يتم استخدام منظم الحرارة في القبو لضمان أفضل الظروف المريحة لتخزين الخضار والفواكه. هناك أنواع عديدة من الهياكل - بعضها مصمم للاستخدام في الطابق السفلي ، والبعض الآخر - للتركيب على الشرفات. تصميم صناديق الشرفة بسيط للغاية - صندوق به عزل حراري عالي الجودة ، يتم تثبيت عناصر تسخين بالداخل ، بمساعدة الحفاظ على درجة الحرارة المثلى. سيكون مثل هذا القبو الصغير مفيدًا جدًا إذا كانت الشرفة غير مدفأة ، وكان الجو باردًا جدًا في الخارج في الشتاء.
المبدأ العام لتشغيل الثرموستات
أبسط ترموستات قبو محلي الصنع يسمح لك بالحفاظ على درجة الحرارة المحددة باستخدام عناصر التسخين. اعتمادًا على اختلاف درجة الحرارة ، يمكنك استخدام عناصر التسخين التالية:
- مقاومات ملفوفة بأسلاك قوية.
- حلزوني نيتشروم.
- المصابيح المتوهجة.
- تيني.
إذا كنت بحاجة إلى معادلة درجة الحرارة في نطاق صغير ، فهذا يكفي لتركيب العديد من المصابيح المتوهجة - وهذا بالضبط ما يتم القيام به فيحاضنات منزلية لتربية الدواجن. ولكن إذا كنت بحاجة إلى معادلة درجة الحرارة في نطاق واسع ، فستحتاج إلى استخدام وسائل أكثر فاعلية - عناصر تسخين أو مقاومات سلكية.
أسهل طريقة للحفاظ على درجة الحرارة المرغوبة هي تثبيت مستشعر درجة حرارة ثنائي المعدن. سيتم إيقاف تشغيل عناصر التسخين عند الوصول إلى درجة الحرارة المحددة. لكن يمكنك استخدام مستشعر درجة حرارة وجهاز إلكتروني بسيط على نفس الشريحة. ميزة هذا التصميم أنه أكثر موثوقية - لا يحتوي على قواطع ميكانيكية. يتم تنفيذ جميع أعمال التبديل بواسطة الدائرة المصغرة.
معايرة المستشعر
بالنسبة لهواة الراديو المبتدئين ، فإن أصعب شيء هو إعداد الجهاز ، أي معايرة المستشعر والدائرة الصغيرة. للقيام بذلك ، يتم تنفيذ العديد من الإجراءات - يتم غمر القارئ أولاً في الماء ، حيث تكون درجة حرارته 0 درجة ، ثم في الماء المغلي. لمعايرة المنظم ، تحتاج إلى قياس القيم المتوسطة ووضع العلامات المناسبة.
من المحتمل أنه قبل توصيل منظم الحرارة ، ستحتاج إلى تنفيذ إجراء الإعداد عدة مرات. ولكن حتى لا تهتم بالتصنيع والتكوين المستقل للجهاز ، يمكنك شراء جهاز مكتمل ووضعه في القبو دون أي مشاكل. تم تصميم معظم المستشعرات للعمل مع وحدات التحكم الدقيقة ، ولديها إشارة رقمية عند الخرج ، والتي يتم إرسالها عبر سلك أحادي ثنائي الاتجاهنوع الواجهة 1-WIRE. يتيح لك هذا تصميم أجهزة معقدة للغاية ، على سبيل المثال ، موازين الحرارة متعددة النقاط - وهي أجهزة تسمح لك بقياس درجة الحرارة في عدة غرف في وقت واحد.
تحكم في درجة الحرارة LM335
من بين جميع منظمات الحرارة ، يمكن للمرء أن يميز أرخصها وأبسطها - LM335. يحتوي على العديد من التعديلات - مع التعيينات 235 ، 135. في وضع العلامات ، يشير الرقم الأول إلى النطاق:
- الرقم "1" يعني أن الجهاز مصمم للعمل في أجهزة للمجمع الصناعي العسكري.
- الرقم "2" - يستخدم العنصر في الصناعة
- "3" - للتركيب في الأجهزة المنزلية.
مظهر منظم الحرارة هو علبة TO-92. تحتوي الدائرة الداخلية على 16 ترانزستورًا من أشباه الموصلات. في بعض الأحيان ، يمكن العثور على المستشعرات في حزمة SO-8 ، لكن الاختلافات تظهر فقط في المظهر - تظل الدائرة الداخلية دون تغيير.
مبدأ التشغيل يشبه إلى حد ما الصمام الثنائي زينر. يعتمد جهد التثبيت بشكل مباشر على درجة الحرارة. مع زيادة درجة الحرارة بمقدار 10 كلفن ، يزداد جهد التثبيت بمقدار 10 مللي فولت. في هذه الحالة ، فإن تيار التشغيل للجهاز هو 0.45-5.0 مللي أمبير. في حالة تجاوز الحد الأقصى للقيمة الحالية ، سوف ترتفع درجة حرارة المستشعر وسيقيس درجة حرارة غلافه.
