Как сделать регулируемый термостат

Добавил пользователь Валентин П.
Обновлено: 04.10.2024

Для того, чтобы сделать автоматическое включение вентилятора охлаждения не нужно сложных схем, понадобится всего 3 детали. Такой регулятор невероятно прост в построении и регулировке. Для схемы не нужно делать плату, все паяется навесным монтажом за 15 минут.

Детали

Принципиальная схема

Схема регулятора, как говорилось ранее, очень проста. Включается в разрыв цепи питания регулятора 12 В и не требует дополнительного питания, что является несомненным плюсом данной конструкции.

На транзисторе собран пороговый элемент, который отслеживает изменение в цепи резистора и термодатчика. Потенциометром настраивается порог срабатывания.

Как сделать простейший терморегулятор вентилятора 12 В

Закрепляем транзистор и лудим вывода.

Припаиваем переменный резистор, предварительно замкнув один из боковых контактов с центральным.

Термоэлемент будет выносным. Припаиваем к нему провода и изолируем термоусадочной трубкой.

Припаиваем провода от терморезистора к транзистору согласно схемы.

Включаем регулятор в разрыв питания вентилятора.

Подаем питание, производим регулировку срабатывания на нужную температуру.

Проверяем работу терморегулятора

Изначально вентилятор не крутится. Но стоит нагреть датчик теплом руки, как крыльчатка вентилятора начинает вращаться.

В дальнейшем термодатчик можно закрепить на радиаторе охлаждаемой схемы, или оставить просто так в корпусе, внутри которого нужно поддерживать необходимую температуру.

Данная схема прота, а значит очень надежна в работе.

Смотрите видео

Схема фазового управления симистором реализована на китайском клоне arduino LGT8F328P-LQFP32 MiniEVB. Можно применить модуль Arduino NANO. Вместо оптопары РС817 можно использовать РС814, тогда диодный мост VD2 можно заменить перемычками. В авторском варианте схема запитана от импульсного маломощного блока питания 12V, 1,25A (MN15-12).

Для кулера симистора мной использован радиатор от УНЧ бобинного магнитофона "Юпитер 203". Разводка платы выполнена для него. Можно использовать другой алюминиевый радиатор с размерами 45*45 мм., сделав в нем соответствующие крепежные отверстия. При управлении нагрузкой до 1 кВт радиатор практически холодный, для бОльших нагрузок применен вентилятор 12V 45*45 или 40*40, закрепленный на радиаторе.

Датчик температуры использован цифровой DS18S20, в герметичной гильзе, длина кабеля 1 м.

При правильной сборке и заливке соответствующей прошивки, схема в наладке не нуждается.

Испытания проводил нагреванием воды в старой кастрюле на электрической плитке:

Корпус использовал фабричный, NM9, плата разведена под него.

Основные технические характеристики терморегулятора:

диапазон температур регулируемой среды: 0-120 ºC;
сеть питания: однофазная, ~ 220-230В, 50Гц;
максимальная мощность подключаемого нагревательного элемента 3 кВт;
точность измерения температуры датчиком +/- 0,5ºC;
точность поддержания температуры в автоматическом режиме - +/- 0,1ºC.

Описание работы устройства.

Терморегулятор имеет два режима работы - ручной и автоматический.

В ручном режиме оператор может регулировать мощность нагревательного элемента (OP - " output point") вращением ручки энкодера в направлении по часовой стрелке (увеличение) или против часовой стрелки (уменьшение мощности). Диапазон регулирования мощности - 0-100% с шагом в ручном режиме 1%.

В автоматическом режиме оператор может задавать уставку по температуре (SP - "set point ") в градусах Цельсия с помощью энкодера. Установленное задание будет поддерживаться автоматически регулятором, который реализован программно на микроконтроллере. В зависимости от отклонения текущей, измеренной датчиком, температуры среды (PV - " point value") от задания SP регулятор, по специальному алгоритму, увеличивает или уменьшает мощность нагревательного элемента OP для устранения отклонения.

