Терморегулятор своими руками: пошаговая инструкция изготовления самодельного устройства

Термодатчик, собранный своими руками, может принести несомненную пользу, как в домашнем, так и приусадебном хозяйстве. Контроллер температуры окружающей среды вовремя включит или наоборот выключит вентилятор, обогреватель, кипятильник, тёплые полы и много других приборов в доме, обогреет или проветрит теплицы. При наличии минимального опыта работы с инструментами сделать датчик температуры своими руками не составит особого труда.

Принцип работы

Идея создания термодатчика состоит в том, что в его качестве используется электропроводной элемент, который под воздействием колебаний температуры окружающей среды меняет своё сопротивление. Таким элементом является терморезистор.

Принцип работы переменного сопротивления заключается в том, что при нагреве сопротивление понижается и ток, протекающий через него, меняет свою характеристику. Этот процесс находит своё отражение в работе прикладной схемы, которая включает или выключает соответствующие приборы.

Достоинства и недостатки

Даже простой терморегулятор своими руками имеет массу достоинств и положительных моментов. Говорить же о заводских многофункциональных устройствах и вовсе не приходится.

Регуляторы температуры позволяют:

1. Поддерживать комфортную температуру.
2. Экономить энергоресурсы.
3. Не привлекать к процессу человека.
4. Соблюдать технологический процесс, повышая качество.

Из недостатков можно назвать высокую стоимость заводских моделей. Конечно, самодельных приборов это не касается. А вот производственные, которые требуются при работе с жидкими, газообразными, щелочными и другими подобными средами, имеют высокую стоимость. Особенно если прибор должен иметь множество функций и возможностей.

Сборка

Подготовив вышеперечисленные материалы и инструмент, переходят к пайке простенькой схемы.

1. Плюсовую клемму блока питания соединяют проводом с входным контактом (+) кулера;
2. Три вывода полевого транзистора спаивают проводами так: «исток» с кулером, «затвор» с терморезистором, «сток» с переменным резистором.
3. Проводами соединяют свободные контакты терморезистора с «+» блока питания, переменного резистора с «−» того же блока.

С использованием Arduino

Есть много схем описывающих цифровой термометр с использованием микроконтроллера Ардуино. Все они однообразно берут измеренную температуру от датчика и отображают ее на дисплее, который имеет достаточно небольшой размер. То есть, на улице такую систему конечно использовать можно, но требуется отображающий экран помещать поближе к людям или вообще монтировать его внутри помещений.

Чем хорош микроконтроллер, что шкалой может выступать не только цифровой индикатор. Хотя и последний имеет право на жизнь, для считывания показаний в тех местах, где не видно уличный информатор. Что касается последнего, — в его роли можно использовать длинную самодельную линейку (в роли которой способна выступать и обычная доска любых габаритов), с нанесенной разметкой и перемещаемой сервоприводом стрелкой, демонстрирующей текущие значения температуры.

Механизм

Общая конструкция механизма выглядит следующим образом:

Нижний и верхний конец шкалы определяется физическим положением установленных выключателей, которые замыкает собой подвижный указатель, при достижении предела размеченной длины. Требуется последнее только для стартовой калибровки механизма при первом запуске системы.

Чтобы на точность представленного измерителя не влияли внешние погодные факторы (подвижная струна и направляющая удлиняются в жару и сокращаются при холоде), рекомендуется верхний ролик и поддерживающую проволоку закреплять на жестких пружинах «в натяг».

Схема

Несколько замечаний по схеме. Для числового вывода информации о температуре используется цифровой индикатор TM1637. Дополнительно, описанный ранее механизм, отображает значение на «аналоговой» шкале с помощью биполярного тактового двигателя М1. S1 — блокирующий выключатель, устанавливаемый сверху шкалы, S2 — снизу.

Проверка

Тестируют терморегулятор в таком порядке:

• к терморезистору подносят горящую спичку или зажигалку при этом должен заработать кулер;
• при остывании вентилятор должен выключиться;
• если схема не срабатывает, нужно перепроверить пайку и контакты.

TR — терморезистор, К — кулер, R1 — переменный резистор, ПТ — полевой транзистор, АБ — аккумуляторная батарея 12 В.

