Kjellertermostaten brukes for å sikre de mest komfortable forhold for oppbevaring av grønnsaker og frukt. Det er mange typer strukturer - noen er designet for bruk i kjelleren, andre - for installasjon på balkonger. Utformingen av balkongbokser er veldig enkel - en boks med høykvalitets termisk isolasjon, varmeelementer er installert inne, ved hjelp av hvilken den optimale temperaturen opprettholdes. En slik minikjeller vil være veldig nyttig hvis balkongen er uoppvarmet, og det er veldig kaldt ute om vinteren.
Generelt prinsipp for termostatdrift
Den enkleste hjemmelagde kjellertermostaten lar deg opprettholde den innstilte temperaturen ved hjelp av varmeelementer. Avhengig av temperaturforskjellen kan du bruke følgende varmeelementer:
- Kraftige trådviklede motstander.
- Nichrome spiral.
- Glødelamper.
- TENY.
Hvis du trenger å utjevne temperaturen i et lite område, er det nok å installere flere glødelamper - det er akkurat det som gjøres ihjemmelagde inkubatorer for dyrking av fjørfe. Men hvis du trenger å utjevne temperaturen i et bredt område, må du bruke mer effektive midler - varmeelementer eller ledningsmotstander.
Den enkleste måten å opprettholde ønsket temperatur på er å installere en bimetall temperatursensor. Den slår av varmeelementene når den innstilte temperaturen er nådd. Men du kan bruke en temperatursensor og en enkel elektronisk enhet på samme brikke. Fordelen med denne designen er at den er mer pålitelig - den har ikke mekaniske brytere. Alt koblingsarbeid utføres av mikrokretsen.
Sensorkalibrering
For nybegynnere radioamatører vil det vanskeligste være å sette opp enheten, nemlig å kalibrere sensoren og mikrokretsen. For å gjøre dette utføres flere handlinger - leseren blir først nedsenket i vann, hvis temperatur er 0 grader, deretter i kokende vann. For å kalibrere regulatoren må du måle mellomverdier og sette de riktige merkene.
Det er mulig at du må utføre oppsettsprosedyren flere ganger før du kobler til termostaten. Men for ikke å bry deg med den uavhengige produksjonen og konfigurasjonen av enheten, kan du kjøpe en ferdig enhet og sette den i kjelleren uten problemer. De fleste sensorene er designet for å fungere med mikrokontrollere, de har et digit alt signal ved utgangen, som overføres via en toveis enkeltledninggrensesnitt type 1-WIRE. Dette lar deg designe ganske komplekse enheter, for eksempel flerpunktstermometre – dette er enheter som lar deg måle temperaturen i flere rom samtidig.
Temperaturkontroller LM335
Blant alle termostater kan man trekke frem den billigste og enkleste - LM335. Den har flere modifikasjoner - med betegnelsene 235, 135. I markeringen angir det aller første sifferet omfanget:
- Tallet "1" betyr at enheten er designet for å fungere i enheter for det militær-industrielle komplekset.
- Tallet "2" - elementet brukes i industrien.
- "3" - for installasjon i husholdningsapparater.
Utseendet til termostaten er TO-92-dekselet. Den interne kretsen inneholder 16 halvledertransistorer. Noen ganger kan sensorer finnes i SO-8-pakken, men forskjellene observeres kun i utseende - den interne kretsen forblir uendret.
Operasjonsprinsippet ligner litt på en zenerdiode. Stabiliseringsspenningen avhenger direkte av temperaturen. Med en temperaturøkning på 10 Kelvin øker stabiliseringsspenningen med 10 mV. I dette tilfellet er driftsstrømmen til enheten 0,45-5,0 mA. I tilfelle den maksimale strømverdien overskrides, vil sensoren overopphetes og den vil måle temperaturen på huset.
Hva viser måleren?
Men hvordan vil denne enheten oppføre seg i termostatkretsen i kjelleren? Vi må finne ut av dette. La oss si at absolutt null innendørs er 273 grader undernull Celsius. Dette er 0K, så du må gjøre en liten konvertering. Det er under forhold der temperaturen er 0 K at sensoren ikke vil generere et signal.
Så snart temperaturen stiger med 10 K, vil spenningen øke med 0,01 volt. Og dette vil skje med hver økning i temperaturen. Men du må ta hensyn til at slike temperaturer ikke eksisterer, og 0 grader Celsius er 273 K. Normale forhold, ifølge alle lærebøker, er 25 grader Celsius, eller 298 K. Etter noen enkle steg kan man fastslå at kl. en temperatur på 25 grader Celsius, vil signalutgangen fra sensoren ha en spenning på 2,9815 volt.
Temperatureområdet enheten fungerer i ligger i området -40..+100 grader Celsius. Dessuten er hovedkarakteristikken lineær i dette området - dette letter beregningen av spenninger og temperaturer. Og ikke glem at absolutt null er 273,15 K. I presise beregninger bør selv hundredeler av verdiene ikke neglisjeres.
Temperaturkontrollkrets
Enheten har en slags instruksjon. Termostaten kan lages i henhold til skjemaene gitt i databladet. Dette er en detaljert håndbok som beskriver alle mulige ordninger for å slå på enheten, dens hovedegenskaper og funksjoner. Og det er ikke nødvendig å finne opp noe ekstra – alle design har blitt testet i årevis og fungerer stabilt.
Alle industrielle prøver av ferdige enheter av temperaturkontrollere er lagetnøyaktig i henhold til skjemaene som er angitt i dataarket. En ting å tenke på er at du ikke kan styre varmeelementet direkte, siden signalet er veldig svakt. Du må bruke en FET-forsterker eller -enhet. Et forsterket signal kan tilføres en magnetisk starter eller relé.
Comparator-operasjon
En komparator er en enhet som sammenligner temperaturen med en innstilt verdi. Uten å vite det grunnleggende om hvordan det fungerer, vil det ikke være mulig å lage en termostat for en kjeller på en balkong. I hjertet av kretsen er en komparator fra LM311 - den har to innganger og samme antall utganger. Inndata:
- Rett - merket med et "+"-tegn.
- Inverse - har betegnelsen "-".
Arbeidsalgoritmen er veldig enkel:
- Hvis den direkte inngangen mottar mer spenning enn den inverse, blir utgangen satt til et høyt nivå. Transistoren åpnes og oppvarmingen slås på.
- Hvis spenningen ved den inverterte inngangen er høyere, settes et lavt nivå.
- Når responstemperaturen er nådd (den stilles inn av en variabel motstand), skjer det en overgang til et lavt nivå - transistoren lukkes og varmeren kobles fra.
Hvordan koble enheten til varmeren
Varmeelementet er belastningen til hele enheten. Det er ønskelig at koblingselementene har en sikkerhetsmargin - installer releer med en grad av beskyttelse som tilsvarer våtrom, eller magnetiske startere. Signalet fra mikrokontrolleren må gistil en felteffekttransistor og forsterket. Først etter det kan den brukes til å kontrollere spolene til et relé eller starter, som er inkludert i bruddet i strømkretsen. Siden kjellertermostaten vil være i et fuktig miljø, ta vare på sikkerheten - installer strømbrytere og jordfeilbrytere.