Органы управления и отображения.

Дисплей терморегулятора - жидкокристаллический, с светодиодной подсветкой. Имеет две строки по 16 символов. В рабочих режимах на дисплей выводятся текущие значения измеренной температуры (PV ) и задания по температуре (SP) в градусах Цельсия, а также выходная мощность (OP) в процентах от максимума. В ручном режиме у отметки OP подсвечивается символ "*". В режиме инженерного меню на дисплей выводятся наименования и текущие значения параметров настройки ПИД регулятора с возможностью их изменения.

Энкодер предназначен для изменения параметров путем вращения ручки по часовой стрелке (увеличение) или против часовой стрелки (уменьшение значения). В ручном режиме оператору предоставляется возможность изменять выходную мощность (OP), в автоматическом - задание по температуре (SP). Нажатием на вал энкодера вниз в осевом направлении сохраняется в память микроконтроллера значение SP. В режиме инженерного меню есть возможность выбирать , изменять и сохранять в память параметры настройки ПИД регулятора: Kr, Ti, Td, OP0, OPmax.

Кнопка "RES" - сброс микроконтроллера. Ее нажатие инициирует перезагрузку и перезапуск вычислительной системы.

Инженерное меню.

Порядок работы.

Для начала работы , подключите термодатчик к регулятору. Обеспечьте надежный контакт корпуса датчика со средой, температура которой регулируется. В ручном режиме возможна работа без подключения датчика.

Подключите вилку нагревательного элемента к розетке терморегулятора.

Включите вилку терморегулятора в розетку сети переменного тока 220 -230 В, 50Гц.

С помощью переключателя режимов выберите желаемый режим работы (ручной или автоматический). С помощью ручки энкодера выставьте необходимое значение OP или SP. При необходимости, включите блокировку энкодера и сохраните текущее значение SP в память.

Рекомендуемый алгоритм работы следующий:

Настройка параметров ПИД регулятора

Регулировка мощности нагрева в автоматическом режиме выполняется по следующей формуле (формула обще - принципиальная, не учитывает особенности программной числовой реализации):

Tk - текущая температура среды, измеренная датчиком,

t - текущее время,

k - номер итерации.

По умолчанию параметры имеют следующие значения:

Установка Ti=0 или Td=0 выключает интегральную или дифференциальную составляющую расчета соответственно.

Kr - общий коэффициент передачи регулятора. Его увеличение приводит к уменьшению статической ошибки регулирования, то есть усиливает реакцию регулятора на отклонение температуры от уставки. Kr отвечает за мгновенную реакцию регулятора на изменение регулируемого параметра. Слишком большое значение Kr может привести к неустойчивой работе регулятора, возникновению автоколебаний.

OP0 - начальная точка регулятора. Это значение мощности выставляется сразу после включения или перезагрузки.

OPmax – ограничение выходной мощности регулятора в автоматическом режиме, в процентах от максимума.

Доброго времени суток. Все началось с морозами, двиг больше 70 грется нехотел. Ежику понятно это термостат! Купил новую крышку с термостатом поставил и думаю все, а нет начанаю прогревать и понемаю что в шланг на радиатор сразу идет подмес и двиг также плохо греется, а на 80 уже полное открытие. Давай изучать что это за хрень такая, вазовский термостат) В теории все должно работать, но на продувку при полном закрытии недержит совсем. Бросил его в сторону и поехал в магаз с надеждой найти нормальную крышку. И что вы думаете? Не то что продувку, они воду недержат, ручьем течет! Всему виной посадочное, оно почти овальное и клапан не поджимает.
Решил притиреть и тут облом сам элемент фуфло, маленькая площадь. Стал искать по магазинам другой и о чудо нашел)

Чуток притирки и о чудо! на продувку чуток сечет, но воду держит (пойдет))

Одна победа есть, осталось что то решить с температурой, термостаты все на 85 г (у нас в городе) и при это открываются намного раньше. Посмотрел как с этим боротся и нашел, что пилят шток, но при этом это еще тот танец с бубном( хрен попадешь!) и тут меня осенило сделать регулятор с возможностью поставить любую температуру.

