Терморегуляторы для инкубатора
За основу первой схемы (рис. 1) взята перепечатка в журнале «Радио» (1970, № 10 из radio serkehen elektronik).
Для повышения точности поддержания температуры и надежности силовой части внесены изменения и дополнения. Транзистор VT2 нагружен на резистор, а не на реле. Добавлены резисторы R9 и R10, транзистор VT3, цепь включения нагревателя через тиристор, включенный в диагональ диодного моста.
Для увеличения нажмите на картинку.Терморегулятор собран по мостовой схеме. Терморезистор включен в одно из плеч моста, остальные плечи которого состоят из резисторов R4R5-R6-R2R3. В одну из диагоналей моста подается питание, а в другую включен переход база—эмиттер транзистора VT1.
Напряжение на резисторе R6 составляет примерно 5,6 В. Если прибавить к нему пороговое напряжение транзистора VT1, будет получено напряжение переключения.
Работа схемы. При температуре в инкубаторе ниже номинальной напряжение на базе VT1 мало, транзисторы VT1 и VT2 закрыты, а транзистор VT3 открыт. Через обмотку реле проходит ток, его нормально разомкнутые контакты замкнуты, они включают цепь управления тиристора. Тиристор открыт, цепь нагревателя включена, в инкубаторе идет нагрев.
При достижении заданной температуры сопротивление терморезистора уменьшится, напряжение на базе VT1 увеличится. Транзистор VT1 откроется, через цепь R6, переход эмиттер — коллектор VT1, резисторы R5R6 проходит ток. На резисторе R4 создается падение напряжения, оно плюсом приложено к базе, а минусом через резистор R7 — к эмиттеру VT2. Транзистор VT2 откроется и открытым переходом коллектор-эмиттер соединит базу VT3 с его эмиттером через малое сопротивление резистора R7. Транзистор VT3 закроется, реле обесточит-ся, его контакты разомкнут цепь управления тиристора, тиристор закроется, нагреватель выключится.
Для питания схемы подойдет любой стабилизатор, обеспечивающий ток более 150 мА. Стабилизатор может быть включен как в цепь минуса, так и в цепь плюса питания. Удобно применить интегральный стабилизатор КР145ЕН8Б или КР145ЕН8Д.
Детали. Терморезистор КМТ-1 или СТ1-17. Допускается включение нескольких последовательно включенных терморезисторов с общим сопротивлением 8,2 к. Реле РЭС-10, паспорт РС4.524.302. Можно применить любое реле с током срабатывания до 50 мА при напряжении 12 В и контакты которого рассчитаны на коммутацию 220 В. Транзистор VT1 можно заменить на КТ361Е, КТ3107 с любой буквой, VT2, VT3 на КТ315Е, КТ3102 с любой буквой. Диод VD1 можно заменить на любой из серии Д226, КД105, Д7Г-Ж. Диоды моста можно заменить наКД203, Д246 и другие с максимально допустимым током 5 А и более и обратным напряжением 400 В и более.
Налаживание. Перед включением необходимо проверить схему на отсутствие ошибок в монтаже, обратив внимание на правильность подсоединения выводов транзисторов, диодов. Нежелательно на первом этапе настройки низковольтной части подключать цепь 220 В. Если вместо реле РЭС-10 будет применено другое реле, то, возможно, потребуется подобрать величину резистора R10 такой, чтобы ток транзистора был достаточным для срабатывания реле, но не более. Чем меньше сопротивление резистора R10, тем больше ток коллектора VT3, и наоборот.
Если реле не сработает, то допускается кратковременное соединение эмиттера и базы VT2. При этом реле должно срабатывать. Если реле не срабатывает (не слышно щелчков), то нужно проверить исправность VT2, VT3. Если же при кратковременном соединении реле срабатывает, а при нагреве терморезистора оно не срабатывает, то нужно проверить исправность VT1.
Вторая схема подойдет для тех, кто не может приобрести терморезистор по каким-либо причинам.
