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

Російська зима відрізняється своєю суворістю і сильними холодами, про що відомо всім. Тому приміщення, в яких знаходяться люди, повинні опалюватися. Центральне опалення є найбільш поширеним варіантом, а в разі його недоступності можна скористатися індивідуальним газовим котлом. Проте часто трапляється так, що ні те, ні інше недоступно, наприклад, в чистому полі знаходиться невелике приміщення насосної водопровідної станції, в якому цілодобово чергують машиністи. Це може бути кімната в якомусь великому безлюдному будівлі або вартова вишка. Прикладів вистачає.

Вихід із ситуації

Усі ці випадки змушують здійснювати пристрій електричного опалення. При малих розмірах приміщення цілком 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 котел. Для запобігання від таких випадків використовуються терморегулятори.

Особливості пристрою

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

Важливі нюанси

Створення терморегулятора своїми руками повинно 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 встановлена занадто сильний зв`язок, після спрацювання реле відразу ж вимикається, а потім знову включається. Це відбуватиметься в тих випадках, коли датчик знаходиться в безпосередній близькості до охолоджувача або обігрівача. По-друге, у всіх датчиків і електронних пристроїв є певна точність. Наприклад, можна відстежувати температуру в 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 тут є терморезистором, що зменшує свій опір в процесі нагрівання. Він включається в ланцюг дільника напруги. У ланцюг також включається змінний резистор 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, службовця в якості розрядника для конденсатора С1. Він, у свою чергу, підключений до входу (S) RS-тригера, який зібраний на парі елементів, а також на вхід ще одного 2И-НЕ. З дільника напруга надходить на вхід 2И-НЕ, який управляє другим входом (R) RS-тригера.

Як це працює

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

Зниження температури

Коли відбувається зниження температури, у 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 з входів D4, а на другий вхід даного елемента подається напруга з дільника. Коли на обох входах встановляться логічні одиниці, а на 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 необхідність, або включити опалення. Так можна зробити терморегулятор для погреба своїми руками, щоб він включав і відключав вентилятор при необхідності.

Зростання температури

Отже, температура знову стала збільшуватися. Нуль на дільнику з`явиться спочатку на одному з входів D4, він і зніме нуль на вході тригера, змінивши його на одиницю. Далі по мірі збільшення температури з`явиться нуль на инверторе. Після його зміни на одиницю буде відкритий транзистор, що призведе до розрядки елементу C1 і встановленню нуля на вході тригера, що відключає нагрів теплоносія в системі водяного опалення або включає вентилятор. Такі терморегулятори для опалення, 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 декількох секунд до декількох хвилин. Ми розглядаємо досить простий терморегулятор, своїми руками створений, тому зазначений вище вузол дозволяє також усунути брязкіт термодатчика. Навіть при дуже маленькому найпершому імпульсі відбувається відкриття транзистора і моментальна розрядка конденсатора. Далі брязкіт буде ігноруватися. При закритті транзистора ситуація повторюється. Зарядка конденсатора починається тільки після завершення останнього імпульсу брязкоту. Завдяки введенню тригера в схему вдається забезпечити максимальну чіткість спрацьовування реле. Як відомо, тригер може мати лише два положення.

Збірка

Щоб зробити терморегулятор своїми руками, можна скористатися спеціальною монтажною платою, на якій вся схема буде зібрана навісним способом. Можна використовувати і 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 з його використанням не виникне.

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