Схема простого светодиодного термометра и термостата (lm3914)

Принцип действия

Схема терморегулятора многофункциональна. Отталкиваясь от её основания, можно создать любой адаптированный аппарат, который будет максимально удобным и простым. Мощность питания выбирается в соответствии с имеющимся напряжением катушки реле.

В принципе работы регулировочного прибора лежит особенность газов и жидкостей сжиматься или расширяться во время остывания или нагревания. Поэтому в основе действия водяных и газовых комплектаций положена одна и та же суть.

Между собой они отличаются только в быстроте реакции на перемену температуры в доме.

Принцип действия аппарата основан на следующих этапах:

В результате изменения температуры обогреваемого объекта, происходит перемена работы теплоносителя в отопительном механизме.
Вместе с этим, это заставляет сифон увеличивать или уменьшать свои габариты.
После этого, происходит смещение золотника, который балансирует впуск теплоносителя.
Внутренняя часть сифона заполнена газом, способствуя равномерной регулировке температуры. Встроенный термодатчик следит за внешней температурой.
Каждому значению уровня тепла приравнивается конкретное значение силы давления рабочей атмосферы внутри сифона. Недостающее давление возмещает при помощи пружины, которая контролирует работу штока.
В результате повышения градусов конус клапана начинает передвигаться в сторону закрытия до того момента, пока уровень рабочего давления в сифоне не станет уравновешенным благодаря усилиям пружины.
В случае понижения градусов, работа пружины носит обратный характер.

Результат работы зависит от вида и функциональности регулирующего клапана, находящегося в прямом подчинении от контура обогрева и диаметра подводящей трубы.

Термистор

Термистор — это чувствительный резистор, изменяющий свое физическое сопротивление с изменением температуры. Как правило, термисторы изготавливаются из керамического полупроводникового материала, такого как кобальт, марганец или оксид никеля и покрываются стеклом. Они представляют собой небольшие плоские герметичные диски, которые сравнительно быстрое реагируют на любые изменения температуры.

За счет полупроводниковых свойств материала, термисторы имеют отрицательный температурный коэффициент (NTC), т.е. сопротивление уменьшается с увеличением температуры. Однако, есть также термисторы, с положительным температурным коэффициентом (ПТК), их сопротивление возрастает с увеличением температуры.

Преимущества термисторов

Большая скорость реагирования на изменения температуры, точность.
Низкая стоимость.
Более высокое сопротивление в диапазоне от 2,000 до 10,000 ом.
Гораздо более высокая чувствительность (~200 ом/°C) в пределах ограниченного диапазона температур до 300°C.

Зависимости сопротивления от температуры

Зависимость сопротивления от температуры выражается следующим уравнением:

где A, B, C — это константы (предоставляются условиями расчёта), R — сопротивление в Омах, T — температура в Кельвинах. Вы можете легко рассчитать изменение температуры от изменения сопротивления или наоборот.

Как использовать термистор?

Термисторы оцениваются по их резистивному значению при комнатной температуре (25°C). Термистор-это пассивное резистивное устройство, поэтому оно требует производства контроля текущего выходного напряжения. Как правило, они соединены последовательно с подходящими стабилизаторами, образующими делитель напряжения сети.

Пример: рассмотрим термистор с сопротивлением значение 2.2K при 25°C и 50 Ом при 80°C. Термистор подключен последовательно с 1 ком резистором через 5 В питание.

Следовательно, его выходное напряжение может быть рассчитано следующим образом:

При 25°C, RNTC = 2200 Ом;

При 80°C, RNTC = 50 Ом;

Однако, важно отметить, что при комнатной температуре стандартные значения сопротивлений различны для различных термисторов, так как они являются нелинейными. Термистор имеет экспоненциальное изменение температуры, а следовательно-бета постоянную, которую используют, чтобы вычислить его сопротивление для заданной температуры

Выходное напряжение на резисторе и температура линейно связаны.

Схемы для дома, электронника своими руками в дом

Подробности: Создано: 12 мая 2019

Схема подключение датчика движения своими руками

Бывает что нужно установить на даче,или в доме освещение которое будет срабатывать при движение или человека или еще кого либо.

