Jak zbudować prosty obwód termostatu do inkubatora jaj

Elektroniczny obwód termostatu inkubatora przedstawiony w tym artykule jest nie tylko prosty w budowie, ale także łatwy do ustawienia i uzyskania dokładnych punktów zadziałania przy różnych ustawionych poziomach temperatury. Ustawienie można zakończyć za pomocą dwóch dyskretnych rezystorów zmiennych.

Jak działają inkubatory

Inkubator to system, w którym jaja ptaków / gadów są wyklute sztucznymi metodami, tworząc środowisko o kontrolowanej temperaturze. Tutaj temperatura jest precyzyjnie optymalizowana, aby dopasować się do naturalnego poziomu temperatury inkubacji jaj, co staje się najważniejszą częścią całego systemu.

Zaletą sztucznej inkubacji jest szybsza i zdrowsza produkcja piskląt w porównaniu z naturalnym procesem.

Zasięg wykrywania

Zakres wykrywania jest całkiem dobry od 0 do 110 stopni Celsjusza. Przełączanie określonego obciążenia przy różnych progowych poziomach temperatury nie musi koniecznie wymagać skomplikowanych konfiguracji w obwodzie elektronicznym.
Omówimy tutaj prostą procedurę konstrukcyjną elektronicznego termostatu inkubatora. Ten prosty elektroniczny termostat inkubatora bardzo wiernie wykrywa i aktywuje przekaźnik wyjściowy przy różnych ustawionych poziomach temperatury od 0 do 110 stopni Celsjusza.

Wady termostatów elektromechanicznych

Konwencjonalne elektromechaniczne czujniki temperatury lub termostaty nie są zbyt wydajne z tego prostego powodu, że nie można ich zoptymalizować za pomocą dokładnych punktów wyzwalania.

Zwykle te typy czujników temperatury lub termostatów zasadniczo wykorzystują wszechobecny bimetalowy pasek do faktycznych operacji wyzwalania.

Kiedy mierzona temperatura osiąga punkt progowy tego metalu, wygina się i wygina.

Ponieważ prąd dostarczany do urządzenia grzewczego przepływa przez ten metal, jego wyboczenie powoduje zerwanie styku, a tym samym przerwanie zasilania elementu grzejnego - grzejnik jest wyłączany i temperatura zaczyna spadać.

Wraz ze spadkiem temperatury bimetal zaczyna się prostować do swojej pierwotnej formy. W momencie, gdy osiągnie swój poprzedni kształt, zasilanie elektryczne grzejnika zostaje przywrócone poprzez jego styki i cykl się powtarza.

Jednak punkty przejścia między przełączeniami są zbyt długie i niejednolite, a zatem nie są wiarygodne dla dokładnych operacji.

Przedstawiony tutaj prosty obwód inkubatora jest całkowicie wolny od tych wad i zapewnia stosunkowo wysoki stopień dokładności, jeśli chodzi o górne i dolne operacje wyzwalania.

Lista części

• R1 = 2k7,
• R2, R5, R6 = 1K
• R3, R4 = 10 tys.,
• D1 --- D4 = 1N4007,
• D5, D6 = 1N4148,
• P1 = 100 K,
• VR1 = 200 omów, 1 wat,
• C1 = 1000uF / 25V,
• T1 = BC547,
• T2 = BC557, IC = 741,
• OPTO = LED / LDR Combo.
• Przekaźnik = 12 V, 400 Ohm, SPDT.

Działanie obwodu

Wiemy, że każdy półprzewodnikowy element elektroniczny zmienia swoje przewodnictwo elektryczne w odpowiedzi na zmieniającą się temperaturę otoczenia. Ta właściwość jest tutaj wykorzystywana, aby obwód działał jako czujnik temperatury i regulator.

Dioda D5 i tranzystor T1 razem tworzą różnicowy czujnik temperatury i silnie oddziałują na siebie ze zmianami odpowiedniej temperatury otoczenia.