накатал резьбу м5 но не доконца, так как чток 4мм и чтоб он в седле не болтался оставляем 2-3мм

при вкручивании температура уменьшается, выкручивая увеличиваем

при нагреве шланг оставался холодный, начало открытия настроил пока на 89

Сразу за руль и на трассу дать пи39ы температура 90 и как вкопанная)
Салон прогрелся очень быстро в машине стало жарко!
Итог всего этого, экономия бензина, тепло в салоне, быстрый прогрев.
Всем удачи, а я пиво пить на радостях

Comments 28

Тоже три года назад такое сделал и работает до сих пор, летом вкрутил чтоб не перегревался а зимоц выкрутил чтоб грелся. И работвет даже с убитым термоэлементом когда он не в состоянии нормальео двигать свой шток

такой переделкой уменьшается рабочий ход штока термоэлемента и он скорее всего будет открывать клапан не полностью, летом может грозить перегревом.

Конечно респект за идею и прямые руки. Только вопрос, не проще поставить гранта-термос и вкладыш на 92 гр? Вторую зиму катаю и полет нормальный, что город, что трасса, что лето, что зима стрелка на 92 стоит как вкопанная.

Такой же 2 год от Лузара. Не на радуюсь. Стабильно 92

Думаю что не проще и уж точно не дешевле, при одном и том же результате.

Справо это не сток. Слева сток.

У меня так давно сделано)

у меня штатный термос стабильно 92 держит в городе . по трассе 94. и зимой и летом

штатный неможет держать 90! так как н изначально 85))) если только это неисправность и суть всего нетолько в температуре но и в нагреве! с чего начинается статья. проверить просто начни прогревать двиг и если при температуре 70 у тебя верхний шланг теплый то идет подлиз, а это расход!

делал я регулируемый термостат.не понравилось что на трассе он ведёт себя предсказуемо, держит 90гр, а в пробке машина наровит закипеть.заузил байпас канал до 4,5мм, чтобы большая часть горячей ож шла через печку.а не мимо неё грея бесполезно блок.вдобавок поставил на вход печки помпу от газели.теперь в салоне жара.

я проверил на максимум нагрузке перегрева нет! а если и будет по жаре снизить можно

все правельно, но я щток не пилил и принцап работы 10 тошной печки меня неустраивает, переделывать буду позже! для меня сейчас главное сокротить время нагрева что уже достигнуто и при этом еще есть мысли как добится снижения времени, но об этом позже)

ну по отоплению в 10ке я знаю всё.первым делом там нужно выкидывать штатную ёлочку и вставлять пластиковые сантехтрубы 50мм для того чтобы поток тепла шёл в ноги.ну и надо работу заслонок изменить путём установки доп тяги.инфа в нэте есть.потому как при штатной ёлке в обдуве ног в 10ке правая нога в тепле, а левая в холоде.это надо первым делом исправлять.термостат у вас уже доработан.если двиг 8кл, то доп помпу от газели на вход печки можно и не ставить.так как 8кл изначально теплее чем 16ть кл

Я решил другим методом, сменил термостат на грантовский, и установил элемент на 91с. Морозы не морозы в салоне жарко, прогревается быстро даже с печкой на 1скорости. По трассее в -30 стабильно 90-88. Так что переделкой тоже доволен. Так сказать сменил свой нерабочий термостат полностью.

это если термостат без брака! у нас в городе одно фуфло продают и все приэтом хавают и незнают что должно быть лучше

Ну с покупки авто стоял фенокс, а брал для переделки корпус фирмы ладья, а элемент gates подбирал в магазине) все это вышло в 1300р.

Vasia-Metelkin

Второй год без проблем. Все четко, летом перегрева нет. Т.к. Вентелятор на 105с

у меня все вышло 240р на элемент и маленько времени в итоге если что неустроит можно накрутить! вентиль на 105 я считаю это много, переделываю на 95 за евро 2 не гонюсь а система работает без перегрева и избыточного давления

Тоже работает без перегрева и избыточного давления, но работа вентиля на 105с меня устраивает в полне. Да и датчик установлен в радиаторе. Не стал переделывать на управление с эбу.