С этой функцией хорошо справиться датчик движения, который и был заказан мной с Aliexpress. Ссылка на который будет внизу. Подключив

свет через датчик движения, при прохождении человека через его поле видения, свет включается, горит 1 минуту. и снова выключается.

В данной статье рассказываю, как же подключить такой датчик, если у него не 3 контакта, а 4 как у этого.

Подробнее…

Подробности: Создано: 12 сентября 2017

Когда нужно получить 12 Вольт для светодиодной ленты, или еще для каких то целей, есть вариант сделать такой блок питания из энергосберегающей лампочки своими руками.

Подробнее…

Подробности: Создано: 14 июня 2017

Данный регулятор позволяет плавно регулировать переменным резистором скорость вращения вентилятора.

Схема регулятора скорости напольного вентилятора вышла простейшей. Чтобы влезть в корпус от старой зарядки телефона Nokia. Туда же влезли клеммы от обычной электро розетки.

Монтаж довольно плотный, но это было обусловлено размерами корпуса..

Подробнее…

Подробности: Создано: 09 июня 2017

Освещение для растений своими руками

Бывает проблема в недостатке освещения растений, цветов или рассады,и возникает необходимость в искусственном свете для них,и вот такой свет мы сможем обеспечить на светодиодах своими руками.

Подробнее…

Подробности

Создано: 14 мая 2017

Всё началось с того,что после того как я установил дома галогенные лампы на освещение. При включении которые не редко перегорали. Иногда даже 1 лампочка в день. Поэтому и решил сделать плавное включение освещения на основе регулятора яркости своими руками,и прилагаю схему регулятора яркости.

Подробнее…

Подробности: Создано: 10 мая 2017

Термостат для холодильника своими руками

Всё началось с того, что вернувшись с работы и открыв холодильник обнаружил там тепло. Поворот регулятора термостата не помог – холод не появлялся. Поэтому решил не покупать новый блок, который к тому же редкий, а сам сделать электронный термостат на ATtiny85. С оригинальным термостатом разница в том, что датчик температуры лежит на полке, а не спрятан в стенке. Кроме того, появились 2 светодиода – они сигнализируют что агрегат включен или температура выше верхнего порога.

Подробнее…

Подробности: Создано: 30 апреля 2017

Датчик влажности почвы своими руками

Данное устройство можно использовать для автоматического полива в теплицах, цветочных оранжереях, клумбах и комнатных растениях. Ниже представлена схема, по который можно изготовить простейший датчик (детектор) влажности (или сухости) почвы своими руками. При высыхании почвы,подается напряжение,силой тока до 90мА,чего вполне хватит,включить реле.

Так же подойдет,для автоматического включения капельного полива,что бы избежать избытка влаги.

Подробнее…

Подробности: Создано: 04 января 2017

Схема питания люминесцентной лампы.

Часто при выхода из строя энергосберегающих ламп,в ней сгорает схема питания,а не сама лампа. Как известно, ЛДС со сгоревшими нитями накала надо питать выпрямленным током сети с использованием бесстартерного устройства запуска. При этом нити накала лампы шунтируют перемычкой и на который подают высокое напряжение для включения лампы. Происходит мгновенное холодное зажигание лампы, резким повышением напряжения на ней, при пуске без предварительного подогрева электродов. В данной статье мы рассмотрим пуск лдс лампы своими руками.

Подробнее…

Подробности: Создано: 29 декабря 2016

Как-то вдруг, чего-то взял и удумал купить для своего ПК новую клавиатуру. Желание новизны не поборимо. Поменял цвет фона с белого на чёрный, а цвет букв с красно – чёрного на белый. Через неделю желание новизны закономерно ушло как вода в песок (старый друг лучше новых двух) и обновка была отправлена в шкаф на хранение – до лучших времён. И вот они для неё наступили, даже не предполагал, что это случиться так быстро. И поэтому название даже лучше подошло бы не которое есть,а как подключить usb клавиатуру к планшету.

