Termostatul de pivniță este folosit pentru a asigura cele mai confortabile condiții de depozitare a legumelor și fructelor. Există multe tipuri de structuri - unele sunt concepute pentru a fi utilizate la subsol, altele - pentru instalarea pe balcoane. Designul cutiilor de balcon este foarte simplu - o cutie cu izolație termică de în altă calitate, în interior sunt instalate elemente de încălzire, cu ajutorul cărora se menține temperatura optimă. O astfel de mini-pivniță va fi foarte utilă dacă balconul este neîncălzit și iarna este foarte frig afară.
Principiul general de funcționare a termostatului
Cel mai simplu termostat de pivniță de casă vă permite să mențineți temperatura setată folosind elemente de încălzire. În funcție de diferența de temperatură, puteți utiliza următoarele elemente de încălzire:
- Rezistoare puternice bobinate.
- Spirila nicrom.
- Lămpi cu incandescență.
- TENY.
Dacă trebuie să egalizați temperatura într-un interval mic, este suficient să instalați mai multe lămpi cu incandescență - asta este exact ceea ce se face înincubatoare de casă pentru creșterea păsărilor de curte. Dar dacă trebuie să egalizați temperatura într-un interval larg, va trebui să utilizați mijloace mai eficiente - elemente de încălzire sau rezistențe de fir.
Cea mai ușoară modalitate de a menține temperatura dorită este instalarea unui senzor de temperatură bimetal. Acesta va opri elementele de încălzire când se atinge temperatura setată. Dar puteți folosi un senzor de temperatură și un simplu dispozitiv electronic pe același cip. Avantajul acestui design este că este mai fiabil - nu are întrerupătoare mecanice. Toate lucrările de comutare sunt efectuate de microcircuit.
Calibrarea senzorului
Pentru radioamatorii începători, cel mai dificil lucru va fi configurarea dispozitivului și anume calibrarea senzorului și a microcircuitului. Pentru a face acest lucru, se efectuează mai multe acțiuni - cititorul este mai întâi scufundat în apă, a cărei temperatură este de 0 grade, apoi în apă clocotită. Pentru a calibra regulatorul, trebuie să măsurați valori intermediare și să puneți marcajele corespunzătoare.
Este posibil ca înainte de a conecta termostatul, să fie nevoie să efectuați procedura de configurare de mai multe ori. Dar pentru a nu vă deranja cu fabricarea și configurarea independentă a dispozitivului, puteți cumpăra un dispozitiv finit și îl puteți pune în pivniță fără probleme. Majoritatea senzorilor sunt proiectați să funcționeze cu microcontrolere, au un semnal digital la ieșire, care este transmis printr-un singur fir bidirecțional.interfață de tip 1-WIRE. Acest lucru vă permite să proiectați dispozitive destul de complexe, de exemplu, termometre cu mai multe puncte - acestea sunt dispozitive care vă permit să măsurați temperatura în mai multe camere simultan.
Regulator de temperatură LM335
Dintre toate termostatele, se poate alege pe cel mai ieftin și mai simplu - LM335. Are mai multe modificări - cu denumirile 235, 135. În marcaj, prima cifră indică domeniul de aplicare:
- Numărul „1” înseamnă că dispozitivul este proiectat să funcționeze în dispozitive pentru complexul militar-industrial.
- Numărul „2” - elementul este folosit în industrie.
- "3" - pentru instalarea în aparate electrocasnice.
Aspectul termostatului este carcasa TO-92. Circuitul intern conține 16 tranzistoare semiconductoare. Uneori senzori pot fi găsiți în pachetul SO-8, dar diferențele sunt observate doar în aparență - circuitul intern rămâne neschimbat.
Principiul de funcționare este oarecum similar cu o diodă zener. Tensiunea de stabilizare depinde direct de temperatură. Cu o creștere a temperaturii cu 10 Kelvin, tensiunea de stabilizare crește cu 10 mV. În acest caz, curentul de funcționare al dispozitivului este de 0,45-5,0 mA. În cazul în care valoarea maximă a curentului este depășită, senzorul se va supraîncălzi și va măsura temperatura carcasei sale.