Простой электронный

Для того, чтобы сделать электронный градусник, требуется немного более сложная конструкция. Индикатором температуры в нем служит амперметр чувствительностью в 50 мкА, а датчиком выступает терморезистор типа СТЗ-19 с унарным номиналом сопротивления в 10 кОм. У последнего есть много аналогов различных производителей, на тот случай, если не удастся найти оригинал указанной маркировки.

Итак, чтобы создать электронный термометр, потребуются:

Термодатчик на германиевых диодах

Особенностью германиевых полупроводниковых диодов является их высокая чувствительность к изменениям температуры воздуха. Поэтому эти радиодетали могут использоваться, как термодатчики при их обратном включении.

Их применение объясняется сильной зависимостью обратного тока от температуры окружающей среды. Эта особенность диодов используется в простой схеме регулятора скорости кулера.

Германиевые диоды, соединённые параллельно (3–4 шт.), включают в обратном направлении в цепь базы составного транзистора. Их стеклянные корпуса можно крепить прямо на кулер без всяких прокладок-теплоотводов. Резистор R1 предохраняет транзистор от теплового пробоя, а R2 определяет порог срабатывания регулятора. Если при превышении комнатной температуры вентилятор не включается, то число диодов надо увеличить. Когда кулер начинает вращать лопасти с большой скоростью количество радиодеталей уменьшают.

Настройка терморегулятора

Как уже говорилось, терморегулятор на базе датчика LM335 в настройке не нуждается. Достаточно знать напряжение, подаваемое потенциометром на прямой вход компаратора.

Измерить его можно при помощи вольтметра. Необходимое значение напряжения определяется по приведенной выше формуле.

Если нужно, к примеру, чтобы прибор срабатывал при температуре в 20 градусов, оно должно составлять 2,93 В.

Если в качестве термодатчика применяется какой-либо иной элемент, эталонное напряжение придется проверять опытным путем. Для этого необходимо воспользоваться цифровым термометром, например, ТМ-902С. Для точности настройки датчики термометра и терморегулятора можно соединить посредством изоленты, после чего их помещают в среду с различной температурой.

Терморегулятор из подручных материалов

Ручку потенциометра нужно плавно вращать, пока терморегулятор не сработает. В этот момент следует посмотреть на шкалу цифрового термометра и отображаемую на ней температуру нанести на шкалу терморегулятора. Можно определить крайние точки, например, для температуры в 8 и 40 градусов, а промежуточные значения отметить, разделив диапазон на равные части.

Если цифрового термометра под рукой не оказалось, крайние точки можно определять по воде с плавающим в ней льдом (0 градусов) или по кипящей воде (100 градусов).

Сталкиваясь с выбором обогревателя, люди обнаруживают, что типов приборов существует немало, но выбрать нужно один. Керамический обогреватель для дома — тонкости правильного выбора, обзор моделей и цен.

Нормы влажности воздуха и способы ее измерения представлены в этой теме.

Применение термодатчика на Ардуино

Для сборки измерителя температуры в основе которого микроконтроллер Arduino нужно подготовить следующее:

• Ардуино UNO;
• коннекторы;
• монтажная плата;
• цифровой модуль DS18B20 (диапазон от −56 до +1250 С).

Цифровой температурный датчик DS18B20 — это устройство, которое не только сигнализирует о превышении заданного температурного порога, но и может запоминать значения измерений. Микросхема датчика имеет три выходных контакта — это «+», «−» и сигнальный провод. Термодатчик в водонепроницаемом исполнении используется для измерения нагрева воды или жидкостей.

Термодатчик всегда можно приобрести, как и плату Arduino, в интернет-магазинах. Цифровой модуль подсоединяют к Ардуино через каналы GND, а выход Vdd подключается к 5V, Data к любому Pin. Для более понятного восприятия схема подключения цифрового датчика DS18B20 к Ардуино представлена на нижеследующем фото.

Детали устройства регулятора температуры своими руками

В роли датчика температуры обычно выступает терморезистор – элемент, электрическое сопротивление которого меняется в зависимости от температуры. Используют и полупроводниковые элементы – транзисторы и диоды, на характеристики которых температура также оказывает влияние: при нагреве увеличивается ток коллектора (у транзисторов), при этом наблюдается смещение рабочей точки и транзистор перестает работать, не реагируя на входной сигнал.

Но у таких сенсоров есть существенный недостаток: их довольно сложно откалибровать, то есть «привязать» к определенным значениям температуры, из-за чего точность самодельного терморегулятора оставляет желать лучшего.