Из под резьбы будет сопливить.

фум, лен, или рез прокладка все перекроет! простое сгонное соединение!

Ну ты же об этом не написал. На самом деле метод старый, лет 8 уже такое применяю, результатом доволен.

я до этого ездил на старых ауди, там в обще таких проблем нет! сейчас убеждаюсь что ваз надо допиливать напильником что б что то получить типа вага, но все равно нето(

Этот термостат был сделан для управления простым электрообогревателем для поддержания в помещении температуры в пределах +20..+25°С. Обычно схема терморегулятора состоит из компаратора и двух источников напряжения, -одного фиксированного и одного термозависимого. Эта схема отличается тем, что .

Термостат с регулируемым гистерезисом (CD4001)

У большинства схем термостатов есть некоторый гистерезис, - различие в температурах включения нагревателя и его выключения. Чем меньше гистерезис, тем точнее термостат поддерживает температуру, но при этом чаще происходит коммутация нагревательного прибора. Чем больше гистерезис .

Простой терморегулятор для кессона, схема и описание

Термостат предназначен для поддержания заданной температуры в кессоне, используемом для хранения овощей. Схема состоит из датчика температуры, компаратора и силового узла, осуществляющего питание и управление нагревателем. Датчиком температуры служит терморезистор RT1. Вместе с R2 он образует .

Простой термостабилизатор с применением микросхемы и тиристора КУ201

Это устройство предназначено для поддержания температуры в теплоизолированном ящике, установленном набалконе для хранения овощей в зимнее время. Данное устройство, работая в комплекте с нагревательным прибором будет поддерживать в таком овощехранилище температуру около 0°С .

Стабилизатор температуры для жала сетевого паяльника на 220В

Схема самодельного устройства, которое обеспечивает стабильность заданной регулятором температуры стержня электропаяльника на 220В. В качестве датчика температуры применена миниатюрная лампа накаливания. Предлагаемое вашему вниманию устройство - это результат желания автора получить качественные .

Регулятор температуры для паяльников на 4,5-15 В, без термодатчика

Схема самодельного регулятора температуры для низковльтных паяльников на 4,5-15 В, без использования отдельного датчика температуры. Предлагаемый стабилизатор оценивает температуру паяльника по зависящему от неё электрическому сопротивлению нагревателя. Измерение производится в моменты, когда .

Самодельный терморегулятор для хранилища с овощами (КР140УД608)

Принципиальная схема простого терморегулятора для овощехранилища, который можно собрать из деталей своими руками. Для зимнего хранения овощей многие хозяева пользуются специальными деревянными контейнерами с двойными стенками, установленными в подвалах жилых домов. Для того чтобы овощи не .

Простой терморегулятор для управления теном на 220В (LM311, АОУ160А)

Схема простого самодельного терморегулятора, который предназначен для управления ТЭНом, с целью поддержания температуры в установленных пределах 20. 100°C. Одним из важных достоинств данной схемы является полная гальваническая развязка цепей регулировки и термодатчика от электросети. Это .

Термореле для управления охлаждающим вентилятором (LM311, LM235, 78L08)

Принципиальная схема самодельного термостата на микросхемах LM311, LM235, 78L08, который умеет управлять вентилятором для охлаждения объекта. В некоторых случаях термостат должен управлять не нагревателем, а охладителем, например, вентилятором охлаждения, чтобы не допускать перегрева чего-либо .

Простое термореле для охлаждающего вентилятора (К561ЛЕ5, КТ972)

Не сложный самодельный модуль управления вентилятором охлаждения, схема собрана на микросхеме К561ЛЕ5. Обычно для управления вентилятором охлаждения применяют схему термостата либо на специализированной микросхеме, но чаще всего на компараторе или операционном усилителе .

Читайте также: