9.5-02P (9 chiếc), nhưng chúng có thể được thay thế bằng các khối khác; khi chọn, hãy đảm bảo rằng khoảng cách giữa các chân phù hợp và chiều cao của thiết bị đầu cuối. khối không can thiệp vào việc đóng cửa nhà ở. Bộ điều chỉnh nhiệt sử dụng bộ vi điều khiển cần được lập trình; tất nhiên, tôi cũng cung cấp phần sụn để truy cập miễn phí (có thể phải sửa đổi trong quá trình hoạt động). Khi flash bộ vi điều khiển, hãy đặt bộ tạo xung nhịp bên trong của bộ vi điều khiển thành 8 MHz.

tái bút Tất nhiên, việc sưởi ấm là một vấn đề nghiêm trọng và rất có thể thiết bị sẽ phải được sửa đổi nên chưa thể gọi là một thiết bị hoàn chỉnh. Tôi sẽ thực hiện tất cả những thay đổi mà bộ điều nhiệt sẽ trải qua trong tương lai.