В качестве термочувствительного элемента задействованы контакты датчика ТМ103. Он применяется в автотракторной технике как датчик контрольной лампы перегрева воды в радиаторе. Он отлично подходит для терморегулятора, чего не скажешь о датчике ТМ101. Не нужно тратить времени на опыты. Проверено, что датчикТМ101 не годится для терморегулятора, хотя его контакты работают на размыкание, а не на замыкание, как у ТМ103.
Для того чтобы обеспечить малый ток через контакты и инвертировать работу контактов, датчик включен в несложную схему (рис. 2) параллельно резистору R2.
Для увеличения нажмите на картинку.Работа схемы. При пониженной температуре контакты датчика разомкнуты, на базу транзистора VT1 подано напряжение, он открыт, реле включено. Его нормально разомкнутые контакты замкнуты, они замыкают цепь управления тиристора, тиристор открыт, цепь нагревателя включена.
При достижении заданной температуры, которая устанавливается регулировочным винтом на контактах датчика, контакты замкнутся, транзистор закроется, реле разомкнет цепь управления тиристора и цепь нагревателя выключится.
В инкубаторе контакты следует располагать таким образом, чтобы был удобный доступ к регулировочному винту и свободное движение подвижного контакта.
Такая схема успешно отработала у меня два сезона. Нужно помнить, что в обеих схемах контакты реле, тиристор, диоды моста находятся под напряжением сети, поэтому, проводя регулировку, нужно соблюдать правила техники безопасности.
Перед первой закладкой яиц в инкубатор необходимо проверить работу инкубатора в течение 1—2 суток, контролируя температуру по термометру.
Доставка новых самоделок на почтуПолучайте на почту подборку новых самоделок. Никакого спама, только полезные идеи!
*Заполняя форму вы соглашаетесь на обработку персональных данных
Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.ТЕРМОРЕГУЛЯТОР ДЛЯ ИНКУБАТОРА | Fermer.Ru — Фермер.Ру — Главный фермерский портал
А.Н. Хиленко. г.Кременчуг. Полтавская обл.
Предложена схема простого и надежного в работе термореле для инкубатора. Отличается малым потреблением электроэнергии, выделение тепла на силовых элементах и балластном резисторе незначительно.
Предлагаю схему простого и надежного в работе термореле для инкубатора. Схема изготовлена, испытана, проверена в работе в непрерывном режиме в течение нескольких месяцев эксплуатации.
Технические данные:
Напряжение питания 220 В, 50 Гц
Коммутируемая мощность активной нагрузки до 150 Вт.
Точность поддержания температуры ±0,1 °С
Диапазон регулирования температуры от + 24 до 45°С.
Принципиальная схема устройства показана на рис.1. На микросхеме DA1 собран компаратор. Регулировка заданной температуры производится переменным резистором R4. Термодатчик R5 подключен к схеме экранированным проводом в хлорвиниловой изоляции через фильтр C1R7 для уменьшения наводок. Можно применить двойной тонкий провод, свитый в жгут. Терморезистор необходимо поместить в тонкую полихлорвиниловую трубку.
Конденсатор С2 создает отрицательную обратную связь по переменному току. Питание схемы осуществляется через параметрический стабилизатор, выполненный на стабилитроне VD1 типа Д814А-Д. Конденсатор С3 — фильтр по питанию. Балластный резистор R9 для уменьшения рассеиваемой мощности составлен из двух последовательно соединенных резисто¬ров 22 кОм 2 Вт. С этой же целью транзисторный ключ на VT1 типа КТ605Б, КТ940А подключен не к стабилитрону, а к аноду тиристора VS1.
Выпрямительный мост собран на диодах VD2-VD5 типа КД202К,М,Р, установленных на не-большие П-образные радиаторы из алюминия толщиной 1-2 мм площадью 2-2,5 см2 Тиристор VS1 также установлен на аналогичный ра¬диатор площадью 10-12 см2
В качестве нагревателя используются осветительные лампы HL1…HL4, включенные последовательно-параллельно для увеличения срока службы и исключения аварийных ситуаций в случае перегорания нити накала одной из ламп.
