Схема регулятора температуры. Регулятор температуры: принципы работы, виды и применение

Что такое регулятор температуры. Как работает регулятор температуры. Какие бывают виды регуляторов температуры. Где применяются регуляторы температуры. Как выбрать регулятор температуры для конкретной задачи.

Содержание

Что такое регулятор температуры и как он работает

Регулятор температуры — это устройство, предназначенное для поддержания заданной температуры объекта или среды. Принцип его работы основан на измерении текущей температуры, сравнении ее с заданным значением и управлении нагревательным или охлаждающим элементом для достижения нужной температуры.

Основные компоненты регулятора температуры:

  • Датчик температуры (термистор, термопара, RTD и др.)
  • Блок управления (микроконтроллер или аналоговая схема)
  • Исполнительное устройство (нагреватель, охладитель)
  • Источник питания

Алгоритм работы регулятора температуры:

  1. Измерение текущей температуры датчиком
  2. Сравнение измеренного значения с заданной уставкой
  3. Расчет необходимого воздействия на исполнительное устройство
  4. Включение/выключение или изменение мощности нагревателя/охладителя
  5. Повторение цикла для поддержания заданной температуры

Виды регуляторов температуры

Существует несколько основных видов регуляторов температуры:


1. По принципу действия:

  • Двухпозиционные (on/off) — простое включение/выключение нагревателя
  • Пропорциональные (P) — плавное изменение мощности
  • Пропорционально-интегральные (PI)
  • Пропорционально-интегрально-дифференциальные (PID) — наиболее точные

2. По типу управляемого устройства:

  • Для нагревателей
  • Для охладителей
  • Комбинированные (нагрев/охлаждение)

3. По конструктивному исполнению:

  • Встраиваемые модули
  • Панельные приборы
  • DIN-рейка
  • Настольные приборы

Области применения регуляторов температуры

Регуляторы температуры широко используются в различных отраслях:

  • Промышленность (управление технологическими процессами)
  • Сельское хозяйство (теплицы, инкубаторы)
  • Пищевая промышленность (холодильные камеры, печи)
  • Медицина (стерилизаторы, термостаты)
  • Научные исследования (климатические камеры)
  • Бытовая техника (холодильники, кондиционеры)

Как выбрать подходящий регулятор температуры

При выборе регулятора температуры следует учитывать следующие факторы:

  • Диапазон и точность регулирования температуры
  • Тип датчика температуры
  • Мощность и тип нагрузки
  • Алгоритм регулирования (on/off, P, PI, PID)
  • Наличие дополнительных функций (таймер, авария и т.д.)
  • Интерфейс для подключения к системам автоматизации
  • Условия эксплуатации (температура, влажность, вибрации)

Правильный выбор регулятора температуры позволяет обеспечить точное поддержание температуры и эффективную работу оборудования.


Преимущества использования регуляторов температуры

Применение регуляторов температуры дает ряд важных преимуществ:

  • Повышение точности и стабильности поддержания температуры
  • Снижение энергопотребления за счет оптимального управления
  • Увеличение срока службы оборудования
  • Автоматизация процессов и снижение влияния человеческого фактора
  • Возможность удаленного мониторинга и управления
  • Повышение качества продукции и эффективности производства

Использование современных регуляторов температуры позволяет оптимизировать технологические процессы и повысить эффективность работы оборудования во многих отраслях.

Настройка и калибровка регуляторов температуры

Для обеспечения точной работы регулятора температуры необходимо выполнить его правильную настройку и калибровку:

  1. Выбор оптимальных параметров регулирования (коэффициенты P, I, D)
  2. Настройка диапазона измерения и регулирования
  3. Калибровка датчика температуры
  4. Настройка аварийной сигнализации
  5. Проверка работы в реальных условиях

Правильная настройка позволяет добиться максимальной точности поддержания температуры и стабильной работы системы. При изменении условий эксплуатации может потребоваться повторная настройка регулятора.


Перспективы развития регуляторов температуры

Современные тенденции в развитии регуляторов температуры включают:

  • Интеграцию с системами промышленного интернета вещей (IIoT)
  • Применение алгоритмов машинного обучения для адаптивного управления
  • Повышение энергоэффективности
  • Миниатюризацию и снижение стоимости
  • Расширение функциональности (мультипараметрическое управление)
  • Улучшение пользовательских интерфейсов

Развитие технологий позволяет создавать все более совершенные и интеллектуальные системы регулирования температуры, открывая новые возможности для оптимизации производственных процессов.


Схемы терморегуляторов, термостатов и стабилизаторов температуры (Страница 4)

Схема терморегулятора на операционном усилителе (741, КТ503, 7812)

Терморегулятор, схема которого приведена ниже, предназначен для управления электрическимнагревательным прибором мощностью не более 1100W. Это может быть ТЭН или инфракрасная лампа накаливания, инфракрасная нагревательная пленка. Терморегулятор подходит для регулировки и поддержания температуры …

1 7298 0

Простой термостат для управления различными нагрузками (КТ3102, КТ3107)

Схема очень простого термостата, который можно использовать для управления различными нагрузками и устройствами в зависимости от температуры датчика. Устройство построено на трех транзисторах (2 х КТ3102 + КТ3107), на ее выходе подключено маломощное электромагнитное реле. Важно чтобы обмотка реле …

2 4531 0

Схема самодельного термостата на транзисторах (КТ3102, КТ3107, TIC106D)

Термостат (термореле), схема которого рассмотрена ниже, может быть использован для управления нагревательным устройством мощностью не более 220 Ватт. Это может быть нагреватель выполненный на основе ИК-ламп или же обычных ламп накаливания, которые окрашены в черный цвет. Такой термостат может, например …

2 4989 0

Регулятор температуры с раздельной установкой температур срабатывания (LM311)

Большинство аналоговых терморегуляторов, построенных на компараторе, выполнено по схеме, в которой устанавливают только температуру, которую нужно поддерживать. При этом гистерезис установлен фиксированным и нигде не обозначается, поэтому понять в каких пределах поддерживается заданная температура …

1 6172 0

Термостат для управления обогревателем

Прибор служит для местного управления обогревом — включения и выключения электрического нагревателя. Этот термостат наиболеепригоден при использовании в фотографии, управлении грелкой в аквариуме, в красильных (покрасочных) работах и т. и. Базовый комплект элементов позволяет построить термостат,. ..

0 3961 0

Автоматический регулятор температуры обогрева

Домашний регулятор температуры предназначен для работы с разными типами электрообогревателей, которые используются для обогрева помещений. Максимальная мощность обогревателя не может быть выше 2 кВт. Датчиком температуры является термистор ТЫ, соединенный последовательно с резистором R4. Он…

1 4401 0

Терморегулятор для поддержания температуры в теплицах

Схема самодельного прибора для поддержания температуры в теплицах, выполнен на транзисторах. Температура в теплицах должна изменяться зависимости от освещенности (днем температура выше, ночью — ниже). Регулятор температуры, работая от двух датчиков (освещенности и температуры), отвечает всем требованиям тепличного регулятора температуры. Устройство состоит из блока регулирования…

1 4041 0

Схема терморегулятора для управления мощными нагревателями

Схема самодельного терморегулятора. который может быть использован в термостатах, калориметрах и других устройствах с мощностью нагревателя, не превышающей 1 кВт. Если требуется повысить мощность нагревательной установки, следует заменить тиристор V1 на более мощный, оставляя регулирующую часть прежней. Если нет подходящего…

1 4773 0

Электронный индикатор превышения температуры

С помощью электронного устройства можно за 20 с выявить заболевание животных по незначительному превышению температуры его тела. Устройство позволяет с точностью до 0,1 °С определить превышение температуры по сравнению с минимально допустимой, равной. Терморезистор R16 щупа включен в одно из…

0 3239 0

Регулятор с компаратором на операционном усилителе с точностью до 0,01 градуса

В мостовой схеме регулятора используется платиновый датчик. Сигнал с моста снимается операционным усилителем AD301, который включен как дифференциальный усилитель-компаратор. В холодном состоянии сопротивление датчика менее 500 Ом, при этом выход операционного усилителя приходит в насыщение и…

0 2414 0

 1  2  3 4 5  6  7 


схема самодельного цифрового регулятора температуры, как сделать на микроконтроллере

Регулятор температуры внутри автоматического инкубатора для яиц, независимо от того, как прибор изготовлен, самостоятельно или заводского производства, относится к одному из самых важных элементов этого изделия.

Природой предусмотрено, что для выведения молодняка птицы разных пород, нужны подходящие условия. Например, температура выведения гусиных яиц в инкубаторе, отличается от параметров выведения уток. Куриные яйца инкубируют при температуре 37,7°, гусиным нужна 38,8°.

Строить инкубаторы отдельно для каждой породы птиц нецелесообразно, поэтому в них предусмотрено регулирование и поддержание нужных условий с помощью терморегуляторов. Если принято решение о создании самодельного терморегулятора для инкубатора, отнеситесь к этому со всей серьёзностью.

Выполнить такую работу под силу тем, кто освоил азы радиоэлектроники, умеет обращаться не только с паяльником, но и измерительными приборами. Кроме того, в работе пригодятся навыки по изготовлению печатных плат, сборке и настройке радиоэлектронных устройств.

В этой статье мы постараемся рассказать о том, как можно самостоятельно изготовить и отрегулировать терморегулятор для инкубации яиц.

 

Если взять за основу для изготовления терморегулятора заводские изделия, можно столкнуться с непреодолимыми трудностями по сборке, а особенно по настройке таких изделий.

Чтобы обойти лишние проблемы, лучше всего выбрать схему изделия доступную для изготовления в домашних условиях.

Важно: внимательно изучите описание конструкции выбранного устройства, особенно её элементную базу. Простая на вид схема может содержать дефицитные радиокомпоненты.

Главным критерием для любого типа терморегуляторов является обеспечения высокой чувствительности к перепадам внутренней температуры внутри инкубатора, а также мгновенное реагирование на эти изменения. «Самодельщики» в большинстве случаев применяют два варианта построения регуляторов:

  1. Построение прибора на основе электрической схемы и радиодеталей. Способ сложный и доступный для подготовленных специалистов;
  2. Изготовление регулятора на основе термостата от бытовой техники.

Давайте кратко рассмотрим оба варианта изготовления.

Изготовление терморегулятора на основе схемы и радиодеталей

 

На рисунке ниже показана принципиальная схема самодельного регулятора температурного режима при инкубации.

Если внимательно рассмотреть схему этого прибора, то можно убедиться, то для его сборки требуются широко распространённые радиокомпоненты.

Внимание: все элементы находятся под напряжением сети 220 Вольт, поэтому требуется строгое соблюдение правил техники безопасности при работе с электроприборами.

Если вы хотите узнать узнать, сколько яиц несет перепелка в день , то советуем прочитать статью: //6sotok-dom. com/uchastok/ferma/skolko-yaits-neset-perepelka.html

Для самостоятельного изготовления прибора потребуется приобрести следующие радиодетали:

  • Стабилитрон любого типа, который сможет обеспечить стабилизацию напряжения в пределах 7-9 Вольт;
  • Два транзистора, один из них из МП 42 с любой буквой или аналогичный ему, второй из серии КТ 315, буквенный индекс прибора может быть любой;
  • Тиристор из серии КУ 201-КУ 202, буква в обозначении должна быть Н;
  • Четыре диода серии КД 202, желательно с буквенными обозначениями Н или НС. Можно использовать и другие полупроводниковые приборы, при условии их допустимой мощности не менее 600 Вт;
  • Регулировка режима производится переменным резистором любого типа сопротивлением от 30 до 50 кОм;
  • Резистор R5 должен иметь рассеиваемую мощность не менее 2Вт, остальные по 0,5 Вт;
  • Также нужно приобрести реле типа МКУ (многоконтактное унифицированное).

В схеме, представленной на рисунке, датчиком температуры выступает транзистор VT1, который размещают в стеклянной трубке и укладывают непосредственно на лоток с яйцами. При включении регулятора в сеть, срабатывает реле, его контакты размыкаются и инкубатор обогревается от ламп, которые подключаются к сети 220 Вольт.

При отключении от сети, контакты реле замыкаются и подключают в работу аккумулятор и автомобильные лампы для обогрева. При возобновлении подачи напряжения, реле снова срабатывает и подключает второй парой контактов зарядное устройство для подзаряда аккумулятора. Переменным резистором устанавливается порог требуемой температуры. Особых требований к зарядному устройству нет, можно использовать любое имеющееся в наличии.

 

Термостат в качестве регулятора

 

Этот вариант более прост в изготовлении и в то же время весьма надёжен в эксплуатации. Для его изготовления потребуется найти любой термостат от бытовой техники, например, от утюга.

Его нужно определённым образом подготовить к работе. Для этого любым доступным способом наполняют корпус термостата эфиром и хорошо запаивают.

Важно знать: эфир сильное летучее вещество, поэтому работать с ним нужно быстро и аккуратно.

Эфир очень чутко реагирует на малейшее изменение наружной температуры, что приводит к изменению состояния корпуса термостата. Винт, который припаян к корпусу, жёстко связан с контактами. В нужный момент происходит включение или отключение нагревательного элемента. Нужную температуру выставляют при вращении регулировочного винта (под номером 6 на рисунке).

Также предлагаем вам прочитать о разведении индоуток в следующей статье: //6sotok-dom.com/uchastok/ferma/razvedenie-indoutok.html

Обращаем Ваше внимание, что перед закладкой яиц, нужно произвести настройку нужной температуры и прогреть инкубатор.

Итак, как видно из описания, изготовить терморегулятор в инкубатор не сложно. Это может выполнить даже школьник, который увлекается радиоэлектроникой. Схема не содержит дефицитных радиокомпонентов. Элементы устанавливают на печатную плату или монтируют навесным монтажом.

Если самостоятельно изготавливается «электрическая наседка», полезно для увеличения процентов вывода молодняка птицы, предусмотреть устройство для автоматического поворота яиц в инкубаторе.
Из этого видео Вы узнаете как сделать терморегулятор для инкубатора своими руками:

  • Автор: Katya