Регулятор температури 12 вольт. W1209 Термореле (терморегулятор програмований) з герметичним датчиком. Електронний терморегулятор власноруч, схема пристрою

Універсальний цифровий терморегулятор ТР-12В-DS призначений для вимірювання та підтримки температури в заданих межах (від -55 до +125°С), і може широко використовуватися для точного регулювання температури в електросхемах з напругою 12 Вольт.

Галузь застосування

Терморегулятор ТР-12В-DS найбільш затребуваний для застосування в автомобільній техніці з бортовою мережею 12В; може використовуватись в інкубаторах, брудерах; у різних системах на основі акумуляторів, сонячних батарей та інших альтернативних джерел енергії; в устаткуванні з живленням від 12 Вольт. Датчиком температури є широко поширений високоточний цифровий датчик DS18B20.

Функціональні можливості

Терморегулятор клімат-контролю ТР-12В-DS вимірює значення температури у місці розташування датчика та дає команду на включення або вимкнення навантаження за допомогою електромагнітного реле. До нього підключаються будь-які нагрівальні або охолоджувальні прилади. При цьому, максимальна потужність пристроїв не повинна перевищувати 2500 Ватт активного навантаження (10 Ампер при cos ? = 1).

Прилад має налаштування температури, яку треба підтримувати, і гістерезису, тобто різниці температур між включенням та вимкненням навантаження, завдяки чому можна задати ширший температурний коридор і уникнути надмірно частого спрацьовування реле. Універсальний терморегулятор ТР-12В-DS можна налаштувати як на режим нагрівання (ввімкнення нагрівального приладу при падінні температури нижче заданої), так і на режим охолодження (включення охолоджувального приладу при піднятті температури вище заданої). Крім того, терморегулятор має вбудований таймер, завдяки якому можна програмувати терморегулятор на підтримання температури протягом певного часу (підтримка температури Х хвилин -> вимкнення до ручного включення) або на роботу в циклічному режимі (підтримка температури Х хвилин -> простий Y хвилин -> підтримка температури …). Також прилад має можливість обмеження верхньої і нижньої межі діапазону підтримуваної температури.

Терморегулятор поставляється в невеликому прозорому корпусі 6 (8) х 5 х 3 см і має отвори для закріплення шурупами (гвинтами) на будь-якій відповідній поверхні.

Технічні характеристики

Параметр	Значення
Діапазон вимірюваної температури	від -55 до +125 °С
Роздільна здатність	0,1 °С, 0,1 °С у діапазоні від -9,9 до +99,9 °С, 1 °С у діапазоні від -55 до -10 °С та від +100 до +125 °С
Похибка вимірювання температури
Гістерезис (різниця між температурами включення та вимикання)	плюс-мінус від 0 до 50,0 °С
Час таймера роботи	від 0 до 999 хвилин
Час таймера простою	від 0 до 999 хвилин
Звукова сигналізація закінчення процесу
Вибір логіки роботи	нагрівання або охолодження
Максимальний комутований струм при cos? =1
Довжина з'єднувальних проводів датчика
Напруга живлення приладу	12 Вольт AC/DC
Спосіб монтажу (підключення)	на плоску поверхню, портативний корпусний
габаритні розміри	6 (8) х 5 х 3 см

Привіт усім любителям електронних саморобок. Нещодавно я швидко змайстрував електронний терморегулятор своїми руками, схема пристрою дуже проста. Як виконавчий пристрій використовується електромагнітне реле з потужними контактами, які можуть витримати струм до 30 ампер. Тому аналізована саморобка може використовуватися для різних побутових потреб.

За наведеною нижче схемою, терморегулятор можна використовувати, наприклад, для акваріума або для зберігання овочів. Комусь він може стати в нагоді при використанні спільно з електричним котлом, а хтось його може пристосувати і для холодильника.

Електронний терморегулятор власноруч, схема пристрою

Як я вже казав, схема дуже проста, містить мінімум недорогих та поширених радіодеталей. Зазвичай терморегулятори будуються на компараторі мікросхемі. Через це пристрій ускладнюється. Ця саморобка побудована на регульованому стабілітроні TL431:

Тепер поговоримо докладніше про деталі, які я використав.

