Как собрать терморегулятор в домашних условиях. W1209 Термореле (терморегулятор программируемый) с герметичным датчиком Термореле 12 вольт

В этой статье мы будем рассматривать устройства, поддерживающие определенный тепловой режим, или же сигнализирующие о достижении нужного значения температуры. Такие устройства имеют очень широкую сферу применения: они могут поддерживать заданную температуру в инкубаторах и аквариумах, теплых полах и даже являться частью умного дома. Для вас мы предоставили инструкцию о том, как сделать терморегулятор своими руками и с минимумом затрат.

Немного теории

Простейшие измерительные датчики, в том числе и реагирующие на температуру, состоят из измерительного полуплеча из двух сопротивлений, опорного и элемента, меняющего свое сопротивление в зависимости от прилаживаемой к нему температуры. Более наглядно это представлено на картинке ниже.

Как видно из схемы, резистор R2 является измерительным элементом самодельного терморегулятора, а R1, R3 и R4 опорным плечом устройства. Это терморезистор. Он представляет собой проводниковый прибор, который изменяет своё сопротивление при изменении температуры.

Элементом терморегулятора, реагирующим на изменение состояния измерительного плеча, является интегральный усилитель в режиме компаратора. Данный режим переключает скачком выход микросхемы из состояния выключено в рабочее положение. Таким образом, на выходе компаратора мы имеем всего два значения «включено» и «выключено». Нагрузкой микросхемы является вентилятор для ПК. При достижении температуры определенного значения в плече R1 и R2 происходит смещение напряжения, вход микросхемы сравнивает значение на контакте 2 и 3 и происходит переключение компаратора. Вентилятор охлаждает необходимый предмет, его температура падает, сопротивление резистора меняется и компаратор отключает вентилятор. Таким образом поддерживается температура на заданном уровне, и производится управление работой вентилятора.

Обзор схем

Напряжение разности с измерительного плеча поступает на спаренный транзистор с большим коэффициентом усиления, а в качестве компаратора выступает электромагнитное реле. При достижении на катушке напряжения, достаточного для втягивания сердечника, происходит ее срабатывание и подключение через ее контакты исполнительных устройств. При достижении заданной температуры, сигнал на транзисторах уменьшается, синхронно падает напряжение на катушке реле, и в какой-то момент происходит расцепление контактов и отключение полезной нагрузки.

Особенностью такого типа реле является наличие - это разница в несколько градусов между включением и отключением самодельного терморегулятора, из-за присутствия в схеме электромеханического реле. Таким образом, температура всегда будет колебаться на несколько градусов возле нужного значения. Вариант сборки, предоставленный ниже, практически лишен гистерезиса.

Принципиальная электронная схема аналогового терморегулятора для инкубатора:

Данная схема была очень популярна для повторения в 2000 годах, но и сейчас она не потеряла актуальность и с возложенной на нее функцией справляется. При наличии доступа к старым деталям, можно собрать терморегулятор своими руками практически бесплатно.

Сердцем самоделки является интегральный усилитель К140УД7 или К140УД8. В данном случае он подключен с положительной обратной связью и является компаратором. Термочувствительным элементом R5 служит резистор типа ММТ-4 с отрицательным ТКЕ, это значит, что при нагревании его сопротивление уменьшается.

Выносной датчик подключается через экранированный провод. Для уменьшения и ложного срабатывания устройства, длина провода не должна превышать 1 метр. Нагрузка управляется через тиристор VS1 и максимально допустимая мощность подключаемого нагревателя зависит от его номинала. В данном случае 150 Ватт, электронный ключ - тиристор необходимо установить на небольшой радиатор, для отвода тепла. В таблице ниже представлены номиналы радиоэлементов, для сборки терморегулятора в домашних условиях.

Устройство не имеет гальванической развязки от сети 220 Вольт, при настройке будьте внимательны, на элементах регулятора присутствует сетевое напряжение, которое опасно для жизни. После сборки обязательно изолируйте все контакты и поместите устройство в токонепроводящий корпус. На видео ниже рассматривается, как собрать терморегулятор на транзисторах:

Самодельный термостат на транзисторах

Теперь расскажем как сделать регулятор температуры для теплого пола. Рабочая схема срисована с серийного образца. Пригодится тем, кто хочет ознакомиться и повторить, или как образец для поиска неисправности прибора.

Центром схемы является микросхема стабилизатора, подключенная необычным способом, LM431 начинает пропускать ток при напряжении выше 2,5 Вольт. Именно такой величины у данной микросхемы внутренний источник опорного напряжения. При меньшем значении тока она ни чего не пропускает. Эту ее особенность стали использовать во всевозможных схемах терморегуляторов.

