Venäjän talvi erottuu ankaruudestaan ja ankarasta kylmyydestään, joka on kaikkien tiedossa. Siksi tilat, joissa ihmiset sijaitsevat, on lämmitettävä. Keskuslämmitys on yleisin vaihtoehto, ja jos sitä ei ole saatavilla, voit käyttää yksittäistä kaasukattilaa. Usein kuitenkin käy niin, ettei kumpaakaan ole saatavilla, esimerkiksi avoimella pellolla on pieni vesipumppuaseman huone, jossa koneistajat päivystävät kellon ympäri. Se voi olla huone jossain suuressa asumattomassa rakennuksessa tai vartiotorni. Esimerkkejä on paljon.
Pois tilanteesta
Kaikki nämä tapaukset pakottavat asentamaan sähkölämmityksen. Pienellä huoneen koolla se on täysin mahdollista tehdäperinteinen sähköinen öljypatteri, ja suurissa huoneissa useimmiten ne järjestävät veden lämmityksen patterilla. Jos et valvo veden lämpötilaa, se voi ennemmin tai myöhemmin kiehua, mikä aiheuttaa koko kattilan epäonnistumisen. Tällaisilta tapauksilta suojaamiseksi käytetään termostaatteja.
Laiteominaisuudet
Laite voidaan jakaa toiminnallisesti useisiin erillisiin yksiköihin: lämpötila-anturiin, vertailulaitteeseen ja kuormansäätölaitteisiin. Kaikki nämä osat kuvataan seuraavassa. Nämä tiedot ovat välttämättömiä termostaatin tekemiseksi omin käsin. Tässä tapauksessa ehdotetaan mallia, jossa tavanomainen bipolaarinen transistori toimii lämpötila-anturina, minkä vuoksi on mahdollista luopua termistorien käytöstä. Tämä anturi toimii sillä perusteella, että kaikkien puolijohdelaitteiden transistorien parametrit ovat enemmän riippuvaisia ympäristön lämpötilasta.
Tärkeitä vivahteita
Termostaatin luominen omin käsin on suoritettava ottaen huomioon kaksi kohtaa. Ensinnäkin puhumme automaattisten laitteiden taipumuksesta generoida automaattisesti. Mikäli toimilaitteen ja lämpöreleanturin välille muodostuu liian vahva yhteys, se sammuu välittömästi releen laukaisun jälkeen ja käynnistyy sitten uudelleen. Tämä tapahtuu, kun anturi on jäähdyttimen tai lämmittimen välittömässä läheisyydessä. Toiseksi kaikkiantureilla ja elektronisilla laitteilla on tietty tarkkuus. Voit esimerkiksi seurata 1 asteen lämpötilaa, mutta pienempien arvojen seuraaminen on paljon vaikeampaa. Tässä tapauksessa yksinkertainen elektroniikka alkaa usein tehdä virheitä ja tehdä toisensa poissulkevia päätöksiä, varsinkin kun lämpötila on melkein sama kuin toiminnalle asetettu.
Luontiprosessi
Jos puhumme termostaatin tekemisestä omin käsin, on syytä sanoa, että tässä oleva anturi on termistori, joka vähentää sen vastusta lämmitysprosessin aikana. Se on kytketty jännitteenjakajapiiriin. Piiri sisältää myös säädettävän vastuksen R2, jonka kautta vastelämpötila asetetaan. Jakajasta jännite syötetään 2I-NOT-elementtiin, joka kytketään päälle invertteritilassa, ja sitten transistorin kannalle, joka toimii kondensaattorin C1 kipinävälinä. Se puolestaan on kytketty elementipariin kootun RS-kiikun tuloon (S) sekä toisen 2I-NOT:n tuloon. Jakajasta jännite menee tuloon 2I-NOT, joka ohjaa RS-kiikun toista tuloa (R).
