ซ่อมเซ็นเซอร์อุณหภูมิด้วยมือของคุณเอง

เซ็นเซอร์วัดค่าที่ง่ายที่สุด ซึ่งรวมถึงเซ็นเซอร์ที่ตอบสนองต่ออุณหภูมิ ประกอบด้วยครึ่งแขนวัดของความต้านทานสองตัว ค่าอ้างอิง และองค์ประกอบที่เปลี่ยนความต้านทานขึ้นอยู่กับอุณหภูมิที่ใช้กับเซ็นเซอร์ สิ่งนี้แสดงให้เห็นชัดเจนยิ่งขึ้นในภาพด้านล่าง

ดังที่เห็นได้จากแผนภาพ R1 และ R2 เป็นองค์ประกอบการวัดของตัวควบคุมอุณหภูมิแบบโฮมเมด และ R3 และ R4 เป็นแขนอ้างอิงของอุปกรณ์

องค์ประกอบของเทอร์โมสตัทที่ตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงสถานะของแขนวัดคือแอมพลิฟายเออร์ในตัวในโหมดเปรียบเทียบ โหมดนี้จะข้ามเอาท์พุตของไมโครเซอร์กิตจากสถานะปิดไปยังตำแหน่งการทำงาน โหลดของไมโครเซอร์กิตนี้คือพัดลมพีซี เมื่ออุณหภูมิถึงค่าหนึ่งในไหล่ R1 และ R2 แรงดันไฟฟ้าจะเกิดขึ้น อินพุตของไมโครเซอร์กิตจะเปรียบเทียบค่าที่พิน 2 และ 3 และสวิตช์ตัวเปรียบเทียบจะเปลี่ยนไป ดังนั้นอุณหภูมิจะคงอยู่ที่ระดับที่กำหนดและการทำงานของพัดลมจะถูกควบคุม

แรงดันไฟฟ้าที่แตกต่างจากแขนวัดจะถูกส่งไปยังทรานซิสเตอร์ที่จับคู่ด้วยอัตราขยายสูง รีเลย์แม่เหล็กไฟฟ้าทำหน้าที่เป็นตัวเปรียบเทียบ เมื่อแรงดันไฟบนขดลวดเพียงพอที่จะดึงแกนออก แกนจะถูกกระตุ้นและเชื่อมต่อผ่านหน้าสัมผัสไปยังตัวกระตุ้น เมื่อถึงอุณหภูมิที่ตั้งไว้ สัญญาณบนทรานซิสเตอร์จะลดลง แรงดันไฟฟ้าบนคอยล์รีเลย์จะลดลงพร้อมกัน และเมื่อถึงจุดหนึ่ง หน้าสัมผัสจะถูกตัดการเชื่อมต่อ

คุณสมบัติของรีเลย์ประเภทนี้คือการมีอยู่ของฮิสเทรีซิส - นี่คือความแตกต่างระหว่างการเปิดและปิดเทอร์โมสตัทที่ทำเองที่บ้านเนื่องจากการมีอยู่ของรีเลย์ไฟฟ้าในวงจร ตัวเลือกการประกอบที่ให้ไว้ด้านล่างแทบไม่มีฮิสเทรีซิสเลย

วิดีโอ (คลิกเพื่อเล่น)

แผนผังของเทอร์โมสแตทแบบแอนะล็อกสำหรับตู้อบ:

โครงการนี้ได้รับความนิยมอย่างมากสำหรับการทำซ้ำในยุค 2000 แต่ถึงตอนนี้ก็ไม่สูญเสียความเกี่ยวข้องและจัดการกับฟังก์ชันที่ได้รับมอบหมาย หากคุณสามารถเข้าถึงชิ้นส่วนเก่าได้ คุณสามารถประกอบเทอร์โมสตัทด้วยมือของคุณเองได้โดยแทบไม่ต้องทำอะไรเลย

หัวใจของผลิตภัณฑ์โฮมเมดคือแอมพลิฟายเออร์ในตัว K140UD7 หรือ K140UD8 ในกรณีนี้ มีการเชื่อมต่อกับข้อเสนอแนะในเชิงบวกและเป็นตัวเปรียบเทียบ องค์ประกอบที่ไวต่ออุณหภูมิ R5 เป็นตัวต้านทานประเภท MMT-4 ที่มีค่า TKE ลบ ซึ่งเป็นค่าเมื่อความต้านทานลดลงเมื่อถูกความร้อน

เซ็นเซอร์ระยะไกลเชื่อมต่อผ่านสายป้องกัน เพื่อลดสัญญาณรบกวนและการทำงานผิดพลาดของอุปกรณ์ ความยาวของสายไฟไม่ควรเกิน 1 เมตร โหลดถูกควบคุมผ่านไทริสเตอร์ VS1 และพลังของฮีตเตอร์ขึ้นอยู่กับการจัดอันดับทั้งหมด ในกรณีนี้ต้องติดตั้งคีย์อิเล็กทรอนิกส์ 150 วัตต์ - ไทริสเตอร์บนหม้อน้ำขนาดเล็กเพื่อระบายความร้อน ตารางด้านล่างแสดงค่าขององค์ประกอบวิทยุสำหรับประกอบเทอร์โมสตัทที่บ้าน