Подробнее…

Подробности: Создано: 30 октября 2015

Часы на ИН-14 лампах своими руками

Давно хотел выложить статью,по изготовлению своими руками часов на лампах ИН-14,или как еще отзываются-часы в стиле стим-панк.

Постараюсь поэтапно и останавливаясь на ключевых моментах изложить только самое главное. Индикация часов хорошо видна как днем так и ночью, и сами по себе очень красиво смотрятся,особенно в хорошем деревянном корпусе.Общем,приступаем.

Подробнее…

Конструктивные особенности датчиков температуры

По типу исполнения температурные датчики представлены сегодня в различном исполнении. В первую очередь это зависит от вида датчика и его применения в той или иной области, но чаще всего встречаются двух типов: с кабельным выводом и с коммутационной головкой.

Датчик с кабельным выводом представляет собой чувствительный элемент, выполненный из меди или платины, заключенный в корпус из латуни либо нержавеющей стали и имеющий кабельный вывод определенной длины с ПВХ либо силиконовой изоляцией. Могут быть как погружного, так и накладного типа.

В зависимости от модели сама монтажная часть имеет разную длину, также могут иметь резьбовое крепление.

Датчики с коммутационной головкой конструктивно выполнены в виде гильзы с накидной гайкой, в которую вставлен чувствительный элемент и коммутационной головки с клеммными выводами.

Головки могут быть как пластиковыми, так и металлического исполнения. Кроме того головки могут быть стандартного или увеличенного исполнения. Увеличенные головки применяются для встраиваемых нормирующих преобразователей, преобразующих значение измеренной температуры в унифицированный выходной сигнал постоянного тока, как правило 4-20мА.

По типу защиты они могут быть обычного исполнения и взрывозащищенного, в этом случае в маркировке присутствует обозначение Ex — знак соответствия стандартам взрывозащиты.

Также как и термосопротивления, термопары могут быть представлены в виде исполнения с коммутационной головкой и с кабельным выводом.

По исполнению рабочего спая относительно защитного корпуса бывают с изолированным рабочим спаем и неизолированным.

Для удобства монтажа в трубопроводы и быстрой замены датчика в случае необходимости, выпускается специальная арматура в виде бобышек и защитных гильз.

Бобышки ввариваются в трубопровод и в них вставляется защитная гильза, в которую уже в свою очередь вставляется датчик. Вместе с бобышкой в комплекте идет уплотнительная прокладка для обеспечения герметичности.

Как сделать терморегулятор своими руками

1. Вскрывается донор корпуса и силовой схемы — электронный таймер CDT-1G. На сером трехжильном шлейфе установлен микроконтроллер таймера. Отпаиваем шлейф от платы. Отверстия для проводов шлейфа имеют маркировку (+) — питание +5 Вольт, (О) — подача управляющего сигнала, (-) — минус питания. Коммутировать нагрузку будет электромагнитное реле.

Донор корпуса

Параметры таймера

Удобный корпус

Силовая схема

2. Так как питание схемы от силового блока не имеет гальванической развязки от сети, то все работы по проверки и настройке схемы проводим от безопасного источника питания 5 вольт. Сначала на стенде проверяем работоспособность элементов схемы.

Сборка макета

Проверка работы

3. После проверки элементов схемы конструкция собирается на плате. Плата для устройства не разрабатывалась и собрана на куске макетной платы. После сборки также проводится проверка работоспособности на стенде.

4. Термодатчик R1 установлен снаружи на боковой поверхности корпуса блок- розетки, проводники изолированы термоусадочной трубкой. Для недопущения контакта с датчиком, но и сохранения доступа наружного воздуха к датчику сверху установлена защитная трубка. Трубка изготовлена из средней части шариковой авторучки. В трубке вырезано отверстие для установки на датчик. Трубка приклеена к корпусу.

Защитная трубка

Термодатчик

Защитная трубка

5. Переменный резистор R3 установлен на верхней крышке корпуса, там же сделано отверстие для светодиода. Корпус резистора полезно для безопасности покрыть слоем изоленты.