Деталі пристрою:

Трансформатор знижуючий на 12 вольт
Діоди; IN4007, або інші зі схожими характеристиками 6 шт.
Конденсатори електролітичні; 1000 мк, 2000 мк, 47 мк
Мікросхема стабілізатор; 7805 або інша на 5 вольт
Транзистор; КТ 814А або інший p-n-p c струмом колектора не менше 0,3 А
Регульований стабілітрон; TL431 або радянський КР142ЕН19А
Резистори; 4,7 Ком, 160 Ком, 150 Ом, 910 Ом
Резистор змінний; 150 Кім
Терморезистор як датчик; близько 50 Ком з негативним ТКС
Світлодіод; будь-який з найменшим струмом споживання
Реле електромагнітне; будь-яке на 12 вольт зі струмом споживання 100 мА або менше
Кнопка чи тумблер; для ручного керування

Як зробити терморегулятор своїми руками

Як корпус був використаний згорілий електронний лічильник Граніт-1. Плата, де розташувалися всі основні радіодеталі також від лічильника. Усередині корпусу помістилися трансформатор блоку живлення та електромагнітне реле:

Як реле я вирішив використовувати автомобільне, яке можна придбати у будь-якому автомагазині. Робочий струм котушки приблизно 100 міліампер:

Так як регульований стабілітрон малопотужний, його максимальний струм не перевищує 100 міліампер, безпосередньо включити реле в ланцюг стабілітрона не вийде. Тому довелося використати потужніший транзистор КТ814. Звичайно, схему можна спростити, якщо застосувати реле, у якого струм через котушку буде менше 100 міліампер, наприклад SRA-12VDC-AL. Такі реле можна включити безпосередньо в ланцюг катода стабілітрона.

Трохи розповім про трансформатор. Як, якого я вирішив використовувати нестандартний. У мене завалялася котушка напруги від старого індукційного лічильника електричної енергії:

Як видно на фотографії, там є вільне місце для вторинної обмотки, я вирішив спробувати намотати її і подивитися що вийде. Звичайно площа поперечного перерізу осердя у нього маленька, відповідно і потужність невелика. Але для цього регулятора температури цього трансформатора достатньо. За розрахунками у мене вийшло 45 витків на 1 вольт. Для отримання 12 вольт на виході потрібно намотати 540 витків. Щоб вмістити їх, я використовував провід діаметром 0,4 міліметра. Звичайно, можна використовувати готовий з вихідною напругою 12 вольт або адаптер.

Як ви помітили, у схемі стоїть стабілізатор 7805 зі стабілізованою вихідною напругою 5 вольт, який живить керуючий висновок стабілітрона. Завдяки цьому регулятор температури вийшов зі стабільними характеристиками, які не змінюватимуться від зміни напруги живлення.

Як датчик я використовував терморезистор, у якого при кімнатній температурі опір 50 Ком. При нагріванні опір даного резистора зменшується:

Щоб захистити його від механічних впливів я застосував термоусаджувальні трубочки:

Місце для змінного резистора R1 знайшлося праворуч терморегулятора. Тому що вісь резистора дуже коротка довелося напаяти на неї прапорець, за який зручно повертати. З лівого боку я помістив тумблер ручного керування. За допомогою нього легко проконтролювати робочий стан пристрою, при цьому не змінюючи виставлену температуру:

Незважаючи на те, що клемник колишнього електролічильника дуже громіздкий, прибирати його з корпусу я не став. У нього чітко входить вилка, від якогось приладу, наприклад електрообігрівача. Прибравши перемичку (на фотографії жовта справа) і ввімкнувши замість перемички амперметр можна поміряти силу струму, що віддається в навантаження:

Наразі залишилося проградуювати терморегулятор. Для цього нам знадобиться. Потрібно обидва датчики пристрою з'єднати разом за допомогою ізоленти:

Термометром виміряти температури різних предметів гарячих, холодних. За допомогою маркера нанести шкалу та розмітку на терморегуляторі, момент включення реле. У мене вийшло від 8 до 60 градусів за Цельсієм. Якщо комусь потрібно зрушити робочу температуру в той чи інший бік, це легко зробити, змінивши номінали резисторів R1, R2, R3:

Ось ми зробили електронний терморегулятор своїми руками. Зовні виглядає так:

Щоб не було видно начинки пристрою, через прозору кришку, я її закрив скотчем, залишивши отвір під світлодіод HL1. Деякі радіоаматори, хто вирішив повторити цю схему, скаржаться на те, що реле вмикається, не дуже чітко, як би деренчить. Я нічого цього не помітив, реле вмикається і відключається дуже чітко. Навіть при невеликій зміні температури, ніякого брязкоту не відбувається. Якщо все-таки він з'явиться потрібно підібрати точніше конденсатор C3 і резистор R5 в ланцюгу бази транзистора КТ814.

Зібраний терморегулятор за цією схемою включає навантаження при зниженні температури. Якщо комусь навпаки доведеться включати навантаження при підвищенні температури, то необхідно замінити місцями датчик R2 з резисторами R1, R3.

Галузь застосування

Функціональні можливості

Технічні характеристики

Параметр	Значення
Діапазон вимірюваної температури	від -55 до +125 °С
Роздільна здатність	0,1 °С, 0,1 °С у діапазоні від -9,9 до +99,9 °С, 1 °С у діапазоні від -55 до -10 °С та від +100 до +125 °С
Похибка вимірювання температури
Гістерезис (різниця між температурами включення та вимикання)	плюс-мінус від 0 до 50,0 °С
Час таймера роботи	від 0 до 999 хвилин
Час таймера простою	від 0 до 999 хвилин
Звукова сигналізація закінчення процесу
Вибір логіки роботи	нагрівання або охолодження
Максимальний комутований струм при cos? =1
Довжина з'єднувальних проводів датчика
Напруга живлення приладу	12 Вольт AC/DC
Спосіб монтажу (підключення)	на плоску поверхню, портативний корпусний
габаритні розміри	6 (8) х 5 х 3 см

У цій статті ми розглядатимемо пристрої, що підтримують певний тепловий режим, або сигналізують про досягнення потрібного значення температури. Такі пристрої мають дуже широку сферу застосування: вони можуть підтримувати задану температуру в інкубаторах та акваріумах, теплих підлогах і навіть бути частиною розумного будинку. Для вас ми надали інструкцію про те, як зробити терморегулятор своїми руками та з мінімумом витрат.

Трохи теорії

Найпростіші вимірювальні датчики, у тому числі і реагують на температуру, складаються з вимірювального напівплеча з двох опорів, опорного та елемента, що змінює свій опір залежно від температури, що до нього прилаштовується. Наочно це представлено на малюнку нижче.

Як видно із схеми, резистор R2 є вимірювальним елементом саморобного терморегулятора, а R1, R3 та R4 опорним плечем пристрою. Це терморезистор. Він є провідниковий прилад, який змінює свій опір при зміні температури.

Елементом терморегулятора, що реагує зміну стану вимірювального плеча, є інтегральний підсилювач як компаратора. Цей режим перемикає стрибком вихід мікросхеми зі стану вимкнено в робоче положення. Таким чином, на виході компаратора ми маємо лише два значення «ввімкнено» та «вимкнено». Навантаження мікросхеми є вентилятор для ПК. При досягненні температури певного значення плечі R1 і R2 відбувається зміщення напруги, вхід мікросхеми порівнює значення на контакті 2 і 3 і відбувається перемикання компаратора. Вентилятор охолоджує необхідний предмет, температура падає, опір резистора змінюється і компаратор відключає вентилятор. Таким чином підтримується температура на заданому рівні, і керується роботою вентилятора.

Огляд схем

Напруга різниці з вимірювального плеча надходить на спарений транзистор з великим коефіцієнтом посилення, а компаратором виступає електромагнітне реле. При досягненні на котушці напруги, достатньої для втягування сердечника, відбувається її спрацьовування та підключення через контакти виконавчих пристроїв. При досягненні заданої температури сигнал на транзисторах зменшується, синхронно падає напруга на котушці реле, і в якийсь момент відбувається розчеплення контактів і відключення корисного навантаження.

Особливістю такого типу реле є наявність – це різниця у кілька градусів між включенням та відключенням саморобного терморегулятора, через присутність у схемі електромеханічного реле. Таким чином, температура завжди коливатиметься на кілька градусів біля потрібного значення. Варіант складання, наданий нижче, практично позбавлений гістерези.

Принципова електронна схема аналогового терморегулятора для інкубатора:

Ця схема була дуже популярна для повторення у 2000 роках, але й зараз вона не втратила актуальності і з покладеною на неї функцією справляється. За наявності доступу до старих деталей можна зібрати терморегулятор своїми руками практично безкоштовно.

Серцем саморобки є інтегральний підсилювач К140УД7 або К140УД8. У цьому випадку він підключений з позитивним зворотним зв'язком і є компаратором. Термочутливий елемент R5 служить резистор типу ММТ-4 з негативним ТКЕ, це означає, що при нагріванні його опір зменшується.

Виносний датчик підключається через екранований провід. Для зменшення та помилкового спрацьовування пристрою довжина дроту не повинна перевищувати 1 метр. Навантаження керується через тиристор VS1 і максимально допустима потужність нагрівача, що підключається, залежить від його номіналу. В даному випадку 150 Ватт, електронний ключ – тиристор необхідно встановити на невеликий радіатор, для відведення тепла. У таблиці нижче представлені номінали радіоелементів для складання терморегулятора в домашніх умовах.

Пристрій не має гальванічної розв'язки від мережі 220 Вольт, при налаштуванні будьте уважні, на елементах регулятора є мережна напруга, яка небезпечна для життя. Після збирання обов'язково ізолюйте всі контакти та помістіть пристрій у струмопровідний корпус. На відео нижче розглядається, як зібрати терморегулятор на транзисторах:

Саморобний термостат на транзисторах

Тепер розповімо, як зробити регулятор температури для теплої підлоги. Робоча схема змальована із серійного зразка. Стане в нагоді тим, хто хоче ознайомитися і повторити, або як зразок для пошуку несправності приладу.

Центром схеми є мікросхема стабілізатора, що підключена незвичайним способом, LM431 починає пропускати струм при напрузі вище 2,5 Вольт. Саме такої величини у цієї мікросхеми внутрішній джерело опорної напруги. При меншому значенні струму вона нічого не пропускає. Цю її особливість стали використовувати у всіляких схемах терморегуляторів.

Як бачимо, класична схема із вимірювальним плечем залишилася: R5, R4 – додаткові резистори, а R9 – терморезистор. При зміні температури відбувається зсув напруги на вході 1 мікросхеми, і якщо воно досягло порога спрацьовування, то напруга йде далі за схемою. У цій конструкції навантаженням для мікросхеми TL431 є світлодіод індикації роботи HL2 і оптрон U1 для оптичної розв'язки силової схеми від керуючих ланцюгів.

Як і в попередньому варіанті, пристрій не має трансформатора, а отримує живлення на конденсаторній схемі, що гасить C1, R1 і R2, тому воно так само знаходиться під небезпечною для життя напругою, і при роботі зі схемою потрібно бути гранично обережним. Для стабілізації напруги та згладжування пульсацій мережевих сплесків, у схему встановлений стабілітрон VD2 та конденсатор C3. Для візуальної індикації напруги на пристрої встановлено світлодіод HL1. Силовим керуючим елементом є симистор ВТ136 з невеликою обв'язкою для керування через оптрон U1.

За даних номіналів діапазон регулювання знаходиться в межах 30-50°С. При складності, що здається на перший погляд, конструкція проста в налаштуванні і легка в повторенні. Наочна схема терморегулятора на мікросхемі TL431 із зовнішнім живленням 12 вольт для використання в системах домашньої автоматики представлена нижче:

Цей терморегулятор здатний керувати комп'ютерним вентилятором, силовим реле, світловими індикаторами, звуковими сигналізаторами. Для управління температурою паяльника існує цікава схема з використанням тієї ж інтегральної мікросхеми TL431.

Для вимірювання температури нагрівального елемента використовують біметалічну термопару, яку можна запозичити з виносного вимірювача в мультиметрі або купити спеціалізованому магазині радіодеталей. Для збільшення напруги з термопари до рівня спрацьовування TL431 встановлено додатковий підсилювач на LM351. Управління здійснюється через оптрон MOC3021 та симистор T1.

При включенні терморегулятора в мережу необхідно дотримуватися полярності, мінус регулятора повинен бути на нульовому дроті, інакше фазна напруга з'явиться на корпусі паяльника через проводи термопари. У цьому і є головний недолік цієї схеми, адже не кожному хочеться постійно перевіряти правильність підключення вилки в розетку, а якщо знехтувати цим, можна отримати удар струмом або пошкодити електронні компоненти під час паяння. Регулювання діапазону здійснюється резистором R3. Дана схема забезпечить довгу роботу паяльника, виключить його перегрів та збільшить якість паяння за рахунок стабільності температурного режиму.

Ще одна ідея складання простого терморегулятора розглянута на відео:

Регулятор температури на мікросхемі TL431

Простий регулятор для паяльника

Розібраних прикладів регуляторів температури цілком достатньо задоволення потреб домашнього майстра. Схеми не містять дефіцитних і дорогих запчастин, легко повторюються і практично не потребують настроювання. Дані саморобки легко можна пристосувати для регулювання температури води в баку водонагрівача, стежити за теплом в інкубаторі або теплиці, модернізувати праску або паяльник. Крім цього можна відновити старенький холодильник, переробивши регулятор для роботи з негативними значеннями температури шляхом заміни місцями опорів у вимірювальному плечі. Сподіваємося, наша стаття була цікава, ви знайшли її для себе корисною і зрозуміли, як зробити терморегулятор своїми руками в домашніх умовах! Якщо ж у вас ще залишилися питання, сміливо задавайте їх у коментарях.

