- Termostata veidi:
- Kas ir termistors?
- Termistoru veidi
- NTC termistora pielietojums:
- Nepieciešamais komponents:
- Termistora ķēdes shēma:
- Termostata ķēdes darbība:
Termostats tiek veidots, saskaitot divus grieķu valodas termus termo un statos, termoss nozīmē siltumu un statoss - nekustīgu, stāvošu vai fiksētu. Termostatu izmanto, lai kontrolētu ierīces vai sadzīves tehniku atbilstoši temperatūrai, piemēram, ieslēdzot / izslēdzot gaisa kondicionieri, istabas sildītājus utt. Parasti termostats izmanto istabas temperatūras uzturēšanu centralizētās apkures sistēmās vai dzesēšanas sistēmā, regulējot ledusskapja temperatūru, dzesēšanas sistēmu, elektriskais gludeklis, krāsnis, fēni un daudz ko citu. Mūsdienās tirgū ir pieejami arī programmējamie un viedie termostati.
Termostata veidi:
Lai noteiktu temperatūru, dažādos termostatos tiek izmantoti dažādi sensori vai ierīces, un saskaņā ar to tos var galvenokārt klasificēt divos veidos
- Mehāniskais termostats
- Elektriskais / elektroniskais termostats
Mehāniskais termostats -
Bimetāla termostats nokrīt zem mehāniskā termostata. Parasti tiem ir apvalks un poga, kas parādīta zemāk redzamajā attēlā. Tam ir viens fiksēts kontakts un viena kustīga akna, kas sastāv no diviem dažādiem metāliem ar dažādiem lineārās izplešanās koeficientiem. Kustīgās sviras gals tiek savienots ar fiksētu kontaktu, kad temperatūra pazeminās, un tiek atvienota, kad istabas temperatūra ir augsta. Tā tas var ieslēgt un izslēgt ierīces atbilstoši temperatūrai.
Daži piemēri, kur tiek izmantoti bimetāla termostati - gludeklis, ledusskapis, gaisa kondicionieris.
Elektriskais termostats -
Visizplatītākie elektroniskie temperatūras sensori ir termopāri un termistori, ko izmanto termostatā. Gan termistora, gan termopāra elektriskās īpašības mainās, pakļaujoties temperatūras izmaiņām.
Termopāra ir ierīce, kas izmanto vismaz divas dažādas metāla sloksnes, kuras vienā galā ir savienotas, izveidojot divus savienojumus; karstais krustojums un aukstais krustojums. Karstais mezgls ir mērīšanas mezgls; objekts, kura temperatūra jāmēra, tiek novietots karstajā krustojumā, turpretī aukstais krustojums (kura temperatūra ir zināma) ir atskaites krustojums. Šīs temperatūras starpības dēļ rodas sprieguma starpība, kas pazīstama kā termoelektriskais spriegums, ko izmanto temperatūras mērīšanai. Termoelementu izmanto katlos, krāsnīs utt.
Otrs elektrostatisko sensoru veids, ko izmanto termostatā, ir termistors, kuru mēs detalizēti pētīsim ar piemēru.
Kas ir termistors?
Kā norāda nosaukums, termistors ir divu vārdu, termiskā un rezistora, kombinācija. Tas ir pretestības komponents, kura pretestība mainās atkarībā no temperatūras izmaiņām.
Termistori ir ļoti uzticami un tiem ir plašs diapazons, lai dārgi noteiktu nelielas temperatūras svārstības. Tie ir lēti un noderīgi kā temperatūras sensors. Termistoru izmanto digitālajā termostatā.
Termistoru veidi
Atkarībā no tā pretestības izmaiņām attiecībā pret apkārtējo temperatūru ir divu veidu termistori. Tie ir sīkāk paskaidroti turpmāk:
1. PTC - pozitīvs temperatūras koeficients.
Tā pretestība ir tieši proporcionāla temperatūrai, ti, tā pretestība samazinās līdz ar temperatūras pazemināšanos un otrādi.
2. NTC - negatīvs temperatūras koeficients.
Tā pretestība ir netieši proporcionāla temperatūrai, ti, tā pretestība samazinās, palielinoties temperatūrai, un otrādi.
Mēs savā lietojumā izmantojam NTC termistoru. 103 norāda, ka termistora pretestība normālā temperatūrā nozīmē 10k Ohm.
