O termostato da adega é usado para garantir as condições mais confortáveis para armazenar legumes e frutas. Existem muitos tipos de estruturas - algumas são projetadas para uso no porão, outras - para instalação em varandas. O design das caixas de varanda é muito simples - uma caixa com isolamento térmico de alta qualidade, elementos de aquecimento são instalados no interior, com a ajuda da qual a temperatura ideal é mantida. Essa mini adega será muito útil se a varanda não for aquecida e estiver muito frio lá fora no inverno.
Princípio geral de funcionamento do termostato
O termostato de adega caseiro mais simples permite manter a temperatura definida usando elementos de aquecimento. Dependendo da diferença de temperatura, você pode usar os seguintes elementos de aquecimento:
- Poderosos resistores de fio enrolado.
- Espiral de nicromo.
- Lâmpadas incandescentes.
- TENY.
Se você precisar equalizar a temperatura em uma pequena faixa, basta instalar várias lâmpadas incandescentes - é exatamente isso que é feito emincubadoras caseiras para o cultivo de aves. Mas se você precisar equalizar a temperatura em uma ampla faixa, precisará usar meios mais eficazes - elementos de aquecimento ou resistores de fio.
A maneira mais fácil de manter a temperatura desejada é instalar um sensor de temperatura bimetálico. Ele desligará os elementos de aquecimento quando a temperatura definida for atingida. Mas você pode usar um sensor de temperatura e um dispositivo eletrônico simples no mesmo chip. A vantagem deste design é que é mais confiável - não possui disjuntores mecânicos. Todo o trabalho de comutação é realizado pelo microcircuito.
Calibração do sensor
Para radioamadores iniciantes, o mais difícil será configurar o dispositivo, ou seja, calibrar o sensor e o microcircuito. Para fazer isso, várias ações são realizadas - o leitor é primeiro imerso em água, cuja temperatura é de 0 graus, depois em água fervente. Para calibrar o regulador, você precisa medir valores intermediários e colocar as marcas apropriadas.
É possível que, antes de conectar o termostato, você precise realizar o procedimento de configuração várias vezes. Mas, para não se preocupar com a fabricação e configuração independentes do dispositivo, você pode comprar um dispositivo acabado e colocá-lo no porão sem problemas. A maioria dos sensores é projetada para trabalhar com microcontroladores, eles possuem um sinal digital na saída, que é transmitido através de um fio único bidirecion altipo de interface 1-FIO. Isso permite projetar dispositivos bastante complexos, por exemplo, termômetros multiponto - são dispositivos que permitem medir a temperatura em várias salas ao mesmo tempo.
Controlador de temperatura LM335
Entre todos os termostatos, pode-se destacar o mais barato e simples - LM335. Tem várias modificações - com as designações 235, 135. Na marcação, o primeiro dígito indica o escopo:
- O número "1" significa que o dispositivo foi projetado para funcionar em dispositivos para o complexo industrial militar.
- O número "2" - o elemento é usado na indústria.
- "3" - para instalação em eletrodomésticos.
A aparência do termostato é a caixa TO-92. O circuito interno contém 16 transistores semicondutores. Às vezes, os sensores podem ser encontrados no pacote SO-8, mas as diferenças são observadas apenas na aparência - o circuito interno permanece in alterado.
O princípio de operação é um pouco semelhante a um diodo zener. A tensão de estabilização depende diretamente da temperatura. Com um aumento na temperatura de 10 Kelvin, a tensão de estabilização aumenta em 10 mV. Neste caso, a corrente de operação do dispositivo é de 0,45-5,0 mA. Caso o valor máximo de corrente seja excedido, o sensor irá superaquecer e medirá a temperatura do seu gabinete.
O que o medidor mostra?
Mas como esse dispositivo se comportará no circuito do termostato da adega? Precisamos descobrir isso. Digamos que o zero absoluto dentro de casa esteja 273 graus abaixozero Celsius. Isso é 0K, então você terá que fazer uma pequena conversão. É em condições onde a temperatura é 0 K que o sensor não irá gerar sinal.
Assim que a temperatura subir 10 K, a tensão aumentará em 0,01 volts. E isso acontecerá a cada aumento de temperatura. Mas você precisa levar em conta que essas temperaturas não existem e 0 graus Celsius é 273 K. As condições normais, de acordo com todos os livros, são 25 graus Celsius ou 298 K. Após alguns passos simples, você pode determinar que em uma temperatura de 25 graus Celsius, a saída do sinal do sensor terá uma tensão de 2,9815 volts.
A faixa de temperaturas em que o dispositivo opera está na faixa de -40..+100 graus Celsius. Além disso, sua principal característica é linear nessa faixa - isso facilita o cálculo de tensões e temperaturas. E não esqueça que o zero absoluto é 273,15 K. Em cálculos precisos, mesmo centésimos de valores não devem ser desprezados.
Circuito controlador de temperatura
O aparelho possui um tipo de instrução. O termostato pode ser feito de acordo com os esquemas fornecidos na folha de dados. Este é um manual detalhado que descreve todos os esquemas possíveis para ligar o dispositivo, suas principais características e recursos de operação. E não há necessidade de inventar nada extra - todos os designs foram testados por anos e funcionam de forma estável.
Todas as amostras industriais de dispositivos acabados de controladores de temperatura são feitasexatamente de acordo com os esquemas indicados na folha de dados. Uma coisa a considerar é que você não pode controlar diretamente o elemento de aquecimento, pois o sinal é muito fraco. Você precisará usar um amplificador ou montagem FET. Um sinal amplificado pode ser aplicado a uma partida magnética ou relé.
Operação do comparador
Um comparador é um dispositivo que compara a temperatura com um valor definido. Sem conhecer o básico de como funciona, não será possível fazer um termostato para uma adega na varanda. No coração do circuito está um comparador do LM311 - possui duas entradas e o mesmo número de saídas. Entradas:
- Reta - marcada com um sinal "+".
- Inverse - tem a designação "-".
O algoritmo de trabalho é muito simples:
- Se a entrada direta receber mais tensão que a inversa, então a saída é ajustada para um nível alto. O transistor abre e o aquecimento é ligado.
- Se a tensão na entrada invertida for maior, então um nível baixo é definido.
- Quando a temperatura de resposta é atingida (é definida por um resistor variável), ocorre uma transição para um nível baixo - o transistor fecha e o aquecedor é desenergizado.
Como conectar o aparelho ao aquecedor
O elemento de aquecimento é a carga de todo o dispositivo. É desejável que os elementos de comutação tenham uma margem de segurança - instale relés com grau de proteção correspondente a salas úmidas ou partidas magnéticas. O sinal do microcontrolador deve ser dadoa um transistor de efeito de campo e amplificado. Somente depois disso pode ser usado para controlar as bobinas de um relé ou partida, que estão incluídas na interrupção do circuito de potência. Como o termostato da adega estará em um ambiente úmido, tome cuidado com a segurança - instale disjuntores e RCDs.
