Regulator temperatury ogrzewania: schemat, projekt, zasada działania

W artykule opiszę, jak samemu sterować temperaturą. Jest to przydatne przy wdrażaniu systemu sterowania ogrzewaniem w domu, domkach, ogrzewaniu podłogowym, szklarniach. Jednak ten projekt może być wykorzystany jako podstawa do automatycznej kontroli temperatury w kabinie pasażerskiej. Z jedną różnicą - będziesz musiał zainstalować inne siłowniki i dokonać regulacji. W dniu dzisiejszym dostępna jest znaczna liczba termostatów, wszystkie są łatwe w obsłudze i mają minimalną liczbę najbardziej niezbędnych ustawień.

Co oferuje rynek?

Możesz kupić regulator temperatury w sklepie, a nawet w sklepie internetowym. Jego cena jest inna, ale zaczyna się od 500 rubli. Te projekty mają kilka funkcji. A wyjściowy sygnał sterujący jest z reguły przeznaczony do podłączenia obciążenia niskoprądowego. Na przykład jako takie można użyć uzwojenia przekaźnik elektromagnetyczny. Niektóre nagrzewnice są wyposażone we wbudowany regulator, który oparty jest na płycie bimetalicznej. Najważniejsze jest to, że ta płyta nagrzewa się, gdy płynie prąd. A ogrzewanie do określonej temperatury jest osiągnięciem pewnej wartości zużycia prądu. W momencie wystąpienia przetężenia płyta jest wygięta od ogrzewania i otwiera styki, przez które zasilany jest element grzejny. Po ochłodzeniu styki są zamykane, a ogrzewanie ponownie. Jest to mechaniczny rodzaj regulatora, który, mimo że stosowany w przemyśle, prawie nie nadaje się do małych konstrukcji.

Jak zrobić termostat

Warto więc zastanowić się bardziej szczegółowo, jak wykonać takie proste urządzenie samodzielnie. Zwróć uwagę, że będzie produkowany termostat oparty na mikroprocesorze. Nawet banalny AtMega 128 lub AtMega 8 dla tego projektu będzie idealny. Są banalne ze względu na to, że to te mikrokontrolery zespołu obwodów elektrycznych (w tym samouków), które badały wzdłuż i wszerz. Wszystkie właściwości tych pierwiastków zostały przebadane, jest na nich masa literatury z praktycznymi schematami różnych projektów. Na ich bazie również wytwarzany jest regulator temperatury. Schemat jest prosty i nie wymaga specjalnych ustawień (z wyjątkiem programowania). Warto również wziąć pod uwagę, że sygnał wyjściowy mikrokontrolera może sterować bardzo słabym obciążeniem. Dlatego konieczne jest użycie wzmacniacza tranzystor polowy (który będzie działać w trybie kluczykowym) lub w zespole Darlington (na przykład ULN2003). Dzięki niej siłownik i mikrokontroler mogą "dopasować się". Nie zapominaj, że wejście kontrolera musi korzystać z pasujących urządzeń. W szczególności, jeśli używasz termistora, musisz użyć dzielnika napięcia o stałej rezystancji, aby go podłączyć.

Obliczanie urządzenia

Należy pamiętać, że dla wygody użytkownika należy użyć dodatkowego modułu cyfrowego - wskaźnika na elementach LED. Taki regulator temperatury ogrzewania będzie bardzo wygodny w użyciu. Tak, masz mikrokontroler, ma kilka portów wejściowych i wyjściowych. Muszą być wykorzystywane do celów zarządzania. Podłącz jedyne urządzenie pomiarowe - termistor. Następnie okazuje się, że trzeba wprowadzić kilka przycisków do projektu:

1. Zwiększyć temperaturę.
2. Zmniejsz temperaturę.
3. Zresetuj.

Dlatego będziesz miał do dyspozycji cztery porty wejściowe. Resztę można wykorzystać do urządzeń wykonawczych. Musisz mówić o nich bardziej szczegółowo.

Siłowniki

Jeśli zarządzasz energią elektryczną elementy grzewcze wtedy zadanie staje się bardzo proste. Wybierz odpowiedni prąd magnetyczny rozrusznik i już za pomocą tego urządzenia doprowadza się wysokie napięcie do elementów grzejnych. Taki regulator temperatury ogrzewania można zrobić nawet bez korzystania z mikrokontrolerów. Podobnie jest w przypadku ogrzewania podłogowego. Ale jeśli masz kocioł gazowy, będziesz musiał zrobić kilka dodatkowych elementów. Należy pamiętać, że poniższe informacje są podane w celach informacyjnych, jesteś odpowiedzialny za wprowadzanie zmian w projekcie urządzeń gazowych. Ale jeśli chodzi o edukację, musisz otworzyć dopływ gazu do elementu grzejnego kotła. Ale musisz otworzyć przepływ płynnie, a nie całkowicie. Dlatego warto wziąć to pod uwagę przy konfigurowaniu mikrokontrolera. Siłownik jest tutaj silnikiem krokowym i półobrotowym, napędzanym silnikiem.

Algorytm układu sterowania

Ta dokładna zasada może być również użyta w systemie grzewczym w kabinie pasażerskiej, podobnie jak w przypadku regulatora temperatury. Schemat urządzenia podano w artykule. Masz trzy przyciski. Dlatego po naciśnięciu jednego mikrokontroler musi zrozumieć, że konieczne jest zwiększenie temperatury roboczej. Kiedy naciśniesz drugi, zdaje on sobie sprawę, że temperatura spada. Występuje wzrost lub spadek o jeden stopień (lub inny krok wybrany podczas programowania). Trzeci przycisk przywraca pierwotną wartość temperatury. Ale jest też termistor, którego sygnał podawany jest na wejście kontrolera i porównywany z tym, który został ustawiony za pomocą przycisków. Jeśli:

1. Ustawiona wartość jest wyższa od prądu lub, następnie otwiera się dopływ gazu do wtryskiwaczy.
2. Podana wartość jest poniżej prądu lub równa, zasilanie gazem jest zamknięte.

Przy opracowywaniu algorytmu należy uwzględnić błąd pomiaru, mało prawdopodobne jest znalezienie dokładnych urządzeń pomiarowych (termistorów).

Wniosek

Taki prosty elektroniczny regulator temperatury pozwala na zbieranie technologii mikroprocesorowej. Warto również zauważyć, że podczas programowania można ustawić pewien zakres wartości temperatury. Zamiast przycisków użyj jednej zmiennej rezystancji. Podobne projekty są stosowane w inkubatorach. Trzeba tylko wziąć pod uwagę, że konieczne jest wyraźne skalibrowanie skali, aby wiedzieć, w jakiej temperaturze znajduje się pokrętło regulatora.