Работа схемы. Когда температура термодатчика меньше заданного уровня, выставленного потенциометром R4, напряжение на выводе 6 микросхемы DA1 близко к напряжению питания. Ключ на транзисторе VT1 и тиристоре VS1 открыт, обогреватель на HL1…HL4 подключен к сети. Как только температура достигнет заданного уровня, микросхема DA1 переключится, напряжение на ее выходе станет близким к нулю, тиристорный ключ закроется, и обогреватель отключится от сети. При отключении обогревателя температура начнет понижаться, и когда она станет ниже заданного уровня, снова включатся ключ и обогреватель.
Детали и их замена. В качества DA1 можно применить К140УД7, К140УД8, К153УД2 (Прим.ред. — подойдет практически любой операционный усилитель или компаратор). Конденсаторы любого типа на соответствующее рабочее напряжение. Терморезистор R5 типа ММТ-4 (или другой с отрицательным ТКС). Его номинал может быть от 10 до 50 кОм. При этом номинал R4 должен быть таким же.
Печатная плата при используемой микросхеме DA1 типа КР140УД6 показана на рис.2.
Устройство, выполненное из исправных деталей, начинает работать сразу.
При испытании и работе следует соблюдать правила техники безопасности, так как устройство имеет гальваническую связь с сетью.
Радiоаматор-Электрик №8/2001, стр. 23.
Консультант портала по электронике С. Тинкован
Терморегулятор для инкубатора своими руками
Содержание:
- Принцип работы терморегулятора
- Конструкция и детали устройства
- Схема терморегулятора для инкубатора
- Регулятор температуры для инкубатора своими руками
- Электротехническая схема
- Схема на основе термостата
- Видео: как сделать самодельный инкубатор
Молодняк птицы на рынке стоит сравнительно дорого, поэтому большинство фермеров предпочитают заниматься выведением цыплят, гусят и утят собственными силами. Для специалистов с определенным опытом работы этот процесс не представляет особой сложности. Основными условиями для него является наличие инкубатора и оплодотворенных яиц. Кроме того, необходимы теоретические знания, касающиеся инкубационного периода птицы, которую необходимо выводить. Главная составляющая этого процесса – поддержание температуры в инкубаторе на нужном уровне, поскольку именно от этого зависит развитие зародышей, время появления птенцов, их будущее здоровье и развитие.
При самостоятельном изготовлении всего устройства придется сделать терморегулятор для инкубатора своими руками. Данный прибор отслеживает температурные показания во всей системе и обеспечивает в случае необходимости включение или выключение подогрева. Таким образом, терморегулятор является ключевым элементом каждого инкубатора.
Принцип работы терморегулятора
В зависимости от конструкции, работа различных моделей терморегуляторов отличается по своему принципу действия. К основным типам таких приборов можно отнести электрические и отопительные устройства. Они используются с той системой обогрева, которая установлена в инкубаторе.
Все нагревательные электроприборы с нагревательными элементами оборудованы электрическими терморегуляторами. Принцип работы этих устройств один и тот же, независимо от места установки. Они способны автоматически поддерживать температуру с заранее установленным значением. В процессе регулировки нагревательный элемент включается в работу, если температура становится ниже заданной, и отключается, когда ее значение превышает установленный предел.
Основной элемент электрического терморегулятора представляет собой биметаллическую пластину, изменяющую свои физические свойства под действием различных температур. Вступая в контакт с нагревательной средой или нагревательным элементом, эта пластина управляет включением и выключением нагревателя. При низкой температуре пластина изгибается и вызывает замыкание электрических контактов. В нагревательный элемент начинает поступать электрический ток. После того как температура превысила установленный уровень, происходит изгиб пластины в другую сторону. Контакты размыкаются и нагревательный элемент отключается от питания.