NTC termistora pielietojums:
Lai varētu kontrolēt jebkuru ierīci, pamatojoties uz temperatūras svārstībām, ir ļoti ērta un interesanta ideja. Viena no šādām populārām lietojumprogrammām ir Ugunsgrēka trauksme, kur termistors uztver siltumu un iedarbina trauksmi.
NTC termistori tiek visplašāk izmantoti dažādās lietojumprogrammās, bet, ja sākuma punktā ir nepieciešama zema pretestība, tiek izmantoti PTC termistori.
Termistora pretestību istabas temperatūrā ražotājs norāda datu lapā kopā ar dažādu pretestību vērtību kopumu dažādās temperatūrās, tādējādi var izvēlēties pareizo termistoru atbilstošai lietošanai.
Šeit ir dažas shēmas, kas izveidotas, izmantojot termistoru:
- Ugunsgrēka trauksme, izmantojot termistoru
- Temperatūras kontrolēts līdzstrāvas ventilators, izmantojot termistoru
- Saskarne Termistors ar Arduino, lai mērītu un parādītu temperatūru LCD
- Temperatūras kontrolēta sadzīves tehnika
Nepieciešamais komponents:
- NTC 103 termistors (10k Ω).
- BJT BC 547.
- 5k Ω potenciometrs (POT).
- 1kΩ rezistors.
- LED.
- Barošanas avots - 6V DC.
- Maizes dēlis un savienojošie vadi.
Termistora ķēdes shēma:
Termostata ķēdes darbība:
Sprieguma dalītāja ķēdes un izejas “ON un OFF” komutācijas ķēdes ķēdes kompromisi. Sprieguma dalītāja ķēdi veido termistors un mainīgs rezistors.
Sprieguma dalītāja ķēdes izeja ir savienota ar NPN tranzistora pamatni caur 1k rezistoru. Sprieguma dalītāja ķēde ļauj nojaust sprieguma izmaiņas, ko izraisa termistora pretestības izmaiņas. Izmantojot sprieguma dalītājā POT, mēs varam pielāgot termistora jutību. Varat arī izmantot fiksētu rezistoru mainīgā rezistora vietā fiksētam iedarbināšanas punktam, tas nozīmē, ka gaismas diode tiks ieslēgta tikai tad, ja temperatūra šķērso noteiktu vērtību un nevarat pielāgot iedarbināšanas punkta temperatūru. Tāpēc labāk izmantojiet POT un mainiet jutību, vienkārši pagriežot pogu.
Var izvēlēties rezistoru kopu pēc šādas formulas-
Vo = × V IN
Mūsu ķēdē mēs esam aizstājuši R2 ar POT un R1 ar LDR, tāpēc izejas spriegums mainās ar termistora pretestību. Un termistora pretestība mainās līdz ar ārējo temperatūru, tāpēc izejas spriegums mainīsies, mainot temperatūru ap termistoru. Transistors ieslēgsies pie 0,7 V vai augstāk, kas ir VBE spriegums.
Vienkāršāks veids, kā izvēlēties un zināt piemērotu R2 10k NTC termistoram, ir simulēt ķēdi Proteus un iegūt tuvu R2 vērtību. Arī nomainot termistoru ar mainīgu rezistoru, mēs varam izpētīt tā ekvivalento efektu ķēdē, kā norādīts zemāk esošajās shēmās:
Ķēdes otrā daļa ir tranzistora sekcija, kurā tranzistors darbojas kā LED D1 slēdzis. Tā kā tranzistors ir ar strāvu kontrolēta ierīce, rezistors R1 ir pievienots tā ieejas spailei, lai ierobežotu strāvas pieaugumu.
Atsaucoties uz iepriekš minēto simulācijas shēmu, tiklīdz temperatūra paaugstinās pie termistora, tā elektriskā pretestība samazinās, kā rezultātā palielinās spriegums visā RV1. Tātad pieaug arī spriegums tranzistora pamatnē (V BE), un tiklīdz V BE ≥0,7 V, tranzistors sāk vadīt un LED tiks ieslēgts.
Lūdzu, ņemiet vērā, ka mēs varam aizstāt šo LED ar skaņas signālu vai spuldzi utt. Iepriekš minētajā ķēdē, minimāli pievienojot vēl dažus komponentus. Pārbaudiet arī zemāk esošo demonstrācijas video.