6. Ручка регулировки для резистора R3 самодельная и изготовлена своими руками из старой зубной щетки подходящей формы :).

Резистор R3

Донор ручки

Ручка снизу

Ручка настройки

7. Перед окончательной сборкой еще раз проверяем работу на стенде, далее подпаиваем проводники к контактам силовой схемы и включаем в сеть. При включении схема должна работать.

Еще раз напоминаю питание терморегулятора бестрансформаторное и гальваническая развязка от сети отсутствует, то есть опасное сетевое напряжение присутствует на элементах устройства. При подборе резистора R3 недопустимо применение резистора с отсутствием изоляции управляющей ручки от контактов.

Терморегулятор изготовлен для управления работой электрокамина на котором регулятор температуры не установлен.

Детали индикатора

Очень важные детали данного устройства — подстроечные резисторы R2-R5. Нужно обязательно использовать многооборотные подстроечные резисторы, потому что только такие позволят точно установить опорное напряжение и не будут изменять свое состояние под действием вибрации и тряски, имеющей место при эксплуатации в автомобиле. Сопротивления этих резисторов могут быть и другими.

Практически подойдут любые многооборотные подстроечные резисторы сопротивлением от 5 до 200 кОм. Можно использовать даже в качестве таковых, переменные многооборотные резисторы от блоков переключения программ старых телевизоров (обычно там многооборотные переменные или подстроечные резисторы сопротивлением 100 кОм), но, конечно же, лучше подстроечные с боковым червячным приводом вроде 3006-Р-1, СП5-2 или аналогичные.

При отсутствии многооборотных подстроечных резисторов можно использовать временные переменные резисторы на время налаживания, а затем заменять их парами подобранных по сопротивлению постоянных. Но это усложняет налаживание и не дает возможности оперативно изменять настройки. Светодиоды — любые индикаторные соответствующих цветов.

Шеклев М. В. РК-2016-04.

Литература: 1. Клотов Н. «Четырехпозиционный индикатор температуры», РК2016-02.

Детали устройства

Выше было предложено использовать в качестве температурного сенсора термистор, но это не единственный вариант.

В принципе, в этом качестве может быть задействован любой полупроводниковый элемент, так как характеристики этих деталей всегда зависят от температуры.

Так, например, ток коллектора обычного биполярного транзистора при нагреве возрастает, что неминуемо отражается на работе усилительного каскада (транзистор перестает реагировать на входной сигнал из-за смещения рабочей точки).

Похожим образом реагируют на изменение температуры и кремниевые диоды. При температуре +25 градусов напряжение на контактах свободного диода составит около 700 мВ, а замеры на перманентном диоде покажут примерно 300 мВ. Если же температура будет повышаться, напряжение с каждым градусом будет падать примерно на 2 мВ.

Однако, у всех этих элементов есть существенный недостаток: собранные на их базе терморегуляторы с большим трудом приходится настраивать, иначе говоря, калибровать. Ведь нам только приблизительно известно, какую элемент демонстрирует характеристику при той или иной температуре и как именно он реагирует на ее колебания. Гораздо проще работать с выпускаемыми современной промышленностью термодатчиками, проходящими калибровку еще на стадии производственного процесса.

Сильного удорожания проекта покупка такой детали не вызовет. Так, например, аналоговый термодатчик марки LM-335 компании National Semiconductor стоит всего 1 доллар.

Можно использовать и его модификации – датчики LM-135 и LM-235, хотя они предназначены для применения, соответственно, в военной электронике и промышленности.

Датчик LM-335 содержит 16 транзисторов и работает подобно стабилитрону, у которого напряжение стабилизации находится в зависимости от температуры.

Только в данном случае все параметры досконально известны: на каждый градус по шкале абсолютных температур (Кельвина) приходится напряжение в 10 мВ или 0,01 В.