Существуют регулируемые электрические устройства, в которых нужное значение температуры выполняется механическим способом. Непосредственная регулировка осуществляется специальным штоком, который оказывает давление на определенную часть пластины. Чем больше давление штока на пластину, тем меньше будет температура, при которой она сработает.
В системах обогрева довольно часто применяются специальные терморегуляторы с механическим управлением. Принцип работы этих устройств основан на специфических свойствах некоторых веществ. При повышении температуры происходит увеличение их объема, при остывании они, наоборот, уменьшаются в объеме. За счет этого прибор реагирует на все изменения температуры в наружной среде. Каждое значение температуры соответствует определенному давлению рабочей среды, заполняющей полость специальной емкости – сильфона.
Действие сильфона происходит в двух вариантах:
- Температура превышает значение, установленное потребителем. В этом случае объем рабочей среды увеличивается, что приводит к растяжению емкости. Под действием растяжения начинает работать шток, связанный с перекрывающим клапаном. Происходит уменьшение потока теплоносителя и снижение температуры.
- Во втором случае температура падает ниже установленной отметки. В результате, наступает сжатие сильфона в связи с уменьшением объема рабочей среды. Под действием сжатия происходит обратное движение штока и открытие клапана. Увеличение потока теплоносителя вызывает повышение температуры.
Во время работы терморегулятора идет постоянная смена этих процессов. Настройка современных приборов дает возможность реагировать даже на незначительные температурные изменения.
Конструкция и детали устройства
Главной деталью терморегулятора является термостатический элемент. Данное устройство изготовлено в виде цилиндра с гофрированными стенками, под названием сильфон. Его объем заполняет рабочее вещество, реагирующее на изменения температуры окружающей среды. Принцип действия сильфона уже рассматривался, остается лишь добавить, что данный элемент рассчитан примерно на 1 млн рабочих циклов «растяжение-сжатие», которых может хватить на 100 лет эксплуатации.
Не менее важным элементом являются клапана. Как правило в терморегуляторах используется два типа клапанов – RTD-N и RTD-G. Они имеют прямую и угловую конструкцию. Выбор каждого типа зависит от системы отопления, а размеры соответствуют диаметру трубы или отверстия в пробке прибора отопления.
Объем сильфона заполняется газом или жидкостью, реагирующими на изменения температуры окружающей среды. Каждый из элементов имеет свои преимущества и недостатки. Например, сильфоны с газовым наполнением быстрее реагируют на все температурные изменения за счет высокой скорости реакции чувствительного элемента. Жидкостные устройства обеспечивают более качественную и точную передачу изменяющегося давления в сильфоне к исполнительному механизму. По большому счету среда, находящаяся внутри емкости, не имеет решающего значения. Надежность каждого прибора определяется качеством его изготовления.
Схема терморегулятора для инкубатора
Сезон инкубаторов начинается ранней весной и заканчивается примерно в середине лета. За это время многие фермеры и просто хозяева частных домов успевают вывести нужное количество птиц любой породы. Основным элементом каждого инкубатора является терморегулятор, от точной и надежной работы которого полностью зависит процесс вывода птенцов.
Существует широкий ассортимент готовых изделий от различных производителей и с разнообразными техническими характеристиками. Однако приобрести их не всегда возможно в основном из-за высокой стоимости. Поэтому многие домашние мастера собственноручно собирают схемы терморегуляторов, используемых в инкубаторах.
Наиболее простыми вариантами считаются радиолюбительские конструкции, применявшиеся еще в конце прошлого века. Такие схемы были неустойчивыми и реагировали на сетевые помехи, были зависимы от температуры воздуха в помещении. Тем не менее, эти недостатки полностью перекрывались простотой сборки и элементной базой, доступной для широкого круга потребителей.