Как видим, классическая схема с измерительным плечом осталась: R5, R4 – дополнительные резисторы , а R9 — терморезистор. При изменении температуры происходит сдвиг напряжения на входе 1 микросхемы, и в случае, если оно достигло порога срабатывания, то напряжение идет дальше по схеме. В данной конструкции нагрузкой для микросхемы TL431 являются светодиод индикации работы HL2 и оптрон U1, для оптической развязки силовой схемы от управляющих цепей.

Как и в предыдущем варианте, устройство не имеет трансформатора, а получает питание на гасящей конденсаторной схеме C1, R1 и R2, поэтому оно так же находится под опасным для жизни напряжением, и при работе со схемой нужно быть предельно осторожным. Для стабилизации напряжения и сглаживания пульсаций сетевых всплесков, в схему установлен стабилитрон VD2 и конденсатор C3. Для визуальной индикации наличия напряжения на устройстве установлен светодиод HL1. Силовым управляющим элементом является симистор ВТ136 с небольшой обвязкой для управления через оптрон U1.

При данных номиналах диапазон регулирования находится в пределах 30-50°С. При кажущейся на первый взгляд сложности конструкция проста в настройке и легка в повторении. Наглядная схема терморегулятора на микросхеме TL431, с внешним питанием 12 вольт для использования в системах домашней автоматики представлена ниже:

Данный терморегулятор способен управлять компьютерным вентилятором, силовым реле, световыми индикаторами, звуковыми сигнализаторами. Для управления температурой паяльника существует интересная схема с использованием все той же интегральной микросхемы TL431.

Для измерения температуры нагревательного элемента используют биметаллическую термопару, которую можно позаимствовать с выносного измерителя в мультиметре или купить в специализированном магазине радиодеталей. Для увеличения напряжения с термопары до уровня срабатывания TL431, установлен дополнительный усилитель на LM351. Управление осуществляется через оптрон MOC3021 и симистор T1.

При включении терморегулятора в сеть необходимо соблюдать полярность, минус регулятора должен быть на нулевом проводе, иначе фазное напряжение появится на корпусе паяльника, через провода термопары. В этом и является главный недостаток этой схемы, ведь не каждому хочется постоянно проверять правильность подключения вилки в розетку, а если пренебречь этим, то можно получить удар током или повредить электронные компоненты во время пайки. Регулировка диапазона производится резистором R3. Данная схема обеспечит долгую работу паяльника, исключит его перегрев и увеличит качество пайки за счет стабильности температурного режима.

Еще одна идея сборки простого терморегулятора рассмотрена на видео:

Регулятор температуры на микросхеме TL431

Простой регулятор для паяльника

Разобранных примеров регуляторов температуры вполне достаточно для удовлетворения нужд домашнего мастера. Схемы не содержат дефицитных и дорогих запчастей, легко повторяются и практически не нуждаются в настройке. Данные самоделки запросто можно приспособить для регулирования температуры воды в баке водонагревателя, следить за теплом в инкубаторе или теплице, модернизировать утюг или паяльник. Помимо этого можно восстановить старенький холодильник, переделав регулятор для работы с отрицательными значениями температуры, путем замены местами сопротивлений в измерительном плече. Надеемся наша статья была интересна, вы нашли ее для себя полезной и поняли, как сделать терморегулятор своими руками в домашних условиях! Если же у вас все еще остались вопросы, смело задавайте их в комментариях.

Универсальный цифровой терморегулятор ТР-12В-DS предназначен для измерения и поддержания температуры в заданных пределах (от -55 до +125°С), и может широко использоваться для точного регулирования температуры в электросхемах с напряжением 12 Вольт.

Область применения

Терморегулятор ТР-12В-DS наиболее востребован для применения в автомобильной технике с бортовой сетью 12В; может использоваться в инкубаторах, брудерах; в различных системах на основе аккумуляторов, солнечных батарей и других альтернативных источниках энергии; в оборудовании с питанием от 12 Вольт. Датчиком температуры служит широко распространенный высокоточный цифровой датчик DS18B20.

Функциональные возможности

Терморегулятор климат-контроля ТР-12В-DS измеряет значение температуры в месте расположения датчика и дает команду на включение или выключение нагрузки посредством электромагнитного реле. К нему подключаются любые нагревательные или охладительные электроприборы. При этом, максимальная мощность подключаемых устройств не должна превышать 2500 Ватт активной нагрузки (10 Ампер при cos ? = 1).