Таким образом, если мы хотим знать, каким будет напряжение стабилизации LM-335 при температуре 20 градусов Цельсия, нужно прибавить к этому значению 273 (перевод в градусы Кельвина), а затем результат умножить на 0,01 В. В данном случае получим 2,93 В. На производстве датчик калибруется по температуре 25 градусов Цельсия. Рабочий диапазон температур, в пределах которого напряжение меняется линейно и по указанному закону (10 мВ/градус) лежит в пределах от -40 до +100 градусов Цельсия.

Итак, зная точное напряжение стабилизации LM-335 при той или иной температуре, нам остается выставить соответствующее напряжение на втором входе компаратора – и настройка терморегулятора будет завершена.

Схему на базе термодатчика LM-335 следует компоновать таким образом, чтобы через него протекал ток величиной от 0,45 до 5 мА. Отметим, что напряжение питания терморегулятора не обязательно должно составлять 12 В. Это значение было предложено только потому, что оно позволяет применить вместо самодельного блока питания (понижающий трансформатор + выпрямитель + стабилизатор) обычный адаптер, который можно недорого купить в магазине. Если же все делать самостоятельно, то понижающий трансформатор можно собрать в расчете на выходное напряжение в пределах 3 – 15 В. Главное, чтобы на такое же напряжение было рассчитано используемое в схеме реле.
Далее подбирают сопротивление резисторов делителя напряжения и переменного резистора таким образом, чтобы при имеющемся напряжении сила протекающего через термодатчик тока находилась в указанных пределах. В принципе, датчик останется работоспособным и при силе тока свыше 5 мА, но тогда он будет сильно греться, из-за чего терморегулятор будет работать некорректно.
В качестве компаратора можно применить микросхему того же производителя, выпускаемую под маркой LM-311 (модификации для «военки» и промышленности – соответственно, LM-111 и LM-211).

Используемое в схеме реле является многоконтактным (типа МКУ). В упрощенном исполнении (без аккумулятора) можно воспользоваться автомобильным реле

Важно удостовериться, что допустимая для данного реле величина силы тока соответствует мощности нагревателя

Терморезистивные датчики

Принцип действия резистивных датчиков температуры (RTD) основан на зависимости сопротивления проводника или полупроводника от температуры. Для изготовления проводников применяют материалы с высоким температурным коэффициентом сопротивления и линейным соответствием сопротивления и температуры. Указанные характеристики относятся к пластине, в несколько меньшей степени – к меди.

Преимущества проводниковых термометров сопротивления:

простая и надежная конструкция, которая обуславливает использование этих устройств в машиностроении и электронике;
высокая точность и чувствительность;
простые устройства считывания.

Пример – модель 700-101ВАА-В00, в конструкции которой присутствуют платиновая пластинка и никелевые контакты. Платиновые устройства могут работать в пределах -260…+1100°C.

Полупроводниковые датчики температуры демонстрируют высокую стабильность характеристик во времени. Полупроводниковые терморезисторы имеют большой температурный коэффициент сопротивления (ТКС). Датчики температуры с отрицательным ТКС называются термисторами (с ростом температуры сопротивление снижается), с положительным – позисторами (с возрастанием температуры сопротивление увеличивается). Обозначение термисторов – NTC, позисторов – PTC.

Регулятор температуры своими руками: питание и нагрузка

Что касается подключения LM 335 то оно должно быть последовательным. Все сопротивления необходимо подобрать так, чтобы общая величина тока, который проходит через термодатчик соответствовала показателям от 0,45 мА до 5 мА. Превышения отметки допускать нельзя, так как датчик будет перегреваться, и показывать искаженные данные.

Запитка терморегулятора может происходить несколькими способами:

С помощью блока питания с ориентировкой на 12 В;
С помощью любого другого устройства, питание которого не превышает вышеуказанный показатель, но при этом ток, протекающий через катушку не должен превышать 100 мА.

Еще раз напомним о том, что показатель тока в цепи датчика не должен превышать 5 мА, по этой причине придется использовать транзистор с большой мощностью. Лучше всего подойдет КТ 814. Конечно, если вы хотите избежать применения транзистора, можно использовать реле с меньшим уровнем тока. Он сможет работать от напряжения в 220 В.

