El termostato de sótano se utiliza para garantizar las condiciones más cómodas para almacenar frutas y verduras. Hay muchos tipos de estructuras, algunas están diseñadas para usarse en el sótano, otras, para instalarse en balcones. El diseño de las cajas de balcón es muy simple: una caja con aislamiento térmico de alta calidad, los elementos de calefacción están instalados en el interior, con la ayuda de los cuales se mantiene la temperatura óptima. Tal mini-bodega será muy útil si el balcón no tiene calefacción y hace mucho frío afuera en invierno.
Principio general de funcionamiento del termostato
El termostato de bodega casero más simple le permite mantener la temperatura establecida utilizando elementos calefactores. Dependiendo de la diferencia de temperatura, puede utilizar los siguientes elementos calefactores:
- Potentes resistencias bobinadas.
- Espiral de nicrom.
- Lámparas incandescentes.
- TENY.
Si necesita igualar la temperatura en un rango pequeño, basta con instalar varias lámparas incandescentes; esto es exactamente lo que se hace enincubadoras caseras para el cultivo de aves de corral. Pero si necesita igualar la temperatura en un amplio rango, deberá usar medios más efectivos: elementos calefactores o resistencias de alambre.
La forma más fácil de mantener la temperatura deseada es instalar un sensor de temperatura bimetálico. Apagará los elementos calefactores cuando se alcance la temperatura establecida. Pero puede usar un sensor de temperatura y un dispositivo electrónico simple en el mismo chip. La ventaja de este diseño es que es más confiable: no tiene interruptores mecánicos. Todo el trabajo de conmutación lo realiza el microcircuito.
Calibración del sensor
Para los radioaficionados novatos, lo más difícil será configurar el dispositivo, es decir, calibrar el sensor y el microcircuito. Para hacer esto, se realizan varias acciones: el lector primero se sumerge en agua, cuya temperatura es de 0 grados, luego en agua hirviendo. Para calibrar el regulador es necesario medir valores intermedios y poner las marcas correspondientes.
Es posible que antes de conectar el termostato, deba realizar el procedimiento de configuración varias veces. Pero para no molestarse con la fabricación y configuración independientes del dispositivo, puede comprar un dispositivo terminado y guardarlo en el sótano sin ningún problema. La mayoría de los sensores están diseñados para trabajar con microcontroladores, tienen una señal digital en la salida, que se transmite a través de un solo cable bidireccional.tipo de interfaz 1-CABLE. Esto le permite diseñar dispositivos bastante complejos, por ejemplo, termómetros multipunto: estos son dispositivos que le permiten medir la temperatura en varias habitaciones a la vez.
Controlador de temperatura LM335
Entre todos los termostatos, se puede destacar el más económico y sencillo: el LM335. Tiene varias modificaciones, con las designaciones 235, 135. En la marca, el primer dígito indica el alcance:
- El número "1" significa que el dispositivo está diseñado para funcionar en dispositivos para el complejo militar-industrial.
- El número "2" - el elemento se utiliza en la industria.
- "3" - para instalación en electrodomésticos.
La apariencia del termostato es la caja TO-92. El circuito interno contiene 16 transistores semiconductores. A veces, los sensores se pueden encontrar en el paquete SO-8, pero las diferencias se observan solo en apariencia: el circuito interno permanece sin cambios.
El principio de funcionamiento es similar al de un diodo zener. El voltaje de estabilización depende directamente de la temperatura. Con un aumento de la temperatura de 10 Kelvin, el voltaje de estabilización aumenta en 10 mV. En este caso, la corriente de funcionamiento del dispositivo es de 0,45-5,0 mA. En caso de que se supere el valor máximo de corriente, el sensor se sobrecalentará y medirá la temperatura de su carcasa.
¿Qué muestra el indicador?
¿Pero cómo se comportará este dispositivo en el circuito del termostato de sótano? Tenemos que resolver esto. Digamos que el cero absoluto en interiores está a 273 grados por debajocero centígrados. Esto es 0K, así que tendrás que hacer una pequeña conversión. Es en condiciones donde la temperatura es 0 K que el sensor no generará una señal.
Tan pronto como la temperatura aumente 10 K, el voltaje aumentará 0,01 voltios. Y esto sucederá con cada aumento de temperatura. Pero debe tener en cuenta que tales temperaturas no existen, y 0 grados Celsius son 273 K. Las condiciones normales, según todos los libros de texto, son 25 grados Celsius o 298 K. Después de unos simples pasos, puede determinar que en una temperatura de 25 grados centígrados, la señal de salida del sensor tendrá un voltaje de 2,9815 voltios.
El rango de temperaturas en el que opera el dispositivo se encuentra en el rango de -40 a +100 grados centígrados. Además, su característica principal es lineal en este rango, lo que facilita el cálculo de tensiones y temperaturas. Y no olvide que el cero absoluto es 273,15 K. En cálculos precisos, no se deben despreciar incluso las centésimas de valores.
Circuito controlador de temperatura
El dispositivo tiene una especie de instrucción. El termostato se puede hacer de acuerdo con los esquemas dados en la hoja de datos. Este es un manual detallado que describe todos los esquemas posibles para encender el dispositivo, sus características principales y las características de operación. Y no hay necesidad de inventar nada extra: todos los diseños han sido probados durante años y funcionan de manera estable.
Se fabrican todas las muestras industriales de dispositivos terminados de controladores de temperaturaexactamente de acuerdo con los esquemas indicados en la hoja de datos. Una cosa a considerar es que no puede controlar directamente el elemento calefactor, ya que la señal es muy débil. Deberá usar un amplificador o ensamblaje FET. Se puede aplicar una señal amplificada a un arrancador o relé magnético.
Operación del comparador
Un comparador es un dispositivo que compara la temperatura con un valor establecido. Sin conocer los conceptos básicos de cómo funciona, no será posible hacer un termostato para una bodega en un balcón. En el corazón del circuito hay un comparador de LM311: tiene dos entradas y la misma cantidad de salidas. Entradas:
- Straight - marcado con un signo "+".
- Inversa - tiene la designación "-".
El algoritmo de trabajo es muy sencillo:
- Si la entrada directa recibe más voltaje que la inversa, entonces la salida se establece en un nivel alto. El transistor se abre y la calefacción se enciende.
- Si el voltaje en la entrada invertida es más alto, entonces se establece un nivel bajo.
- Cuando se alcanza la temperatura de respuesta (se establece mediante una resistencia variable), se produce una transición a un nivel bajo: el transistor se cierra y el calentador se desactiva.
Cómo conectar el dispositivo al calentador
El elemento calefactor es la carga de todo el dispositivo. Es deseable que los elementos de conmutación tengan un margen de seguridad: instale relés con un grado de protección correspondiente a cuartos húmedos o arrancadores magnéticos. La señal del microcontrolador debe ser dadaa un transistor de efecto de campo y amplificado. Solo después de eso, puede usarse para controlar las bobinas de un relé o arrancador, que están incluidos en la interrupción del circuito de alimentación. Dado que el termostato de la bodega estará en un ambiente húmedo, preste atención a la seguridad: instale disyuntores y RCD.
