Регулятор температури опалення: схема, конструкція, принцип роботи

У статті буде розказано про те, як самостійно виготовити регулятор температури. Стане в нагоді він для реалізації системи управління опалення будинку, дачі, теплої підлоги, теплиці. Втім, дану конструкцію можна використовувати в якості основи для автоматичного управління температурою в салоні автомобіля. З однією відмінністю - доведеться встановлювати інші виконавчі пристрої і робити настроювання. У продажу сьогодні є чимала кількість терморегуляторів, всі вони прості в експлуатації і мають мінімальне число найнеобхідніших налаштувань.

Що пропонує ринок

регулятор температури

Можна придбати в хозмазі або навіть в інтернет-магазині регулятор температури. Ціна його різна, але стартує від 500 рублів. У цих конструкціях є кілька функцій. І вихідний сигнал управління, як правило, призначений для підключення слаботочной навантаження. Наприклад, в якості такої можна використовувати обмотку електромагнітного реле. Деякі нагрівальні прилади оснащуються вбудованим регулятором, який побудований на основі біметалічної пластини. Суть в тому, що ця пластина нагрівається при протіканні струму. А нагрів до певної температури - це досягнення певного значення струму споживання. У той момент, коли відбувається перевищення струму, пластина від нагрівання вигинається і розмикає контакти, за якими здійснюється харчування нагрівального елементу. Після охолодження контакти замикаються, і знову відбувається нагрів. Це механічний тип регулятора, який хоч і використовується в промисловості, для невеликих конструкцій навряд чи підійде.

Як виготовити терморегулятор

регулятор температури опалення

Отже, варто розглянути більш детально то, як самостійно виготовити такий нескладний прилад. Зверніть увагу на те, що виготовлятися буде терморегулятор на основі мікропроцесора. Навіть банальні AtMega 128 або AtMega 8 для такої конструкції виявляться ідеальними. Банальні вони з тієї причини, що саме ці мікроконтролери схемотехніки (в тому числі і самоучки) вивчили вздовж і поперек. Всі властивості цих елементів вивчені, є маса літератури по ним з практичними схемами різноманітних конструкцій. У тому числі на їх основі виготовляється і регулятор температури. Схема проста і не вимагає особливих налаштувань (хіба що програмування). Також варто врахувати, що вихідний сигнал мікроконтролера може управляти дуже слабким навантаженням. Тому необхідно використовувати підсилювач на польовому транзисторі (Який буде працювати в режимі ключа) або ж збірку Дарлінгтона (наприклад, ULN2003). Саме з її допомогою можна зробити «стикування» виконавчого механізму і мікроконтролера. Не варто забувати і про те, що на вході контролера обов`язково потрібно використовувати узгоджувальні пристрої. Зокрема, якщо застосовуєте терморезистор, вам буде потрібно використовувати для його підключення дільник напруги на постійних опорах.

розрахунок пристрою



регулятор температури схема

Зверніть увагу на те, що для вашої ж зручності необхідно використовувати додатковий цифровий модуль - індикатор на світлодіодних елементах. Такий регулятор температури опалення виявиться дуже зручним в експлуатації. Отже, у вас є мікроконтролер, у нього кілька портів введення і виведення. Їх-то і потрібно використовувати для мети управління. Підключаєте єдиний вимірювальний прилад - терморезистор. Потім з`ясовується, що вам потрібно ввести в конструкцію кілька кнопок:

  1. Збільшення температури.
  2. Зменшення температури.
  3. Скидання.


Отже, у вас буде задіяно чотири порти введення. Решта можна використовувати для виконавчих пристроїв. Про них потрібно поговорити більш детально.

виконавчі пристрої

регулятор температури ціна

Якщо у вас відбувається управління електричними нагрівальними елементами, то завдання стає дуже простий. Вибираєте відповідний по току магнітний пускач і вже цим пристроєм робите подачу високої напруги на елементи нагрівача. Такий регулятор температури опалення можна зробити навіть не вдаючись до використання мікроконтролерів. Аналогічна ситуація і з системою теплої підлоги. Але от якщо у вас газовий котел, доведеться внести кілька додаткових елементів. Зверніть увагу на те, що наведена нижче інформація дана для ознайомлення, за внесення конструктивних змін в газову апаратуру ви відповідаєте головою. Але якщо в цілях освіти, то вам необхідно відкрити подачу газу до нагрівального елементу котла. Але потрібно відкривати подачу плавно, причому в повному обсязі. Отже, варто врахувати це при налаштуванні мікроконтролера. Як виконавчий пристрій тут виступає кроковий двигун і напівперевертня кран, який приводиться в рух від двигуна.

Алгоритм роботи системи управління

електронний регулятор температури

Такий точно принцип можна використовувати і для системи опалення салону автомобіля, аналогічно будується регулятор температури. Схема пристрою наведена в статті. Отже, у вас є три кнопки. Отже, при натисканні однієї мікроконтролер повинен розуміти, що необхідно збільшити робочу температуру. При натисканні другої він розуміє, що температура зменшується. Відбувається збільшення або зменшення на один градус (або інший крок, який ви вибрали при програмуванні). Третя кнопка повертає температуру на початкове значення. Але є ще терморезистор, сигнал з якого надходить на вхід контролера і порівнюється з тим, який був заданий за допомогою кнопок. якщо:

  1. Задане значення вище поточного або, то відкривається подача газу до форсунок.
  2. Задане значення нижче поточного або дорівнює йому, подача газу закрита.

При складанні алгоритму слід враховувати похибку вимірювань, точні прилади обліку (терморезистори) навряд чи ви знайдете.

висновок

Ось такий нескладний електронний регулятор температури дозволяє зібрати мікропроцесорна техніка. Також варто відзначити, що при програмуванні можна задати певний інтервал значень температури. А замість кнопок використовувати одне змінне опір. Аналогічні конструкції використовуються для інкубаторів. Тільки варто врахувати, що необхідно чітко відкалібрувати шкалу, щоб знати, на якому значенні температури знаходиться ручка регулятора.



Увага, тільки СЬОГОДНІ!

Увага, тільки СЬОГОДНІ!