Ce arată indicatorul?
Dar cum se va comporta acest dispozitiv în circuitul termostatului pivniței? Trebuie să ne dăm seama de asta. Să presupunem că zero absolut în interior este la 273 de grade mai joszero Celsius. Acesta este 0K, așa că va trebui să faceți o mică conversie. Senzorul nu va genera semnal în condițiile în care temperatura este de 0 K.
De îndată ce temperatura crește cu 10 K, tensiunea va crește cu 0,01 volți. Și asta se va întâmpla cu fiecare creștere a temperaturii. Dar trebuie să țineți cont de faptul că astfel de temperaturi nu există, iar 0 grade Celsius este 273 K. Condițiile normale, conform tuturor manualelor, sunt 25 grade Celsius, sau 298 K. După câțiva pași simpli, puteți determina că la la o temperatură de 25 de grade Celsius, semnalul de ieșire al senzorului va avea o tensiune de 2,9815 volți.
Intervalul de temperaturi în care funcționează dispozitivul se află în intervalul -40..+100 grade Celsius. În plus, principala sa caracteristică este liniară în acest interval - acest lucru facilitează calculul tensiunilor și temperaturilor. Și nu uitați că zero absolut este 273,15 K. În calcule precise, nici măcar sutimile de valori nu trebuie neglijate.
Circuit regulator de temperatură
Dispozitivul are un fel de instrucțiuni. Termostatul poate fi realizat conform schemelor date in fisa tehnica. Acesta este un manual detaliat care descrie toate schemele posibile de pornire a dispozitivului, caracteristicile sale principale și caracteristicile de funcționare. Și nu este nevoie să inventezi nimic în plus - toate modelele au fost testate de ani de zile și funcționează stabil.
Se realizează toate mostrele industriale de dispozitive finite ale regulatoarelor de temperaturăexact conform schemelor indicate in fisa tehnica. Un lucru de luat în considerare este că nu puteți controla direct elementul de încălzire, deoarece semnalul este foarte slab. Va trebui să utilizați un amplificator FET sau un ansamblu. Un semnal amplificat poate fi aplicat unui demaror magnetic sau unui releu.
Operațiune cu comparație
Un comparator este un dispozitiv care compară temperatura cu o valoare setată. Fără a cunoaște elementele de bază ale modului în care funcționează, nu va fi posibil să faci un termostat pentru o pivniță pe un balcon. În centrul circuitului se află un comparator de la LM311 - are două intrări și același număr de ieșiri. Intrări:
- Drept - marcat cu semnul „+”.
- Invers - are denumirea „-”.
Algoritmul de lucru este foarte simplu:
- Dacă intrarea directă primește mai multă tensiune decât cea inversă, atunci ieșirea este setată la un nivel ridicat. Tranzistorul se deschide și încălzirea este pornită.
- Dacă tensiunea la intrarea inversată este mai mare, atunci este setat un nivel scăzut.
- Când temperatura de răspuns este atinsă (este setată de un rezistor variabil), are loc o tranziție la un nivel scăzut - tranzistorul se închide și încălzitorul este dezactivat.
Cum se conectează dispozitivul la încălzire
Elementul de încălzire este sarcina întregului dispozitiv. Este de dorit ca elementele de comutare să aibă o marjă de siguranță - instalați relee cu un grad de protecție corespunzător încăperilor umede sau demaroare magnetice. Trebuie dat semnalul de la microcontrolerla un tranzistor cu efect de câmp și amplificat. Numai după aceea poate fi folosit pentru a controla bobinele unui releu sau demaror, care sunt incluse în întreruperea circuitului de putere. Deoarece termostatul pivniță va fi într-un mediu umed, aveți grijă de siguranță - instalați întrerupătoare și RCD.