Прибор имеет настройки температуры, которую надо поддерживать, и гистерезиса, то есть разности температур между включением и выключением нагрузки, благодаря чему можно задать более широкий температурный «коридор» и избежать чрезмерно частого срабатывания реле. Универсальный терморегулятор ТР-12В-DS можно настроить как на режим нагрева (включение нагревательного прибора при падении температуры ниже заданной), так и на режим охлаждения (включение охладительного прибора при поднятии температуры выше заданной). Кроме того, терморегулятор имеет встроенный таймер, благодаря которому можно программировать терморегулятор на поддержание температуры в течение определенного времени (поддержание температуры Х минут -> выключение до ручного включения) либо на работу в циклическом режиме (поддержание температуры Х минут -> простой Y минут -> поддержание температуры …). Также прибор имеет возможность ограничения задаваемых верхнего и нижнего предела диапазона поддерживаемой температуры.

Терморегулятор поставляется в небольшом прозрачном корпусе 6 (8) х 5 х 3 см и имеет отверстия для закрепления саморезами (винтами) на любой подходящей поверхности.

Технические характеристики

Параметр	Значение
Диапазон измеряемой температуры	от -55 до +125 °С
Разрешающая способность	0,1 °С, 0,1 °С в диапазоне от -9,9 до +99,9 °С, 1 °С в диапазоне от -55 до -10 °С и от +100 до +125 °С
Погрешность измерения температуры
Гистерезис (разность между температурами включения и выключения)	плюс-минус от 0 до 50,0 °С
Время таймера работы	от 0 до 999 минут
Время таймера простоя	от 0 до 999 минут
Звуковая сигнализация окончания процесса
Выбор логики работы	нагрев или охлаждение
Максимальный коммутируемый ток при cos ? =1
Длина соединительных проводов датчика
Напряжение питания прибора	12 Вольт AC/DC
Способ монтажа (подключения)	на плоскую поверхность, портативный корпусной
Габаритные размеры	6 (8) х 5 х 3 см

После новогодних «каникул» начинают валом сыпаться давно ожидаемые посылки. Вот мне и пришёл термостат для одной моей DIY фиговины (я упоминал о ней в своём обзоре).

Похожий уже был здесь в , который написал
Но этот, хоть и несколько подороже, зато больше настроек, да и реле помощнее.

Описание продавца:

Температурный диапазон: -9-99 по Цельсию
Точность: 1 по Цельсию
Точность управления: 1 по Цельсию
Диапазон настройки: -9-99 по Цельсию
Частота обновления: 0.5 S
Входная мощность: DC12V
Выход: релейный выход, Емкость 220 В 10a/12 В 10А
Экологические требования: -10-60 по Цельсию
Влажность: 20%-85%
Размер: 78x51 мм
Датчик температуры: NTC (3950-10 К 1%)
Применимо к различным пространственное контроля температуры, Регулирование температуры воды, инкубаторы, и т. д.
Огни, цифровой трубки, ключевым государственным Описание
Красный индикатор запуска:
Начать (красный) индикатор, который означает, что реле закрыты, устройство начинает работать
Зеленый стоп-сигнал:
Стоп (зеленый) свет, который означает, что реле отключен, устройство перестает работать
Цифровой трубы
Средний Красный светодиодный дисплей для ток температура обнаружения, Слева зеленый цифровой дисплей трубки как набор старт температура, Правой стороне Зеленый Цифровой дисплей для набора остановка температуры.

Подключаем к древнему многострадальному АТ БП (заодно нагрузив его вентилятором для охлаждения датчика).
Термостат «кушает» 12 вольт, именно то, что мне нужно.
Реле нормально разомкнутое, указано, что коммутируемый ток до 10 ампер.

Индикаторы показывают, кроме текущей температуры, ещё и границы срабатывания. Назову их стартовой и финишной температурой (Ksiman в своём обзоре использовал умное слово «гистерезис», мне такое, честно говоря, «слабО»)

К сожалению, светодиодные сборки довольно трудно сфотографировать, так что мне придется ещё и расписывать, ЧТО же там было видно.

Ставим стартовую температуру в 22 градуса и крепко сжимаем датчик в руке…
(стартовая 22, текущая 22, финишная 23)


Температура поднимается и реле срабатывает - текущая температура 24:

Если нужно сделать наоборот - включение при понижении температуры, то достаточно стартовую сделать выше финишной.
Стартовая 24, текущая 24, финишная 22, датчик остужаю вентилятором. Очень медленно остывает…


Ток потребления достаточно небольшой:


Обратная сторона платы. Реле типовое, я даже не стал его нагружать - и так щелчок слышно:


Микросхемы крупным планом.