Между тем промышленность давно освоила выпуск недорогих термодатчиков, калибровка которых осуществляется в процессе изготовления.

К таковым относится прибор марки LM335 от компании National Semiconductor, которым мы и рекомендуем воспользоваться. Стоимость этого аналогового термодатчика составляет всего 1 доллар.

«Тройка» на первой позиции цифрового ряда в маркировке означает, что прибор ориентирован на применение в бытовой технике. Модификации LM235 и LM135 предназначены для использования, соответственно, в промышленности и в военной сфере.

Имея в своем составе 16 транзисторов, этот датчик работает как стабилитрон. При этом его напряжение стабилизации зависит от температуры.

Зависимость следующая: на каждый градус по абсолютной шкале (по Кельвину) приходится 0,01 В напряжения, то есть при нуле по Цельсию (273 по Кельвину) напряжение стабилизации на выходе составит 2,73 В. Производитель калибрует датчик по температуре в 25С (298К). Рабочий диапазон лежит в пределах от -40 до +100 градусов Цельсия.

Таким образом, собирая терморегулятор на базе LM335, пользователь избавляется от необходимости подбирать методом проб и ошибок эталонное напряжение, при котором прибор обеспечит требуемую температуру.

Его можно рассчитать, используя несложную формулу:

V = (273 + T) x 0.01,

Где Т – интересующая пользователя температура по шкале Цельсия.

Помимо термодатчика нам понадобится компаратор (подойдет марки LM311 от того же производителя), потенциометр для формирования эталонного напряжения (настройка требуемой температуры), выходное устройство для подключения нагрузки (реле), индикаторы и блок питания.

Терморегулятор — неотъемлемая часть автономного отопления. Термостат для котла отопления поможет поддерживать температуру в доме на комфортном уровне.

Принцип действия терморегулятора для инфракрасного обогревателя разберем тут.

Стоит ли устанавливать термостат для радиатора отопления? В этой статье https://microklimat.pro/otopitelnoe-oborudovanie/otopitelnye-pribory/termoregulyator-dlya-radiatora-otopleniya.html рассмотрим назначение прибора и виды и особенности монтажа.

Варианты подключения

1. К системе тёплого пола;
2. К ТЭНу;
3. К обогревателю.

Подключение термостата к системе тёплого пола

Стандартный терморегулятор тёплого пола идёт в комплекте поставки с подробной инструкцией подключения прибора к системе тёплых полов. Можно подключать ТР самостоятельно, пользуясь обозначениями под клеммниками.

Нагревательный мат тёплого пола

На тыльной стороне регулятора расположены три пары клеммных гнёзд для проводов. Первая пара предназначена для подсоединения двужильного сетевого кабеля. Гнездо «L» – фаза, «N» – ноль.

Вторая пара гнёзд предназначена для соединения с выводами тёплого пола – L1 и N1. Пятую и шестую клемму используют для того, чтобы подключаться к датчику температуры.

Подключение терморегулятора

Регуляторы температуры полов могут быть вставленными в подрозетник или закреплёнными на стене. Термодатчик бывает, как встроенным в корпус прибора, так и установленным на конце выносного кабеля.

В первом случае происходит замер температуры воздуха внутри помещения. Во втором варианте датчик измеряет степень нагрева финишного покрытия пола.

Подключение термостата к ТЭНу

Подключение термостата к электрическому нагревателю приходится осуществлять через магнитный пускатель. Это связано с тем, что мощность регулятора далеко несопоставима с мощностью ТЭНов.

Магнитный пускатель (МП) нужен при управлении термостатом сразу несколькими приборами обогрева. МП врезают в фазовый провод параллельно с терморегулятором. Регулировка режимами работы тенов осуществляется термостатом, ток питания проходит через МП. Это даёт возможность использовать трёхфазную электросеть, что позволяет эксплуатировать нагревательные элементы большой мощности.

Многие ТР оснащены электронными микропроцессорами, которые выдают дополнительно показатели уровня влажности, давления и времени, необходимого для достижения величин заданных параметров.

Подсоединение терморегулятора к обогревателю

Термостаты бывают механического и электронного действия. Последнее время вторые модели активно вытесняют своих механических аналогов. Применение современной электроники позволяет более эффективно управлять температурным режимом в заданной среде.