Нередко схемы с использованием операционных усилителей по своим техническим характеристикам были значительно лучше промышленных аналогов. Схемы, собранные на усилителях КР140УД6, были доступны даже начинающим радиолюбителям. Все необходимые детали можно взять из старой бытовой радиоаппаратуры. Если элементы полностью исправны, схема сразу начинает функционировать, и ее необходимо только откалибровать.
В настоящее время большинство схем выполняется с использованием PIC-контроллеров. Они представляют собой программируемые микросхемы с возможностью изменения функций с помощью прошивки. Терморегуляторы, изготовленные по этим схемам, отличаются простотой и функционально не уступают аналогичной промышленной продукции. Прошивка осуществляется специальным программатором с использованием готовых кодов прошивки. Простота схемы вполне позволяет выполнить самостоятельную сборку терморегулятора.
Регулятор температуры для инкубатора своими руками
В каждой современной модели инкубаторов имеется встроенный терморегулятор. Однако при самостоятельном изготовлении домашнего инкубатора может возникнуть необходимость в приборе, контролирующем установленное значение температуры. И хотя такие самодельные устройства не гарантируют 100% точности показаний, они пользуются большим спросом из-за простоты изготовления, доступности и низкой стоимости.
Некоторые фермеры используют в самодельных домашних инкубаторах обычные градусники. Однако такой способ контроля температуры предполагает постоянное дежурство неподалеку от инкубатора. Эта проблема полностью снимается терморегулятором, с помощью которого осуществляется автоматическое включение и отключение нагревательных элементов, поддержание заданной температуры. Достаточно всего лишь выполнить настройку наиболее оптимальных параметров, после чего начнется автономная работа инкубатора.
Создать терморегулятор для инкубатора своими руками достаточно сложно, для этого требуется определенный уровень знаний и практических навыков. Существуют две известные схемы, доступные для домашних мастеров.
Электротехническая схема
Такая схема считается наиболее сложной в изготовлении, хотя и гарантирует высокую точность температурного режима. Для сборки понадобится стандартный набор радиодеталей. Понадобится любой тип стабилитрона, обеспечивающий постоянное напряжение от 7 до 9 В. В комплект входят транзисторы КТ 315 и МП 42, которые могут быть заменены аналогами.
Обязательно нужны следующие детали: тиристор серии КУ201-КУ202 с буквой Н в маркировке; диоды КД202 – 4 шт. (НС или Н) минимальная мощность 600 Вт. Регулировка режимов будет выполняться с помощью переменного тиристора с сопротивлением от 30 до 50 кОм. В качестве датчика температуры служит транзистор, помещенный в стеклянную трубку и уложенный на лоток с яйцами. В состав схемы входит реле МКУ – многоконтактное унифицированное устройство.
Когда регулятор включается в сеть, происходит размыкание контактов реле. Инкубатор начинает обогреваться от ламп, питающихся от сети 220 В. При отключении от сети контакты реле замыкаются и лампы обогрева начинают работать от аккумулятора.
Схема на основе термостата
Схема позволяет изготовить терморегулятор значительно проще и быстрее. Корпус термостата заполняется эфиром и запаивается. При этом необходимо соблюдать максимальную осторожность, поскольку эфир обладает свойством быстрого, интенсивного испарения. Это вещество реагирует даже на малейшие колебания температуры окружающей среды, приводя к изменениям в состоянии корпуса термостата.
К корпусу прибора припаивается винт, имеющий прочную связь с контактами. Именно он включает или выключает в нужный момент нагревательные элементы. Температурные показатели выставляются и регулируются путем вращения винта.
Данный вид терморегулятора изготавливается без каких-либо сложных радиодеталей и других электронных компонентов. При использовании его в инкубаторе, необходимо вначале произвести настройку параметров и выполнить прогрев устройства.
Терморегулятор для инкубатора своими руками
Регулятор температуры для инкубатора на PIC
Опубликовал admin | Дата 27 декабря, 2012Здравствуйте дорогие читатели. Хочу предложить вам еще один вариант термостабилизатора для инкубатора.