Регулятор скорости вентилятора — простая схема

Предлагаемая ниже схема обеспечивает простую регулировку оборотов вентилятора без контроля оборотов. В устройстве использованы отечественные транзисторы КТ361 и КТ814. Конструктивно плата размещается непосредственно в блоке питания, на одном из радиаторов. Она имеет дополнительные посадочные места для подключения второго датчика (внешнего) и возможность добавить стабилитрон, ограничивающий минимальное напряжение, подаваемое на вентилятор.

Список необходимых радиоэлементов:

2 биполярных транзистора — КТ361А и КТ814А.
Стабилитрон — 1N4736A (6.8В).
Диод.
Электролитический конденсатор — 10 мкФ.
8 резисторов — 1х300 Ом, 1х1 кОм, 1х560 Ом, 2х68 кОм, 1х2 кОм, 1х1 кОм, 1х1 МОм.
Терморезистор — 10 кОм
Вентилятор.

Плата регулятора скорости вентилятора:

Фото готового регулятора скорости вентилятора:

Электронные самоделки для автомобиля

Автолюбители создают самоделки своими руками для улучшения внешнего вида и удобства пользования автомобилем.

Электрический автопробник

Для автомобиля отлично подойдет простой самодельный электрический пробник. Он может показать наличие в электрической цепи напряжения в 12 Вольт. С помощью него проверяется исправность реле, а также лампочек и другого оборудования. Сделать такое устройство можно из шприца и светодиодов.

Схема сборки:

Два светодиода спаиваются противоположными выводами (плюс одного к минусу другого и наоборот).
К одной из спаек через сопротивление 300 Ом присоединяется стальной щуп. К другой спайке — контакт для батареек.
Конструкция вставляется в шприц так, что щуп выходит из отверстия для игл. Большая часть щупа изолируется трубкой ПВХ.
В шприц вставляются 4 батарейки LR44 так, что один из полюсов соединяется с контактом светодиодов.
К другому полюсу батарей подводится контакт от гибкого провода с зажимом «крокодил».

На видео рассказывается, как сделать шприц-тестер. Снято каналом ILYANOV.

Выключатель света

Довольно проста в изготовлении схема плавного выключения света в салоне автомобиля. Подходит такая электроника для любого авто. Параллельно клеммам салонного фонаря припаивается небольшая плата, состоящая из конденсатора и диодов. Падение напряжения электроэнергии будет происходить постепенно и создаст эффект плавно гаснущего света.

Автомобильный сабвуфер

Чтобы сделать автомобильный сабвуфер своими руками, необходимо сначала приобрести динамик. От его габаритов нужно отталкиваться при расчете размера корпуса.

Наиболее простой и удачной для багажника формой сабвуфера является усеченная пирамида с наклоном как у задних сидений.

Светодиодные противотуманки

Своими руками можно сделать автомобильные противотуманки на светодиодах.

Для творчества потребуется:

два десятиватных светодиода;
2 линзы от старого проектора;
прокладки от пластиковых труб;
микросхемы LM317T;
резисторы.

Инструкция по сборке поделки:

Светодиоды устанавливаются на заранее подготовленные алюминиевые радиаторы.
Собирается конструкция из корпусов фар, линз от проекторов, прокладок и диодов на радиаторах.
Противотуманки запитываются через стабилизаторы тока на микросхемах LM317T и резисторах.

Автомобильная переноска

Очень удобная автомобильная переноска получается из компьютерного USB-светильника. Она компактная и подключить устройство можно к любому месту в проводке автомобиля.

Схема изготовления:

Из USB-штекера удаляем контакты.
В корпусе штекера соединяем провода светильника и автомобильные зажимы «крокодил».
Для крепления в нужном месте (даже горизонтально), на штекер ставится магнит.

Электронные самоделки, на сегодня, являются доступным способом изготовления полезных механизмов, способных облегчить жизнь и разнообразить досуг. Современные умельцы способны своими руками собирать как простые игрушки, так и сложные, многозадачные механизмы. О том, как просто и быстро сделать электронные игрушки, интересные и полезные электронные самоделки для дома и автомобиля своими руками – читайте ниже!