ТР для обогревателей помещений встраивают в корпуса калориферов или выносят на удаление от приборов отопления. Регулятор, прежде всего, подключается к электрической сети, затем через схему управления соединяется непосредственно с термодатчиком.

Дополнительная информация. Инфракрасные обогреватели соединяются с термостатом в большинстве вариантов через магнитный пускатель. Чтобы выполнить правильное подключение прибора, нужно строго следовать пунктам прилагаемой инструкции.

Особенности, как подсоединяют устройства регуляции температурного режима, зависят от вида отопительных приборов. Это может быть одножильное или двужильное подключение ТР тёплых полов. Подключение двухфазного термостата к нагревательным элементам трёхфазного тока осуществляется только через магнитный пускатель. Для водяного отопления терморегулятор врезают прямо в радиатор. В каждом конкретном случае существует своя схема подключения терморегулятора.

Из чего делают темпера?

Недорогие модели делаются из алюминия и пластика. Пластмассовые прессы не очень хорошо выполняют свои первоочередные функции. Из-за недостаточного веса, результат в ходе прессования будет недостаточным. Инструменты из пластмассы быстро выходят из строя и недолговечны. Иногда проще заменить темпер на более качественный, нежели приобретать еще один из пластика.

Рабочая поверхность из алюминия служит дольше. Ее особенность – материал подвержена появлению мелких царапин.

Самое лучшее сырье для рабочей части темпера:

Детали изготавливаются на токарных станках. Мастера задают определенные формы и параметры. Ручная шлифовка – самая надежная. Для кофеварок подходят диаметры: 51 мм, 52 мм, 53 мм, 55 мм, 57 мм и 58 мм. Последние два используются для профессиональных кофемашин.

Рукоятки создаются из дерева и алюминия. Дорогие модели с древесины ценных пород пользуются особым спросом. Ручки из ореха или клена долго служат, а также они очень удобные. Обязательная обработка рукояток: мастера придают эргономичную форму, далее занимаются шлифовкой и пропиткой маслом. Последний завершающий этап – лакировка.

Элементы из алюминия покрываются специальной порошковой краской. Мастера применяют методику анодирования, чтобы поверхность металла не окислялась.

Общее описание

Комнатный терморегулятор для газового котла состоит из 2 металлических полосок, использующихся в роли электрического контакта выключателя в контуре отопительной системы.

Номинальный контакт опускается при резком увеличении температуры, за счет этого происходит выключение функции обогрева. Когда микроклимат изменяется, автоматически включаются необходимые клапаны, и котел заново начинает работать.

Корпус этого устройства, как правило, изготавливается из пластика белого цвета. Для подсветки дисплея применяются светодиоды. Диапазон определения температуры в доме у многих приборов находится в пределах 0…+45°C.

Помимо экономии финансов, имеется еще масса плюсов

Обычно термостаты для газового котла отопления приобретаются для экономии средств. Снижение температуры в помещении даже на несколько градусов уменьшает потребление газа на 5%. Благодаря тому, что устройство сокращает количество циклов включений отопительного оборудования, уменьшаются и затраты хозяев на коммунальные услуги. При этом оборудование дополнительно обеспечивает сохранность всех элементов котла, которые не так сильно изнашиваются.

Преимущества использования термостата:

• установка комфортного микроклимата — можно выбрать до 7 режимов;
• экономия при оплате за газ (около 20%);
• увеличение времени эксплуатации всех элементов отопительной системы, в том числе циркуляционного насоса;
• не допускает сильную сухость воздуха и перегрев в доме;
• снижение количества включений котельного оборудования.

Индивидуально заданные настройки температуры для термостата особенно актуальны для семей с детьми, когда все время необходимо соблюдать комфортный микроклимат, а также для тех людей, которые особо чувствительны к перепадам температур.

В этом видео вы узнаете, как работает беспроводной термостат:

Как грамотно установить

Чтобы продлить срок службы терморегулятора, пользуются следующими рекомендациями:

• не устанавливают электронику без дополнительной защиты на открытом воздухе, в помещениях с повышенным уровнем влажности;
• при необходимости в неблагоприятную среду выносят контрольный датчик;
• исключают расположение регулятора напротив тепловых пушек, других «генераторов» холода или тепла;
• для повышения точности выбирают место без активных конвекционных потоков.