Прототипом данной конструкции стала схема и программа опубликованных в статье «Микроконтроллерный термометр-термостабилизатор для инкубатора» П.Высочанского. в «Радио»№12 2007г. Схема и программа были изменены под мои возможности. Так что этот вариант может пригодиться и вам. При общении микроконтроллера с датчиком температуры DS18B20 совсем не обязательна высокая стабильность тактовой частоты, суньте в схему любой кварц с частотой около 4Мгц, да даже и 5Мгц и все будет работать. Поэтому от кварца я сразу же отказался и применил внутренний генератор на 4Мгц, что высвободило два выхода. Выходы портов контроллера рассчитаны на ток до 25ма – что вполне достаточно для обычных светодиодных индикаторов. Значит можно отказаться и от лишней микросхемы. Индикатор с общим анодом заменен индикатором с общим катодом – они применялись в старых АОНах, они дешевле и достать их легче по дешевке. Получилась вот такая схема – рис.1
После включения питания загорается светодиод LED2 зеленого цвета. Начинает свою работу и программа микроконтроллера. Если текущее значение температуры ниже заданного, на выходе RA1 МК установлен высокий логический уровень, что открывает транзистор VT1.О том, что нагреватель работает, сигнализирует светодиод LED1. По мере прогрева инкубатора температура, измеренная датчиком, растет. Как только она сравняется с заданной, нагреватель будет обесточен. Его следующее включение произойдет при температуре, на 0,2°С меньше заданной. По умолчанию в инкубаторе поддерживается температура 38°С. Если требуется иная, следует нажать на кнопку SB1 или SB2 и удерживать ее нажатой, пока цифры на индикаторе не начнут мигать. Они соответствуют поддерживаемому значению температуры. Нажимая на кнопки SB1 и SB2, это значение уменьшают или увеличивают. Можно выбрать любое значение в интервале З2…39,9°С с шагом 0,1°С. Если в течение 10с ни одна кнопка не нажималась, устройство автоматически возвратится в рабочий режим с прежним значением заданной температуры, сделанные изменения учтены не будут. Чтобы возвратиться в рабочий режим с записью в память МК вновь установленного значения, необходимо нажать на кнопку SB3. Этой же кнопкой можно в любой момент вызвать на индикатор для просмотра значение поддерживаемой температуры.
Транзистор VT1 – КТ829В является ключом, с помощью которого включается и выключается нагреватель 1. Нагреватель имеет вид дюралюминиевой пластины, установленной на высоте два сантиметра от дна инкубатора и имеющей меньший периметр на один сантиметр с каждой стороны, чем у дна. Эта пластина является радиатором стабилизатора тока, при протекании тока через который, и происходит нагрев. В дне и в этом радиаторе сделаны вентиляционные отверстия. Про такие нагреватели можно прочитать здесь. Все элементы схемы установлены на печатной плате.
В качестве сетевого трансформатора использован трансформатор ТС-90 от старого телевизора. С трансформатора сматываются все вторичные обмотки и наматываются две новые. Для этого трансформатора количество витков на один вольт равно 4,4. Полное количество витков обмотки IV будет равно 4,4 х 7 = 31 провода 0,35. Напряжение обмотки III возьмем равным 40В. Число витков для ее = 4,4 х 40 = 176 витков. Ток, протекающий через стабилизатор имеет величину 1,2 ампера. Диаметр провода равен = 0,7•корень квадратный из тока. Диаметр =0,7•1,095 = 0,76мм. При всем этом мощность обогревателя равна U•I = 40•1,2=48вт. Для домашнего инкубатора этого вполне достаточно. Успехов всем. К.В.Ю.
Рисунок печатной платы, схема, файл прошивки здесь
Обсудить эту статью на — форуме «Радиоэлектроника, вопросы и ответы».
Просмотров:34 126