Kuinka se toimii
Katsomme siis yksinkertaisen termostaatin luomista omin käsin, joten on tärkeää ymmärtää, miten se toimii eri tilanteissa. Korkeissa lämpötiloissa termistoreille on ominaista matala jännite, joten jakajassa on jännite, jonka logiikkapiirit havaitsevat nollaksi. Transistori on auki,S-kiikun tulo nähdään loogisena nollana ja kondensaattori C1 purkautuu. Liipaisimen lähtö on asetettu loogiseen yksikköön. Rele on päällä ja transistori VT2 auki. Termostaatin valmistamisen tarkan ymmärtämiseksi on syytä huomata, että tämä releen toteutus keskittyy kohteen jäähdyttämiseen, eli se käynnistää tuulettimen, kun lämpötila on korkea.
Alempi lämpötila
Kun lämpötila laskee, termistorin resistanssi kasvaa, mikä johtaa jännitteen nousuun jakajan yli. Tietyllä hetkellä transistori VT1 sulkeutuu, minkä jälkeen kondensaattorin C1 - R5 lataus alkaa. Lopulta tulee hetki, jolloin saavutetaan loogisen yksikön taso. Hän tulee yhteen D4:n tuloista, ja jakajan jännite syötetään tämän elementin toiseen tuloon. Kun molemmissa tuloissa on asetettu loogiset ykköset ja elementin ulostulossa näkyy nolla, liipaisin vaihtaa päinvastaiseen tilaan. Tässä tapauksessa rele kytkeytyy pois päältä, minkä avulla voit sammuttaa tuulettimen tarvittaessa tai kytkeä lämmityksen päälle. Voit siis tehdä kellariin termostaatin omin käsin, jotta se käynnistää ja sammuttaa tuulettimen tarvittaessa.
Lämpötilan nousu
Joten, lämpötila alkoi taas nousta. Jakajan nolla ilmestyy ensin yhteen D4:n sisääntuloista, ja se poistaa nollan liipaisimen tulosta ja muuttaa sen yhdeksi. Lisäksi lämpötilan noustessa invertteriin tulee nolla. Kun se on vaihdettu yhdeksi, transistori avautuu, mikäjohtaa elementin C1 purkamiseen ja nollan asettamiseen liipaisimen tuloon, mikä sammuttaa jäähdytysnesteen lämmityksen vesilämmitysjärjestelmässä tai käynnistää tuulettimen. Tällaiset tee-se-itse-termostaatit lämmitykseen toimivat varsin tehokkaasti.
Lohkot C1, R5 ja VT1 on suunniteltu poistamaan automaattinen generointi, koska niillä on sammutusviive. Se voi vaihdella muutamasta sekunnista useisiin minuutteihin. Harkitsemme melko yksinkertaista, omin käsin luotua termostaattia, joten yllä oleva kokoonpano eliminoi myös lämpötila-anturin pomppimisen. Jopa hyvin pienellä ensimmäisellä pulssilla transistori avautuu ja kondensaattori purkautuu välittömästi. Jatkojuttelu jätetään huomiotta. Kun transistori sulkeutuu, tilanne toistuu. Kondensaattorin lataus alkaa vasta viimeisen pomppupulssin päätyttyä. Liipaisimen liittämisen piiriin ansiosta on mahdollista varmistaa releen toiminnan maksimaalinen selkeys. Kuten tiedät, liipaisimella voi olla vain kaksi asentoa.
Kokoaminen
Voit tehdä termostaatin omin käsin käyttämällä erityistä piirilevyä, jolle koko piiri kootaan saranoidusti. Voit käyttää myös painettua piirilevyä. Virtaa voidaan käyttää mitä tahansa 3-15 voltin jännitteellä. Rele tulee valita vastaavasti.
Samalla tavalla voit tehdä termostaatin akvaarioon omin käsin, mutta on huomattava, että se on kiinnitettävä lasin ulkopuolelle, sittensen käytössä ei ole ongelmia.
Yllä kuvattu rele on osoittanut erittäin korkeaa luotettavuutta käytön aikana. Lämpötila pidetään lähimpään asteen murto-osaan. Se on kuitenkin suoraan riippuvainen R5C1-piirin määrittämästä aikaviiveestä sekä vasteesta toimintaan, eli jäähdyttimen tai lämmittimen tehosta. Lämpötila-alue ja sen säädön tarkkuus määräytyvät jakajavastusten valinnan mukaan. Jos teit tällaisen termostaatin omin käsin, sitä ei tarvitse konfiguroida, vaan se alkaa toimia heti.
