Keldri termostaati kasutatakse kõige mugavamate tingimuste tagamiseks köögiviljade ja puuviljade säilitamiseks. Konstruktsioone on mitut tüüpi - mõned on mõeldud kasutamiseks keldris, teised - rõdudele paigaldamiseks. Rõdubokside disain on väga lihtne - kvaliteetse soojaisolatsiooniga boks, sisse on paigaldatud kütteelemendid, mille abil hoitakse optimaalset temperatuuri. Selline minikelder on väga kasulik, kui rõdu on kütteta ja väljas on talvel väga külm.
Termostaadi töö üldpõhimõte
Lihtsaim omatehtud keldritermostaat võimaldab hoida seatud temperatuuri kütteelementide abil. Sõltuv alt temperatuuride erinevusest saate kasutada järgmisi kütteelemente:
- Võimsad traattakistid.
- Nikroomspiraal.
- Hõõglambid.
- TENY.
Kui teil on vaja temperatuuri võrdsustada väikeses vahemikus, piisab mitme hõõglambi paigaldamisest - täpselt seda tehakseomatehtud inkubaatorid kodulindude kasvatamiseks. Kuid kui teil on vaja temperatuuri laias vahemikus ühtlustada, peate kasutama tõhusamaid vahendeid - kütteelemente või traattakisteid.
Lihtsaim viis soovitud temperatuuri hoidmiseks on paigaldada bimetallist temperatuuriandur. Seadistatud temperatuuri saavutamisel lülitab see kütteelemendid välja. Kuid samal kiibil saate kasutada temperatuuriandurit ja lihtsat elektroonilist seadet. Selle disaini eeliseks on see, et see on töökindlam - sellel pole mehaanilisi kaitselüliteid. Kõik lülitustööd teostab mikroskeem.
Anduri kalibreerimine
Algaja raadioamatööride jaoks on kõige keerulisem seadme seadistamine, nimelt anduri ja mikroskeemi kalibreerimine. Selleks tehakse mitu toimingut – esm alt kastetakse lugeja vette, mille temperatuur on 0 kraadi, seejärel keevasse vette. Regulaatori kalibreerimiseks peate mõõtma vaheväärtusi ja panema vastavad märgid.
Võimalik, et enne termostaadi ühendamist peate seadistusprotseduuri mitu korda läbi viima. Kuid selleks, et mitte häirida seadme iseseisvat valmistamist ja seadistamist, võite osta valmis seadme ja panna selle ilma probleemideta keldrisse. Enamik andureid on mõeldud töötama mikrokontrolleritega, nende väljundis on digitaalne signaal, mis edastatakse kahesuunalise ühe juhtme kauduliidese tüüp 1-WIRE. See võimaldab kujundada üsna keerukaid seadmeid, näiteks mitme punktiga termomeetreid – need on seadmed, mis võimaldavad mõõta temperatuuri korraga mitmes ruumis.
Temperatuurikontroller LM335
Kõigi termostaatide hulgast võib välja tuua kõige odavama ja lihtsaima – LM335. Sellel on mitmeid muudatusi - tähistustega 235, 135. Märgistusel näitab esimene number ulatust:
- Arv "1" tähendab, et seade on loodud töötama sõjalis-tööstuskompleksi seadmetes.
- Arv "2" – elementi kasutatakse tööstuses.
- "3" - paigaldamiseks kodumasinatesse.
Termostaadi välimus on TO-92 korpus. Sisemine vooluahel sisaldab 16 pooljuhttransistorit. Mõnikord võib andureid leida SO-8 pakendist, kuid erinevusi täheldatakse ainult välimuses - sisemine vooluahel jääb muutumatuks.
Tööpõhimõte on mõnevõrra sarnane zeneri dioodiga. Stabiliseerimispinge sõltub otseselt temperatuurist. Temperatuuri tõusuga 10 kelvini võrra suureneb stabiliseerimispinge 10 mV võrra. Sellisel juhul on seadme töövool 0,45-5,0 mA. Maksimaalse vooluväärtuse ületamisel kuumeneb andur üle ja mõõdab korpuse temperatuuri.