Темпер для кофе

Темпер для кофе – один из незаменимых инструментов бариста, используется для трамбовки кофе в портафильтре. Темпинг от английского tamping буквально означает трамбовка. На сегодняшний день число техник трамбовки кофе огромно.

Как для любого бариста, так и для тех, у кого имеется эспрессо-машина дома, важным вопросом становится – какой темпер купить для комфортной работы и качественной трамбовки кофе в портафильтре.

Для чего нужен темпер

Прессование кофе в портафильтре (темпинг) необходимо для того, чтобы достигнуть максимально однородной структуры кофейной таблетки, это обеспечивает равномерное прохождение воды и правильную экстракцию ароматических и вкусовых веществ.

При неравномерной трамбовке кофейной таблетки вода проходит через наименее утрамбованные места, тем самым делая вкус эспрессо пережжённым. Правильный темпинг кофе обеспечивает стабильность вкуса эспрессо и является важнейшим моментом в приготовлении этого напитка.

Кто придумал темпер

Темпер для кофеварки, как самостоятельный аксессуар, вывел на рынок американец Рейдж Барбер, его удивило, что в дорогостоящих эспрессо машинах для прессования кофе шел в комплекте дешевый неудобный кусок пластмассы, который не позволял произвести качественное прессование кофе и им было неудобно работать в течении всего дня.

Рейдж Барбер наладил выпуск темперов его компания быстро стала одним из лидеров отрасли, а произведенные им темперы часто становятся наградой на различных соревнованиях среди бариста.

Следует отметить, что компания Reg Barber Enterprises Inc (расположенная в Канаде) производит действительно очень красивые и оригинальные темперы, но стоимость их весьма высока – от 30 $, что является весьма впечатляющей суммой за стальную платформу с деревянной ручкой :).

Момент стоимости, в общем, касается всех темперов – цена за этот аксессуар необоснованно завышена, многие интересуются, как сделать темпер своими руками, при наличии знакомого токаря и размерных чертежей это элементарная задача.

На что нужно обращать внимание, выбирая темпер

Удобная ручка – для того, чтобы качественно спрессовать кофе необходимо существенное усилие – в диапазон 13-20 кг, если ручка темпера будет неудобной, давить на нее с таким усилием будет весьма затруднительно. Также следует выбирать ручку под размер своей руки.

Точность размера подошвы – диаметр темпера должен соответствовать диаметру корзины портафильтра (на 0,5-1 мм меньше), следует учитывать, что во многих портафильтрах стенки к низу сужаются, при слишком малом зазоре темпер может застревать.

Материал подошвы:

• Пластик – самый дешевый и наименее практичный, поскольку он легко царапается, а темпер из него обладает малым весом, что усложняет темпинг.
• Алюминий – довольно часто используется в темперах среднего ценового диапазона, это вполне неплохой и практичный вариант, но следует заметить, что алюминиевая поверхность легко царапается.
• Нержавеющая сталь – прочна и устойчива к царапинам, следует учитывать, что такой темпер имеет довольно большой вес.

Форма подошвы темпера

Плоская – традиционная и наиболее популярная форма подошвы темпера.

Закругленная (выпуклая) – такая форма стала пользоваться популярностью у многих бариста, поскольку считается, что воде проще проходить возле стенок портафильтра, а такая форма темпера дает возможность увеличить слой кофе возле стенок, тем самым обеспечивая более равномерное прохождение воды. Также такая форма позволяет избежать разрушения поверхности таблетки креплением дисперсионной группы (данная проблема есть в некоторых эспрессо машинах). В таком темпере большая вероятность перекашивания при нажатии.

Темпер с рифлёной поверхностью (зубчатой – serrated face) – оставляет после темпинга вот такую поверхность, совершенно не понятно, почему его создатели считают, что кофе через такую поверхность будет проходить более равномерно (это мнение автора блога, если у Вас имеется логичное объяснение по этому поводу с удовольствием ознакомлюсь с ним, пишите на почту [email protected]).

Обзор схем

В зависимости от типа элементов, входящих в состав терморегулятора, различают механические и цифровые терморегуляторы. Работа первых основана на срабатывании реле, вторые имеют электронный блок, управляющий процессами. Примеры работы нескольких схем рассмотрим далее.