Звукового сигнала при срабатывании реле нет, буззер, распаянный на плате, попискивает только при нажатии кнопок.

Датчик:

Следует заметить, что установленные пороговые значения температуры сохраняются при отключении питания.

Вот и всё. Простите за некоторую сумбурность, просто очень холодно, мысли путаются.

Термостат куплен за свои.

Планирую купить +78 Добавить в избранное Обзор понравился +45 +107

Терморегулятор для инкубатора Мечта-12 (12В) с контролем и регулировкой уровня влажности , а также программируемым таймером поворота / изменения положения лотков в инкубаторе, это универсальное электронное устройство, которое обеспечит качественный и надежный автоматический контроль температуры и влажности в инкубаторе, которые Вам необходимы. Обеспечит управление поворотом лотков по заданным временным промежуткам. Прибор обладает высокой точностью измерения и регулировки. Температура - 0,1 °С. Влажность – 5%. Напряжение питания 12 В.

Назначение и основные характеристики

Любые инкубаторы для яиц требуют постоянного контроля показателей температуры и влажности окружающей среды. Основная сложность при этом является поддержание этих параметров в постоянных значениях! Ведь даже 10 минутный перегрев или переохлаждение инкубируемых яиц ведет к гибели зародыша.

Влажность тоже играет немаловажную роль при инкубировании. Для измерения влажности используется психрометрический метод, основанный на зависимости разности показаний сухого и мокрого термометров прибора. Данный способ является одним из наиболее точных и надежных. Более подробно с этим методом вы можете ознакомится ниже.

Также необходим поворот яиц через определенное время (минимум 3-4 переворота в сутки) на протяжении всего периода инкубации, это связано с тем, что разница температур на различных сторонах яиц может достигать 2 градусов, что привод к уменьшению вывода птенцов.

Для решения этих проблем необходимо использовать различные приборы контроля температуры, влажности, различные таймеры. Электронное устройство МЕЧТА-12 объединяет все эти функции в одном приборе, разработанном и служащим для регулирования параметров температуры и влажности, а также для управления устройствами поворота лотков в инкубаторах.

МЕЧТА-12 является управляющим устройством КИПиА. Прибор анализирует информацию, поступающую от датчиков, анализирует временные интервалы, и посредством реле коммутирует нагрузку на внешние устройства, служащие для изменения климатических условий в регулируемом объекте, а также, если это инкубатор, то включает двигатель устройства поворота лотков.

Для изменения температуры могут быть используются любые нагревательный или охлаждающий приборы с потребляемым током не более 16 Ампер - электрические трубчатые электронагреватели (ТЭН), лампочки накаливания, кондиционеры, холодильные установки и др.

Для регулирования влажности в инкубаторе могут быть подключены ультразвуковые увлажнители, парогенераторы, клапаны устройства, подающего воду для смачивания висячей ткани, подогреваемые емкости с водой, компрессоры, прокачивающие воздух через емкости с водой и т.д. Для понижения влажности к прибору могут быть подключены системы вентиляции.

Кроме инкубаторов прибор также можно использовать для измерения и регулирования температуры и влажности в различного типа помещениях (хранилищах, теплицах), в сушильных камерах, в бытовых условия, как составная часть метеостанции и т.д.

Описание внешнего вида устройства прибора
На передней панели данной модели находится:
1. цифровой индикатор, отображающий текущие значения температуры, влажности, служебную информацию, а также состояние нагрузки (вкл. или выкл.)
2. кнопки управления (с помощью, которых информация пользователя вводится в микроконтроллер):
М - меню; изменение разряда.
ОК – подтверждение; изменение числа в разряде.
Для наладки и технического обслуживания в процессе эксплуатации имеется возможность входа в сервисное меню. Настраиваемые параметры прибора:
- Время работы таймера поворота лотков;
- Значение температуры;
- Значение влажности;
- Параметры гистерезиса;
- Служебные параметры из сервисного меню.

Описание психрометрического метода «сухой-мокрый термометр»: «сухой» термометр показывает температуру окружающего воздуха, а «мокрый» термометр, частично помещенный в дистиллированную воду, показывает меньшую температуру, так как с его поверхности происходит испарение воды, связанное с расходом тепла. Испарение с поверхности влажного термометра происходит тем интенсивнее, чем ниже влажность окружающего воздуха. Разность показаний термометров зависит, следовательно, от значения влажности воздуха. Чем ниже влажность воздуха, тем больше скорость испарения и тем больше разница показаний термометров. Зная разницу температур, вы можете использовать специальную психрометрическую таблицу и узнать значение влажности.

Гарантия: 24 мес.