ماذا يظهر المقياس؟
لكن كيف سيتصرف هذا الجهاز في دائرة ترموستات القبو؟ نحن بحاجة لمعرفة ذلك. لنفترض أن الصفر المطلق في الداخل يساوي 273 درجة أدناهصفر مئوية. هذا يساوي 0 كيلو ، لذا سيتعين عليك إجراء القليل من التحويل. في الظروف التي تكون فيها درجة الحرارة 0 كلفن ، لن يقوم المستشعر بإصدار إشارة.
بمجرد ارتفاع درجة الحرارة بمقدار 10 كلفن ، سيزداد الجهد بمقدار 0.01 فولت. وسيحدث هذا مع كل زيادة في درجة الحرارة. لكن عليك أن تأخذ في الاعتبار أن درجات الحرارة هذه غير موجودة ، و 0 درجة مئوية هي 273 ك. الظروف العادية ، وفقًا لجميع الكتب المدرسية ، هي 25 درجة مئوية ، أو 298 ك.بعد بضع خطوات بسيطة ، يمكنك تحديد ذلك على عند درجة حرارة 25 درجة مئوية ، يكون جهد خرج إشارة المستشعر 2.9815 فولت.
نطاق درجات الحرارة التي يعمل بها الجهاز في حدود -40.. + 100 درجة مئوية. علاوة على ذلك ، فإن السمة الرئيسية لها هي الخطية في هذا النطاق - وهذا يسهل حساب الضغوط ودرجات الحرارة. ولا تنس أن الصفر المطلق هو 273.15 K. في الحسابات الدقيقة ، لا ينبغي إهمال حتى المئات من القيم.
دائرة التحكم في درجة الحرارة
يحتوي الجهاز على نوع من التعليمات. يمكن عمل منظم الحرارة وفقًا للمخططات الواردة في ورقة البيانات. هذا دليل مفصل يصف جميع المخططات الممكنة لتشغيل الجهاز وخصائصه الرئيسية وميزات التشغيل. ولا داعي لابتكار أي شيء إضافي - كل التصميمات تم اختبارها لسنوات وتعمل بثبات.
يتم عمل جميع العينات الصناعية للأجهزة النهائية لوحدات التحكم في درجة الحرارةبالضبط وفقًا للمخططات الموضحة في ورقة البيانات. شيء واحد يجب مراعاته هو أنه لا يمكنك التحكم مباشرة في عنصر التسخين ، لأن الإشارة ضعيفة للغاية. سوف تحتاج إلى استخدام مكبر للصوت أو التجميع FET. يمكن تطبيق إشارة مضخمة على بداية مغناطيسية أو مرحل.
عملية المقارنة
جهاز المقارنة هو جهاز يقارن درجة الحرارة بقيمة محددة. بدون معرفة أساسيات كيفية عمله ، لن يكون من الممكن عمل منظم حرارة لقبو على الشرفة. يوجد في قلب الدائرة مقارن من LM311 - يحتوي على مدخلين ونفس عدد المخرجات. المدخلات:
- مستقيم - مميز بعلامة "+".
- معكوس - له التسمية "-".
خوارزمية العمل بسيطة جدا:
- إذا كان الدخل المباشر يستقبل جهدًا أكبر من الجهد العكسي ، فسيتم ضبط الإخراج على مستوى عالٍ. يفتح الترانزستور ويتم تشغيل التدفئة.
- إذا كان الجهد عند المدخل المقلوب أعلى ، فسيتم تعيين مستوى منخفض.
- عندما يتم الوصول إلى درجة حرارة الاستجابة (يتم ضبطها بواسطة المقاوم المتغير) ، يحدث الانتقال إلى مستوى منخفض - يغلق الترانزستور ويفصل السخان عن الطاقة.
كيفية توصيل الجهاز بالسخان
عنصر التسخين هو حمولة الجهاز بأكمله. من المستحسن أن يكون لعناصر التبديل هامش أمان - قم بتثبيت مرحلات بدرجة من الحماية تتناسب مع الغرف الرطبة ، أو المشغلات المغناطيسية. يجب إعطاء إشارة من الميكروكونترولرإلى مجال تأثير الترانزستور وتضخيمه. بعد ذلك فقط يمكن استخدامه للتحكم في ملفات المرحل أو المبدئ ، والتي يتم تضمينها في الفاصل في دائرة الطاقة. نظرًا لأن منظم الحرارة في القبو سيكون في بيئة رطبة ، فاحرص على السلامة - قم بتثبيت قواطع الدائرة وأجهزة RCD.