Терморегулятор для інкубатора Мрія-12 (12В) з контролем та регулюванням рівня вологості, а також програмованим таймером повороту / зміни положення лотків в інкубаторі, це універсальний електронний пристрій, який забезпечить якісний та надійний автоматичний контрольтемператури та вологості в інкубаторі, які Вам необхідні. Забезпечить керування поворотом лотків за заданими часовими проміжками. Прилад має високу точність вимірювання та регулювання. Температура – 0,1 °С. Вологість – 5%. Напруга живлення 12 ст.

Призначення та основні характеристики

Будь-які інкубатори для яєць потребують постійного контролю показників температури та вологості навколишнього середовища. Основна складність при цьому є підтримка цих параметрів у постійних значеннях! Адже навіть 10 хвилинний перегрів або переохолодження яєць, що інкубуються, веде до загибелі зародка.

Вологість теж відіграє важливу роль при інкубуванні. Для вимірювання вологості використовується психрометричний метод, що ґрунтується на залежності різниці показань сухого та мокрого термометрів приладу. Даний спосіб є одним з найбільш точних та надійних. Більш детально з цим методом ви можете ознайомитись нижче.

Також необхідний поворот яєць через певний час (мінімум 3-4 перевороти на добу) протягом усього періоду інкубації, це пов'язано з тим, що різниця температур на різних сторонах яєць може досягати 2 градусів, що призводить до зменшення виведення пташенят.

Для вирішення цих проблем необхідно використовувати різні прилади для контролю температури, вологості, різні таймери. Електронний пристрій МРІЯ-12поєднує всі ці функції в одному приладі, розробленому та службовцем для регулювання параметрів температури та вологості, а також для керування пристроями повороту лотків в інкубаторах.

МРІЯ-12є керуючим пристроєм КВП. Прилад аналізує інформацію, що надходить від датчиків, аналізує часові інтервали, і за допомогою реле комутує навантаження на зовнішні пристрої, що служать для зміни кліматичних умов у регульованому об'єкті, а також якщо це інкубатор, то включає двигун пристрою повороту лотків.

Для зміни температури можуть бути використовуються будь-які нагрівальний або охолодний прилади зі споживаним струмом не більше 16 Ампер - електричні трубчасті електронагрівачі (ТЕН), лампочки розжарювання, кондиціонери, холодильні установки та ін.

Для регулювання вологості в інкубаторі можуть бути підключені ультразвукові зволожувачі, парогенератори, клапани пристрою, що подає воду для змочування висячої тканини, ємності з водою, що підігріваються, компресори, що прокачують повітря через ємності з водою і т.д. Для зниження вологості до пристрою можуть бути підключені системи вентиляції.

Крім інкубаторів прилад також можна використовувати для вимірювання та регулювання температури та вологості у різного типу приміщеннях (сховищах, теплицях), у сушильних камерах, у побутових умовах, як складова частина метеостанції тощо.

Опис зовнішнього вигляду пристрою
На передній панелі цієї моделі знаходиться:
1. цифровий індикатор, що відображає поточні значення температури, вологості, службову інформацію, а також стан навантаження (увімк. або вимк.)
2. кнопки управління (за допомогою яких інформація користувача вводиться в мікроконтролер):
М – меню; зміна розряду.
ОК – підтвердження; зміна числа у розряді.
Для налагодження та технічного обслуговування в процесі експлуатації є можливість входу до сервісного меню. Параметри приладу, що настроюються:
- час роботи таймера повороту лотків;
- значення температури;
- значення вологості;
- параметри гістерези;
- Службові параметри із сервісного меню.

Опис психрометричного методу«Сухий-мокрий термометр»: «Сухий» термометр показує температуру навколишнього повітря, а «мокрий» термометр, частково поміщений у дистильовану воду, показує меншу температуру, так як з його поверхні відбувається випаровування води, пов'язане з витратою тепла. Випаровування з поверхні вологого термометра відбувається тим інтенсивніше, чим нижче вологість навколишнього повітря. Різниця показань термометрів залежить, отже, значення вологості повітря. Чим нижча вологість повітря, тим більша швидкість випаровування і тим більша різниця показань термометрів. Знаючи різницю температур, ви можете використовувати спеціальну психрометричну таблицю та дізнатися значення вологості.

Гарантія: 24 міс.