Mida näidik näitab?
Aga kuidas see seade keldri termostaadi vooluringis käitub? Peame selle välja mõtlema. Oletame, et siseruumides on absoluutne null 273 kraadi allpoolnull Celsiuse järgi. See on 0K, nii et peate tegema väikese teisendusi. Tingimustes, kus temperatuur on 0 K, ei anna andur signaali.
Niipea, kui temperatuur tõuseb 10 K võrra, tõuseb pinge 0,01 volti. Ja see juhtub iga temperatuuri tõusuga. Kuid peate arvestama, et selliseid temperatuure pole olemas ja 0 kraadi Celsiuse järgi on 273 K. Tavalised tingimused on kõigi õpikute järgi 25 kraadi Celsiuse järgi või 298 K. Mõne lihtsa sammu järel saate kindlaks teha, et kui temperatuur on 25 kraadi Celsiuse järgi, on anduri signaaliväljundi pinge 2,9815 volti.
Temperatuurivahemik, milles seade töötab, jääb vahemikku -40…+100 kraadi Celsiuse järgi. Pealegi on selle põhiomadus selles vahemikus lineaarne - see hõlbustab pingete ja temperatuuride arvutamist. Ja ärge unustage, et absoluutne null on 273,15 K. Täpsete arvutuste puhul ei tohiks tähelepanuta jätta isegi sajandikuid.
Temperatuurikontrolleri ahel
Seadmel on omamoodi juhised. Termostaadi saab valmistada vastav alt andmelehel toodud skeemidele. See on üksikasjalik juhend, mis kirjeldab kõiki võimalikke seadme sisselülitamise skeeme, selle põhiomadusi ja tööfunktsioone. Ja pole vaja midagi ekstra leiutada – kõiki kujundusi on aastaid testitud ja need töötavad stabiilselt.
Valmistatakse kõik temperatuuriregulaatorite valmisseadmete tööstuslikud näidisedtäpselt vastav alt andmelehel näidatud skeemidele. Üks asi, mida tuleb arvestada, on see, et te ei saa kütteelementi otse juhtida, kuna signaal on väga nõrk. Peate kasutama FET-võimendit või koostu. Magnetstarterile või releele saab rakendada võimendatud signaali.
Võrdlusfunktsioon
Võrdlusseade on seade, mis võrdleb temperatuuri seatud väärtusega. Ilma selle tööpõhimõtteid teadmata ei saa rõdule keldrisse termostaati teha. Skeemi keskmes on LM311 komparaator – sellel on kaks sisendit ja sama arv väljundeid. Sisendid:
- Sirge – tähistatud märgiga "+".
- Inverse – on tähisega "-".
Tööalgoritm on väga lihtne:
- Kui otsesisend saab rohkem pinget kui pöördsisend, seatakse väljund kõrgele tasemele. Transistor avaneb ja küte lülitub sisse.
- Kui pinge pöördsisendis on kõrgem, seatakse madal tase.
- Reageerimistemperatuuri saavutamisel (seatakse muutuva takistiga) toimub üleminek madalale tasemele – transistor sulgub ja kütteseade lülitub pingest välja.
Kuidas ühendada seade kütteseadmega
Kütteelement on kogu seadme koormus. On soovitav, et lülituselementidel oleks ohutusvaru - paigaldage märgadele ruumidele vastava kaitseastmega releed või magnetkäivitajad. Mikrokontrollerist tuleb signaal andaväljatransistorile ja võimendatakse. Alles pärast seda saab seda kasutada relee või starteri mähiste juhtimiseks, mis sisalduvad toiteahela katkestuses. Kuna keldri termostaat asub niiskes keskkonnas, hoolitsege ohutuse eest – paigaldage kaitselülitid ja RCD-d.