Рис. 3. Схема терморегулятора №1

На приведенной схеме измерение происходит за счет резисторов R1 и R2, при температурных колебаниях переменный резистор R2 изменит величину падения напряжения. После чего через усилитель терморегулятора, представленный парой транзисторов, начнется протекание электротока через катушку реле K1.

Когда величина тока в соленоиде создаст магнитный поток достаточной силы, сердечник притянется и переключит контакты в другое положение. Недостатком такого терморегулятора является наличие магнитопроводящих частей, которые из-за гистерезиса вносят дополнительную поправку на температуру помимо измерительного органа.

Рис. 4. Схема терморегулятора №2

Данный терморегулятор, в отличии от механического термостата, не использует подключение реле, поэтому является более точным. Его применение оправдано в тех ситуациях, когда несколько градусов могут сыграть весомую роль, к примеру, при контроле температуры нагрева двигателя или в инкубаторе.

Здесь изменение температурного режима фиксируется резистором R5, благодаря которому терморегулятор изменяет электрические параметры работы. Для сравнения и усиления разницы поступающего с полуплеч электрического параметра применяется микросхема К140УД7.

Для контроля нагрузки в схеме устанавливается тиристор VS1, в данном примере терморегулятора ограничение составляет 150Вт, но при желании может подбираться и другой параметр. Но следует учитывать, что эксплуатация тиристора в качестве ключа приводит к его нагреванию, поэтому с увеличением мощности необходимо установить радиатор для лучшей теплоотдачи.

Peugeot 406 ♫ Ghetto Blaster › Бортжурнал › Делаем датчик забортной температуры

Сейчас расскажу как сделать датчик температуры в зеркале своими руками. Поскольку у нас появился бортовой компутер с множеством функций, то мигающие прочерки на дисплее вместо температуры не фен-шуй.
Датчик температуры представляет собой обычный термистор NTC, т.е. с отрицательным температурным коэффициентом.

Нам необходимо подобрать сопротивление максимально близкое к референтным значениям. Это влияет на точность показаний температуры. Номинал термистора измеряется при температуре окружающего воздуха = 25 °C Имеем вот такую табличку:

из которой следует, что нам нужен терморезистор номиналом 2,56 кОм или близкий к нему.

В природе, термисторы номиналом 2.5 кОм существуют. Но мне в продаже найти не удалось, а ждать посылку из Китая минимум 100 штук не выгодно и накладно. В продаже имелось только два подходящих по близким параметрам термистора номиналами 3.3 кОм и 4.7 кОм.

На помощь нам приходит чудесная формула, с помощью которой можно подобрать сопротивление резистора включенного в цепь параллельно для того, чтобы снизить сопротивление термистора до требуемого значения. Вот эта формула:

Таким образом подбираем нужные номиналы доступные в продаже. (3.3 * 12) / (3.3 + 12) = 2.58 кОм (очень близкое к 2.56 кОм)

Таким образом, нам необходимо приобрести термистор номиналом 3.3 кОм и резистор 12 кОм Экспериментировал с номиналами термистора 4.7 кОм и резистора 5.6 кОм. Работает, но не точно. Врет градуса на 3. С термистором 3.3 кОм в самый раз.

Спаиваем термистор и резистор вот так:

Подключаем провода датчика к верхнему разъему бортового компьютера на контакты 6 и 7. Полярность имеет значение. Чтобы узнать как правильно подключить, нужно подключенный термистор подержать над чашкой с горячей водой/чаем. Если подключено правильно, то будет показывать температуру выше 30 °C. Если не правильно, то на экране будут прочерки. В таком случае меняем полярность.

Дальше необходимо готовый датчик куда-то встроить. Не придумал ничего лучше чем в стандартное место в правом зеркале. Для корпуса термистора взял то, что попалось под руку. Это был пластиковый сосок от компрессора, которым накачивают мячи:

Источник

Известные художники, творившие в технике темперы

Среди самых знаменитых художников эпохи Ренессанса, создавших в технике темперы великие шедевры мировой культуры, есть множество громких имен. Но автор этой статьи хочет отдать дань уважения другим живописцам, которые возродили популярность старинной техники уже в наше время. Среди них:

На портале Very Important Lot ценители прекрасного всегда могут принять участие в арт-аукционах и приобрести шедевры мирового антиквариата. А еще — купить картины напрямую у современных художников, написанные в разных техниках.