อุปกรณ์ไม่มีการแยกด้วยไฟฟ้าจากเครือข่าย 220 โวลต์ ระวังเมื่อตั้งค่ามีแรงดันไฟหลักบนองค์ประกอบควบคุม วิดีโอด้านล่างแสดงวิธีการประกอบเทอร์โมสตัททรานซิสเตอร์:

ตอนนี้เราจะบอกวิธีทำตัวควบคุมอุณหภูมิสำหรับพื้นอุ่น แบบแผนการทำงานถูกคัดลอกจากตัวอย่างแบบอนุกรม มีประโยชน์สำหรับผู้ที่ต้องการทำความคุ้นเคยและทำซ้ำ หรือเพื่อเป็นตัวอย่างในการแก้ไขปัญหา

ศูนย์กลางของวงจรคือชิปกันโคลงซึ่งเชื่อมต่อในลักษณะที่ผิดปกติ LM431 เริ่มส่งกระแสที่แรงดันไฟฟ้าสูงกว่า 2.5 โวลต์ เป็นค่าที่ไมโครเซอร์กิตนี้มีแหล่งแรงดันอ้างอิงภายใน ด้วยค่าที่ต่ำกว่าก็ไม่พลาดอะไรเลย คุณลักษณะนี้เริ่มถูกใช้ในรูปแบบต่างๆของตัวควบคุมอุณหภูมิ

อย่างที่คุณเห็น วงจรคลาสสิกที่มีแขนวัดยังคงเป็นเทอร์มิสเตอร์ R5, R4 และ R9 เมื่ออุณหภูมิเปลี่ยนแปลง แรงดันไฟฟ้าจะเปลี่ยนที่อินพุต 1 ของไมโครเซอร์กิต และหากถึงขีดจำกัด สวิตช์จะเปิดขึ้นและแรงดันไฟจะถูกนำไปใช้เพิ่มเติม ในการออกแบบนี้ โหลด TL431 คือ LED แสดงการทำงานของ HL2 และออปโตคัปเปลอร์ U1 ซึ่งเป็นการแยกแสงของวงจรไฟฟ้าจากวงจรควบคุม

เช่นเดียวกับในรุ่นก่อนหน้า อุปกรณ์ไม่มีหม้อแปลง แต่ใช้พลังงานจากวงจรตัวเก็บประจุแบบดับ C1R1 และ R2 เพื่อให้แรงดันไฟฟ้าคงที่และทำให้ระลอกคลื่นของเครือข่ายแตกออก จึงมีการติดตั้งซีเนอร์ไดโอด VD2 และตัวเก็บประจุ C3 ในวงจร ติดตั้ง LED HL1 เพื่อบ่งชี้ว่ามีแรงดันไฟฟ้าอยู่ในอุปกรณ์ด้วยสายตา องค์ประกอบควบคุมกำลังคือ VT136 triac พร้อมสายรัดขนาดเล็กสำหรับควบคุมผ่านออปโตคัปเปลอร์ U1

ด้วยการให้คะแนนเหล่านี้ ช่วงการควบคุมจะอยู่ภายใน 30-50 องศาเซลเซียส ด้วยความซับซ้อนที่ชัดเจน การออกแบบจึงตั้งค่าได้ง่ายและทำซ้ำได้ง่าย แผนภาพแสดงภาพของเทอร์โมสตัทบนชิป TL431 พร้อมแหล่งจ่ายไฟภายนอก 12 โวลต์สำหรับใช้ในระบบอัตโนมัติภายในบ้าน:

เทอร์โมสแตทนี้สามารถควบคุมพัดลมคอมพิวเตอร์ รีเลย์ไฟ ไฟแสดงสถานะ เสียงเตือน ในการควบคุมอุณหภูมิของหัวแร้งมีวงจรที่น่าสนใจที่ใช้วงจรรวม TL431 แบบเดียวกัน

ในการวัดอุณหภูมิขององค์ประกอบความร้อนจะใช้เทอร์โมคัปเปิล bimetallic ซึ่งสามารถยืมมาจากมิเตอร์ภายนอกในมัลติมิเตอร์ ในการเพิ่มแรงดันไฟจากเทอร์โมคัปเปิลเป็นระดับทริกเกอร์ TL431 ให้ติดตั้งแอมพลิฟายเออร์ LM351 เพิ่มเติม การควบคุมดำเนินการผ่านออปโตคัปเปลอร์ MOC3021 และ triac T1

เมื่อเทอร์โมสตาร์ทเชื่อมต่อกับเครือข่ายจะต้องสังเกตขั้วลบของตัวควบคุมจะต้องอยู่บนสายกลางมิฉะนั้นแรงดันเฟสจะปรากฏบนตัวหัวแร้งผ่านสายเทอร์โมคัปเปิล การปรับช่วงทำได้โดยตัวต้านทาน R3 รูปแบบนี้จะช่วยให้มั่นใจได้ถึงการทำงานที่ยาวนานของหัวแร้งขจัดความร้อนสูงเกินไปและเพิ่มคุณภาพของการบัดกรี

แนวคิดในการประกอบเทอร์โมสแตทแบบง่ายอีกประการหนึ่งแสดงอยู่ในวิดีโอ: