Применение термостатов
Автоматическая работа газового котла, система обогрева «тёплый пол», поддержание микроклимата - все эти устройства выполняют свои функции при помощи терморегуляторов, которые в свою очередь имеют подгруппу термостатов.
В этой статье представлено устройство простого электронного термостата, где в качестве датчика температуры использован ntc-термистор. Использование такого устройства самое разнообразное - везде где надо поддерживать заданный уровень температуры, будь то температура окружающего воздуха, жидкость в замкнутом контуре или теплоотвод мощного регулятора.
Термистор
Сначала разберёмся что из себя представляет термистор. Попросту говоря, это резистор, обладающий высоким температурным коэффициентом, т.е. его сопротивление меняется от температуры, и меняется значительно. А приставка «ntc» говорит нам о том, что с повышением температуры - сопротивление будет уменьшаться.
Термисторы выпускаются в различных корпусах: для работы на открытом воздухе, для крепления к теплопроводной поверхности, для вкручивания в гидросистему и т.п.
На основе термистора можно использовать, которое в подсобном помещении, где зимой прохладно, а летом душно. Соответственно летом оно автоматически включает вентилятор, а зимой масляный обогреватель.
Схема электрическая
Термистор использован B57164-K 104-J номиналом 100 кОм - номинальное сопротивление при 25 градусах. Я приведу простой пример из практики, который использую непосредственно сам - автоматическое включение вентиляции при повышении температуры в помещении и обогрева при её понижении.
Прежде чем строить схему на его основе необходимо определится с величиной зависимости сопротивления от температуры. Воспользовавшись справочной литературой фирмы изготовителя и проведя не хитрые вычисления получим (значения для удобства привожу округлённые):
T ºC 5 10 15 20 25 30 35 40 45
R кОм 279 213 165 130 100 78 62 49 39
R1, R2, R3 образуют для компаратора DA1 измерительный мост. Если движок подстроечного резистора R3 находится в среднем положении (плечи по 100 кОм), то при температуре 25 ºC (сопротивление R1=100 кОм) с выхода компаратора имеем низкий уровень, не достаточный для открытия транзистора VT1 c исполнительным реле К1.
Примеры использования
Вариант 1. Включение вентиляции
Условие: включение вентиляции при температуре 30 ºC
При такой температуре сопротивление термистора станет 78 кОм, значит напряжение на 3 ноге компаратора будет около 5 В (4,942). Для того чтобы «поймать» этот предел и открывать транзистор именно на нём, нам необходимо перестроить R3 таким образом, чтобы напряжение на второй ноге было чуть меньше - плечи 90 кОм и 110 кОм.
Таким образом при дальнейшем повышении температуры реле К1 останется включённым, а при понижении ниже 30 ºC выключится – высокий и низкие уровни с выхода компаратора DA1. Вентилятор подключается к контактам COM и NO реле К1.
Вариант 2. Включение обогрева
Условие: включение обогревателя при температуре 15 ºC
Напряжение на положительном входе DA1 - 3,28 В. Перестраиваем R3 - 127 кОм и 73 кОм. Подключение обогревателя – COM и NC.
Конструкция и детали
Печатная плата односторонняя. Подстроечный резистор необходимо использовать многооборотный, например, 3296W - 25 полных оборотов.
Термистор, в зависимости от цели применения устройства располагают или на открытом пространстве с доступом воздуха окружающей среды или на поверхности контролируемого температурного режима материала.
Указанное на схеме реле позволяет коммутировать нагрузку бытовой сети до 3,5 кВт при токе срабатывания 50 мА.