L'inverno russo si distingue per la sua severità e il freddo intenso, che è noto a tutti. Pertanto, i locali in cui si trovano le persone devono essere riscaldati. Il riscaldamento centralizzato è l'opzione più comune e, se non è disponibile, è possibile utilizzare una caldaia a gas individuale. Tuttavia, capita spesso che né l'uno né l' altro siano disponibili, ad esempio in un campo aperto c'è una piccola stanza di una stazione di pompaggio dell'acqua, in cui i macchinisti sono in servizio 24 ore su 24. Potrebbe essere una stanza in qualche grande edificio disabitato o una torre di guardia. Ci sono molti esempi.
Fuori dalla situazione
Tutti questi casi obbligano all'installazione del riscaldamento elettrico. Con una piccola dimensione della stanza, è del tutto possibileun tradizionale radiatore elettrico a olio e in stanze grandi il più delle volte organizzano il riscaldamento dell'acqua usando un radiatore. Se non si monitora la temperatura dell'acqua, prima o poi potrebbe bollire, causando il guasto dell'intera caldaia. Per proteggersi da tali casi, vengono utilizzati i termostati.
Caratteristiche del dispositivo
Funzionalmente, il dispositivo può essere suddiviso in diverse unità separate: un sensore di temperatura, un comparatore e dispositivi di controllo del carico. Tutte queste parti verranno descritte di seguito. Queste informazioni sono necessarie per realizzare un termostato con le tue mani. In questo caso, viene proposto un design in cui un transistor bipolare convenzionale funge da sensore di temperatura, grazie al quale è possibile abbandonare l'uso dei termistori. Questo sensore funziona in base al fatto che i parametri dei transistor di tutti i dispositivi a semiconduttore dipendono maggiormente dalla temperatura dell'ambiente.
Sfumature importanti
La realizzazione di un termostato con le proprie mani deve essere eseguita con la considerazione obbligatoria di due punti. Innanzitutto, stiamo parlando della tendenza dei dispositivi automatici a generarsi automaticamente. Nel caso in cui si stabilisca una connessione troppo forte tra l'attuatore e il sensore del relè termico, dopo che il relè è stato attivato, si spegne immediatamente e poi si riaccende. Ciò accadrà quando il sensore si trova nelle immediate vicinanze di un dispositivo di raffreddamento o di un riscaldatore. In secondo luogo, tuttisensori e dispositivi elettronici hanno una certa precisione. Ad esempio, puoi tracciare una temperatura di 1 grado, ma è molto più difficile tracciare valori più piccoli. In questo caso, l'elettronica semplice spesso inizia a commettere errori ea prendere decisioni che si escludono a vicenda, soprattutto quando la temperatura è quasi uguale a quella impostata per il funzionamento.
Processo di creazione
Se parliamo di come realizzare un termostato con le tue mani, allora vale la pena dire che il sensore qui è un termistore che riduce la sua resistenza durante il processo di riscaldamento. È collegato a un circuito divisore di tensione. Il circuito comprende anche un resistore variabile R2, attraverso il quale viene impostata la temperatura di risposta. Dal divisore, la tensione viene fornita all'elemento 2I-NOT, che viene acceso in modalità inverter, e quindi alla base del transistor, che funge da spinterometro per il condensatore C1. Esso, a sua volta, è collegato all'ingresso (S) del flip-flop RS, che è montato su una coppia di elementi, nonché all'ingresso di un altro 2I-NOT. Dal divisore, la tensione va all'ingresso 2I-NOT, che controlla il secondo ingresso (R) del flip-flop RS.
