Källartermostaten används för att säkerställa de mest bekväma förhållandena för förvaring av grönsaker och frukter. Det finns många typer av strukturer - vissa är designade för användning i källaren, andra - för installation på balkonger. Utformningen av balkonglådor är mycket enkel - en låda med högkvalitativ värmeisolering, värmeelement installeras inuti, med hjälp av vilken den optimala temperaturen upprätthålls. En sådan minikällare kommer att vara mycket användbar om balkongen är ouppvärmd och det är väldigt kallt ute på vintern.
Allmän princip för termostatdrift
Den enklaste hemmagjorda källartermostaten låter dig behålla den inställda temperaturen med hjälp av värmeelement. Beroende på temperaturskillnaden kan du använda följande värmeelement:
- Kraftiga trådlindade motstånd.
- Nichrome spiral.
- Glödlampor.
- TENY.
Om du behöver utjämna temperaturen i ett litet område räcker det med att installera flera glödlampor - det är precis vad som görs ihemgjorda inkubatorer för odling av fjäderfä. Men om du behöver utjämna temperaturen inom ett brett område, måste du använda mer effektiva medel - värmeelement eller trådmotstånd.
Det enklaste sättet att bibehålla önskad temperatur är att installera en bimetalltemperaturgivare. Det kommer att stänga av värmeelementen när den inställda temperaturen uppnås. Men du kan använda en temperatursensor och en enkel elektronisk enhet på samma chip. Fördelen med denna design är att den är mer pålitlig - den har inga mekaniska brytare. Allt kopplingsarbete utförs av mikrokretsen.
Sensorkalibrering
För nybörjare radioamatörer kommer det svåraste att ställa in enheten, nämligen att kalibrera sensorn och mikrokretsen. För att göra detta utförs flera åtgärder - läsaren sänks först i vatten, vars temperatur är 0 grader, sedan i kokande vatten. För att kalibrera regulatorn måste du mäta mellanvärden och sätta rätt märken.
Det är möjligt att du måste utföra installationsproceduren flera gånger innan du ansluter termostaten. Men för att inte störa sig på den oberoende tillverkningen och konfigurationen av enheten kan du köpa en färdig enhet och lägga den i källaren utan problem. De flesta av sensorerna är designade för att fungera med mikrokontroller, de har en digital signal vid utgången, som sänds via en dubbelriktad enkeltrådgränssnitt typ 1-WIRE. Detta gör att du kan designa ganska komplexa enheter, till exempel flerpunktstermometrar – det här är enheter som låter dig mäta temperaturen i flera rum samtidigt.
Temperaturregulator LM335
Bland alla termostater kan man peka ut den billigaste och enklaste - LM335. Den har flera modifieringar - med beteckningarna 235, 135. I markeringen indikerar den allra första siffran omfattningen:
- Siffran "1" betyder att enheten är designad för att fungera i enheter för det militärindustriella komplexet.
- Siffran "2" - elementet används i industrin.
- "3" - för installation i hushållsapparater.
Termostatens utseende är TO-92-fodralet. Den interna kretsen innehåller 16 halvledartransistorer. Ibland kan sensorer hittas i SO-8-paketet, men skillnaderna observeras endast i utseende - den interna kretsen förblir oförändrad.
Funktionsprincipen liknar något som en zenerdiod. Stabiliseringsspänningen beror direkt på temperaturen. Med en ökning av temperaturen med 10 Kelvin ökar stabiliseringsspänningen med 10 mV. I detta fall är enhetens driftsström 0,45-5,0 mA. I händelse av att det maximala strömvärdet överskrids kommer sensorn att överhettas och den kommer att mäta temperaturen i sitt hölje.
Vad visar mätaren?
Men hur kommer den här enheten att bete sig i källartermostatkretsen? Vi måste ta reda på det här. Låt oss säga att absolut noll inomhus är 273 grader undernoll Celsius. Det här är 0K, så du måste göra en liten konvertering. Det är under förhållanden där temperaturen är 0 K som sensorn inte genererar en signal.
Så fort temperaturen stiger med 10 K kommer spänningen att öka med 0,01 volt. Och detta kommer att hända med varje temperaturökning. Men du måste ta hänsyn till att sådana temperaturer inte existerar, och 0 grader Celsius är 273 K. Normala förhållanden, enligt alla läroböcker, är 25 grader Celsius, eller 298 K. Efter några enkla steg kan man fastställa att kl. en temperatur på 25 grader Celsius, kommer sensorns utsignal att ha en spänning på 2,9815 volt.
Omfånget av temperaturer som enheten fungerar i ligger i intervallet -40…+100 grader Celsius. Dessutom är dess huvudsakliga egenskap linjär i detta intervall - detta underlättar beräkningen av spänningar och temperaturer. Och glöm inte att den absoluta nollan är 273,15 K. I exakta beräkningar bör inte ens hundradelar av värden försummas.
Temperaturkontrollkrets
Enheten har en slags instruktion. Termostaten kan tillverkas enligt de scheman som anges i databladet. Detta är en detaljerad manual som beskriver alla möjliga scheman för att slå på enheten, dess huvudsakliga egenskaper och funktioner. Och det finns ingen anledning att uppfinna något extra - alla mönster har testats i åratal och fungerar stabilt.
Alla industriella prover av färdiga enheter av temperaturregulatorer är gjordaexakt enligt de scheman som anges i databladet. En sak att tänka på är att du inte kan styra värmeelementet direkt, eftersom signalen är mycket svag. Du måste använda en FET-förstärkare eller montering. En förstärkt signal kan appliceras på en magnetstartare eller ett relä.
Comparator operation
En komparator är en enhet som jämför temperaturen med ett inställt värde. Utan att veta grunderna i hur det fungerar kommer det inte att vara möjligt att göra en termostat för en källare på en balkong. I hjärtat av kretsen finns en komparator från LM311 - den har två ingångar och samma antal utgångar. Ingångar:
- Rak - markerad med ett "+"-tecken.
- Inverse - har beteckningen "-".
Arbetsalgoritmen är mycket enkel:
- Om den direkta ingången får mer spänning än den inversa, ställs utgången på en hög nivå. Transistorn öppnas och värmen slås på.
- Om spänningen vid den inverterade ingången är högre, ställs en låg nivå in.
- När svarstemperaturen uppnås (den ställs in av ett variabelt motstånd), sker en övergång till en låg nivå - transistorn stängs och värmaren strömlös.
Hur ansluter du enheten till värmaren
Värmeelementet är belastningen för hela enheten. Det är önskvärt att kopplingselementen har en säkerhetsmarginal - installera reläer med en skyddsgrad som motsvarar våtrum, eller magnetiska starter. Signalen från mikrokontrollern måste gestill en fälteffekttransistor och förstärks. Först efter det kan den användas för att styra spolarna i ett relä eller en startmotor, som ingår i avbrottet i strömkretsen. Eftersom källartermostaten kommer att vara i en fuktig miljö, ta hand om säkerheten - installera strömbrytare och jordfelsbrytare.