Индикатор изменения температуры с терморезистором и корпусом из реле

Здравствуйте. В этой статье я покажу, как изготовить электромеханический индикатор изменения температуры. Эта схема благодаря своей простоте и наглядности может служить для ознакомления детей с основами электроники и привлечения их к изучению физики.

Важно отметить, что устройство является именно индикатором изменения температуры, а не термометром. Как и всякий индикатор, данный прибор не показывает точное значение измеряемой величины (в данном случае температуры), а лишь демонстрирует её изменение. Почти все детали для изготовления индикатора можно достать из старых неисправных приборов.

Материалы и инструменты: — два резистора на 51 Ом; — подстроечный резистор на 150 Ом; — термистор; — выключатель; — двухконтактный разъём (не обязательно); — стрелочный миллиамперметр; — аккумулятор с номинальным напряжением 1.2 В типоразмера АА или пальчиковая батарейка; — провод монтажный диаметром 0.2-0.5 мм. — макетная плата (не обязательно); — паяльник; — флюс и припой;

Индикатор представляет собой измерительный мост Уитстона. Кружок с буквой А обозначает амперметр (в данном случае миллиамперметр), он подключён непосредственно к измерительному мосту состоящему из четырёх резисторов. R1 и R3 это постоянные резисторы номиналом 51 Ом. Резистор R2 является резистором переменного сопротивления и служит для настройки схемы. R изм. – термистор, он служит для преобразования изменения температуры в изменение сопротивления. Мост Уитстона работает следующим образом, R1 и R2 представляют собой одно плечо (ветвь) моста, а R3 и R изм. – второе. Когда сопротивление обоих плеч равно ток не течёт через амперметр, стрелка находится на нулевом значении. Но если сопротивление одного из плеч меняется через амперметр начинает течь ток значение которого тем выше, чем больше разница сопротивлений, соответственно тем сильнее отклоняется стрелка. Важно, что мост Уитстона позволяет определять сравнительно малые изменения значения сопротивления, для построения индикатора это имеет большое значение, поскольку изменение сопротивления термистора составляет несколько десятков Ом.

Важно заметить, что помимо термистора так же существует позистор, и хотя оба элемента часто называют просто терморезистором, следует помнить, что они обладают противоположными характеристиками. Сопротивление термистора при нагревании снижается, а позистора – повышается.

Термистор не обязательно покупать, его можно найти на плате старого неисправного монитора или телевизора. В большинстве случаев деталь имеет вид как на картинке ниже, но может отличаться цветом корпуса.

Поскольку деталь внешне похожа на керамический конденсатор, стоит, достав её из неисправного прибора провести несложную проверку, подключить к выводам детали мультиметр установленный в режим измерения сопротивления, прибор должен показать значения в пределах 15 – 30 Ом. При нагреве корпуса детали сопротивление должно уменьшиться.

Ниже я привёл схему, по которой собран мой образец индикатора.

После припаял разъём для подключения термистора, выключатель, и аккумулятор (в случае использования батарейки, целесообразно припаять специальный держатель, а уже в него установить батарейку). После этого припаял миллиамперметр, который был взят из старого магнитофона, но вы можете воспользоваться любым другим, с номинальным током до 200 мА.

Выводы компонентов стоит тщательно заизолировать, особенно в случае использования металлического корпуса для сборки прибора. После этого я спаял измерительный кабель, состоящий из термистора отрезка двужильного провода и штекера. Термистор не имеет полярности, поэтому сборка кабеля не должна вызвать затруднений.

Затем я произвёл предварительную настройку. Суть её заключается в следующем: включив прибор, необходимо вращая винт подстроечного резистора установить стрелку миллиамперметра примерно посередине шкалы. После этого необходимо нагреть термистор (например, при помощи паяльника), если стрелка отклонится вправо, всё в порядке, если же стрелка отклоняется влево необходимо изменить полярность подключения миллиамперметра.

После этого я перешел к изготовлению корпуса. Подобрав по размеру корпус реле, в моём случае от РС-13, Просверлил в нём отверстия под разъём и для доступа к подстроечному резистору.

Прибор получился достаточно чувствительным, если установить стрелку на границе зелёной части шкалы, а после, зажать термистор в пальцах, стрелка за несколько секунд подберётся к красной части шкалы. Если же термистор поместить в снег или охлаждённую воду стрелка напротив, сместится влево.

Вот ещё несколько фотографий устройства:

Источник