Come funziona
Quindi, stiamo cercando di creare un semplice termostato con le tue mani, quindi è importante capire come funziona in diverse situazioni. Ad alte temperature, i termistori sono caratterizzati da bassa tensione, quindi c'è una tensione sul divisore che viene percepita dai circuiti logici come zero. Il transistor è aperto,l'ingresso dell'S-flip-flop viene percepito come uno zero logico e il condensatore C1 viene scaricato. L'uscita del trigger è impostata su un'unità logica. Il relè è in modalità on e il transistor VT2 è aperto. Per capire esattamente come realizzare un termostato, vale la pena notare che questa particolare implementazione del relè è focalizzata sul raffreddamento dell'oggetto, ovvero accende la ventola quando la temperatura è alta.
Temperatura più bassa
Quando la temperatura scende, la resistenza del termistore aumenta, il che porta ad un aumento della tensione attraverso il divisore. Ad un certo momento, il transistor VT1 si chiude, dopodiché inizia la carica del condensatore da C1 a R5. Alla fine, arriva il momento di raggiungere il livello di un'unità logica. È lei che entra in uno degli ingressi di D4 e la tensione dal divisore viene fornita al secondo ingresso di questo elemento. Quando quelli logici sono impostati su entrambi gli ingressi e all'uscita dell'elemento appare zero, il trigger passerà allo stato opposto. In questo caso, il relè si spegnerà, il che consentirà di spegnere la ventola, se necessario, o di accendere il riscaldamento. Quindi puoi creare un termostato per la cantina con le tue mani, in modo che accenda e spenga la ventola se necessario.
Aumento di temperatura
Così, la temperatura ha ricominciato a salire. Lo zero sul divisore apparirà prima su uno degli ingressi di D4 e rimuoverà lo zero all'ingresso del trigger, cambiandolo in uno. Inoltre, all'aumentare della temperatura, sull'inverter apparirà lo zero. Dopo averlo cambiato in uno, il transistor verrà aperto, cheporterà allo scarico dell'elemento C1 e all'impostazione di zero all'ingresso del grilletto, che spegne il riscaldamento del liquido di raffreddamento nel sistema di riscaldamento dell'acqua o accende la ventola. Tali termostati fai-da-te per il riscaldamento funzionano in modo abbastanza efficiente.
I blocchi C1, R5 e VT1 sono progettati per eliminare la generazione automatica, poiché hanno un tempo di ritardo allo spegnimento. Può variare da pochi secondi a diversi minuti. Stiamo considerando un termostato abbastanza semplice, creato con le nostre mani, quindi il montaggio sopra elimina anche il rimbalzo del sensore di temperatura. Anche con un primo impulso molto piccolo, il transistor si apre e il condensatore si scarica istantaneamente. Ulteriori chiacchiere verranno ignorate. Quando il transistor si chiude, la situazione si ripete. La carica del condensatore inizia solo dopo la fine dell'ultimo impulso di rimbalzo. Grazie all'introduzione di un trigger nel circuito, è possibile garantire la massima chiarezza del funzionamento del relè. Come sai, un trigger può avere solo due posizioni.
Assemblaggio
Per realizzare un termostato con le tue mani, puoi utilizzare uno speciale circuito stampato, sul quale l'intero circuito sarà assemblato in modo incernierato. Puoi anche usare un circuito stampato. L'alimentazione può essere utilizzata qualsiasi entro 3-15 volt. Il relè dovrebbe essere selezionato di conseguenza.
Allo stesso modo, puoi creare un termostato per un acquario con le tue mani, tuttavia, va notato che deve essere fissato all'esterno del vetro, quindinon ci saranno problemi ad usarlo.
Il relè sopra descritto ha dimostrato un' altissima affidabilità durante il funzionamento. La temperatura viene mantenuta alla frazione di grado più vicina. Tuttavia, dipende direttamente dal ritardo determinato dal circuito R5C1, nonché dalla risposta al funzionamento, ovvero dalla potenza del refrigeratore o del riscaldatore. L'intervallo di temperatura e l'accuratezza della sua impostazione sono determinati dalla selezione dei resistori del divisore. Se hai realizzato un tale termostato con le tue mani, non è necessario configurarlo, ma inizia a funzionare immediatamente.
