El termòstat del celler s'utilitza per garantir les condicions més còmodes per emmagatzemar verdures i fruites. Hi ha molts tipus d'estructures: algunes estan dissenyades per utilitzar-les al soterrani, d' altres, per instal·lar-les als balcons. El disseny de les caixes de balcó és molt senzill: una caixa amb un aïllament tèrmic d' alta qualitat, s'instal·len elements de calefacció a l'interior, amb l'ajuda dels quals es manté la temperatura òptima. Aquest mini celler serà molt útil si el balcó no té calefacció i a l'hivern fa molt fred a l'exterior.
Principi general de funcionament del termòstat
El termòstat de celler casolà més senzill us permet mantenir la temperatura establerta mitjançant elements de calefacció. Depenent de la diferència de temperatura, podeu utilitzar els elements de calefacció següents:
- Potents resistències bobinades.
- Espiral de nicrom.
- Làmpades incandescents.
- TENY.
Si necessiteu igualar la temperatura en un rang petit, n'hi ha prou amb instal·lar diverses làmpades incandescents; això és exactament el que es fa aincubadores casolanes per al cultiu d'aus de corral. Però si necessiteu igualar la temperatura en un rang ampli, haureu d'utilitzar mitjans més efectius: elements de calefacció o resistències de cable.
La manera més senzilla de mantenir la temperatura desitjada és instal·lar un sensor de temperatura bimetàl·lic. Apagarà els elements de calefacció quan s'arribi a la temperatura establerta. Però podeu utilitzar un sensor de temperatura i un senzill dispositiu electrònic al mateix xip. L'avantatge d'aquest disseny és que és més fiable: no té interruptors mecànics. Tot el treball de commutació es realitza mitjançant el microcircuit.
Calibració del sensor
Per als radioaficionats novells, el més difícil serà configurar el dispositiu, és a dir, calibrar el sensor i el microcircuit. Per fer-ho, es realitzen diverses accions: el lector s'immereix primer en aigua, la temperatura de la qual és de 0 graus, i després en aigua bullint. Per calibrar el regulador, cal mesurar valors intermedis i posar les marques corresponents.
És possible que abans de connectar el termòstat hagis de realitzar el procediment de configuració diverses vegades. Però per no molestar-vos amb la fabricació i configuració independents del dispositiu, podeu comprar un dispositiu acabat i posar-lo al celler sense cap problema. La majoria dels sensors estan dissenyats per funcionar amb microcontroladors, tenen un senyal digital a la sortida, que es transmet mitjançant un cable únic bidireccional. Interfície tipus 1-WIRE. Això us permet dissenyar dispositius bastant complexos, per exemple, termòmetres multipunt: són dispositius que us permeten mesurar la temperatura en diverses habitacions alhora.
Controlador de temperatura LM335
Entre tots els termòstats, es pot destacar el més barat i senzill: LM335. Té diverses modificacions, amb les designacions 235, 135. A la marca, el primer dígit indica l'abast:
- El número "1" significa que el dispositiu està dissenyat per funcionar en dispositius per al complex militar-industrial.
- El número "2": l'element s'utilitza a la indústria.
- "3" - per a la instal·lació en electrodomèstics.
L'aspecte del termòstat és el cas TO-92. El circuit intern conté 16 transistors semiconductors. De vegades es poden trobar sensors al paquet SO-8, però les diferències només s'observen en aparença: el circuit intern no canvia.
El principi de funcionament és una mica similar a un díode zener. La tensió d'estabilització depèn directament de la temperatura. Amb un augment de la temperatura de 10 Kelvin, la tensió d'estabilització augmenta en 10 mV. En aquest cas, el corrent de funcionament del dispositiu és de 0,45-5,0 mA. En cas que se superi el valor màxim actual, el sensor es sobreescalfarà i mesurarà la temperatura de la seva carcassa.
Què mostra l'indicador?
Però com es comportarà aquest dispositiu al circuit del termòstat del celler? Hem d'esbrinar això. Suposem que el zero absolut a l'interior és 273 graus per sotazero Celsius. Això és 0K, així que haureu de fer una petita conversió. És en condicions en què la temperatura és de 0 K que el sensor no generarà cap senyal.
Tan aviat com la temperatura augmenta 10 K, la tensió augmentarà 0,01 volts. I això passarà amb cada augment de la temperatura. Però cal tenir en compte que aquestes temperatures no existeixen, i 0 graus centígrads són 273 K. Les condicions normals, segons tots els llibres de text, són 25 graus centígrads, o 298 K. Després d'uns quants passos senzills, podeu determinar que a a una temperatura de 25 graus centígrads, la sortida del senyal del sensor tindrà una tensió de 2,9815 volts.
El rang de temperatures en què funciona el dispositiu es troba entre -40…+100 graus centígrads. A més, la seva característica principal és lineal en aquest rang, això facilita el càlcul de tensions i temperatures. I no oblideu que el zero absolut és 273,15 K. En càlculs precisos, fins i tot les centèsimes de valors no s'han de descuidar.
Circuit del controlador de temperatura
El dispositiu té una mena d'instruccions. El termòstat es pot fer segons els esquemes indicats a la fitxa tècnica. Aquest és un manual detallat que descriu tots els esquemes possibles per encendre el dispositiu, les seves característiques principals i les característiques de funcionament. I no cal inventar res addicional: tots els dissenys s'han provat durant anys i funcionen de manera estable.
Es fan totes les mostres industrials de dispositius acabats de controladors de temperaturaexactament segons els esquemes indicats a la fitxa tècnica. Una cosa a tenir en compte és que no podeu controlar directament l'element de calefacció, ja que el senyal és molt feble. Haureu d'utilitzar un amplificador o un conjunt FET. Es pot aplicar un senyal amplificat a un arrancador o relé magnètic.
Operació de comparació
Un comparador és un dispositiu que compara la temperatura amb un valor establert. Sense conèixer les bases de com funciona, no es podrà fer un termòstat per a un celler en un balcó. Al cor del circuit hi ha un comparador de LM311: té dues entrades i el mateix nombre de sortides. Entrades:
- Recte: marcat amb un signe "+".
- Invers: té la designació "-".
L'algorisme de treball és molt senzill:
- Si l'entrada directa rep més tensió que la inversa, aleshores la sortida es configura a un nivell alt. El transistor s'obre i la calefacció s'encén.
- Si la tensió a l'entrada invertida és més alta, s'estableix un nivell baix.
- Quan s'arriba a la temperatura de resposta (s'estableix mitjançant una resistència variable), es produeix una transició a un nivell baix: el transistor es tanca i l'escalfador es desactiva.
Com connectar el dispositiu a l'escalfador
L'element de calefacció és la càrrega de tot el dispositiu. És desitjable que els elements de commutació tinguin un marge de seguretat: instal·leu relés amb un grau de protecció corresponent a habitacions humides o arrencadors magnètics. S'ha de donar el senyal del microcontroladora un transistor d'efecte de camp i amplificat. Només després d'això es pot utilitzar per controlar les bobines d'un relé o d'arrencada, que s'inclouen a l'interrupció del circuit de potència. Atès que el termòstat del celler estarà en un ambient humit, tingueu cura de la seguretat: instal·leu interruptors i interruptors diferencials.