Również ponieważ D5 działa jako źródło odniesienia, pozostając na poziomie temperatury otoczenia, powinno być utrzymywane jak najdalej od T1 i na wolnym powietrzu.

Pot VR1 może być używany zewnętrznie do optymalizacji poziomu odniesienia ustawionego naturalnie przez D5.

Zakładając teraz, że D5 ma względnie ustalony poziom temperatury (otoczenia), jeśli dana temperatura wokół T1 zacznie rosnąć, po określonym poziomie progowym ustalonym przez VR1, T1 zacznie się nasycać i stopniowo zacznie przewodzić.

Gdy osiągnie spadek napięcia do przodu diody LED wewnątrz transoptora, zacznie świecić odpowiednio jaśniej, gdy powyższa temperatura wzrośnie.

Co ciekawe, gdy światło LED osiąga określony poziom, dalej ustawiany przez P1, IC1 podnosi ten poziom i natychmiast przełącza wyjście.

T2 wraz z przekaźnikiem również reagują na polecenie IC i odpowiednio uruchamiają, aby wyłączyć obciążenie lub źródło ciepła.

Jak wykonać opto-łącznik LED / LDR?

Wykonanie domowej roboty opto LED / LDR jest w rzeczywistości bardzo proste. Wytnij kawałek deski ogólnego przeznaczenia około 1 na 1 cal.

Zagnij przewody LDR blisko jego „głowy”. Weź również zieloną CZERWONĄ diodę LED, zgnij ją tak samo jak LDR (patrz rysunek i kliknij, aby powiększyć).

Umieść je na PCB tak, aby soczewka LED dotykała powierzchni detekcyjnej LDR i była zwrócona twarzą w twarz.

Przylutuj ich przewody po stronie toru na PCB, nie odcinając pozostałej nadmiarowej części ołowiu.
Zakryj górę nieprzezroczystą pokrywką i upewnij się, że jest odporny na światło. Najlepiej uszczelnić krawędzie za pomocą nieprzezroczystego kleju uszczelniającego.

Niech wyschnie. Twój domowy transoptor oparty na diodach LED / LDR jest gotowy i może być zamocowany na głównej płytce drukowanej z orientacjami wyprowadzeń wykonanymi zgodnie ze schematem obwodu elektronicznego termostatu inkubatora.

Aktualizacja:

Po dokładnym zbadaniu okazało się, że powyższego opto-sprzęgacza można całkowicie wyeliminować z proponowanego obwodu kontrolera inkubatora.

Oto modyfikacje, które należy wprowadzić po wyeliminowaniu opto.

R2 łączy się teraz bezpośrednio z kolektorem T1.

Złącze pin # 2 IC1 i P1 łączy się z powyższym złączem R2 / T1.

To wszystko, prostsza wersja jest teraz gotowa, znacznie ulepszona i łatwiejsza w obsłudze.

Proszę sprawdzić znacznie uproszczoną wersję powyższego obwodu:

Dodanie histerezy do powyższego obwodu inkubatora

Poniższe akapity opisują prosty, ale dokładny regulowany obwód regulatora temperatury inkubatora, który ma specjalną funkcję kontroli histerezy. Pomysł został zgłoszony przez Łódź, dowiedz się więcej.

Specyfikacja techniczna

Cześć,

Dobry dzień. Chcę powiedzieć, że Twój blog jest bardzo pouczający, poza tym, że jesteś również bardzo pomocnym blogerem. Bardzo dziękuję za tak wspaniały wkład w ten świat.

Właściwie to mam małą prośbę i mam nadzieję, że nie obciąży cię to aż tak bardzo. Szukałem analogowego termostatu do mojego domowego inkubatora.

Dowiedziałem się, że jest prawdopodobnie kilkadziesiąt sposobów na zrobienie tego za pomocą różnych czujników, takich jak termistory, listwa bimetaliczna, tranzystory, diody i tak dalej.

Chcę zbudować jedną z tych metod, ale uważam, że metoda diodowa jest dla mnie najlepsza ze względu na dostępność komponentów.

Jednak nie mogłem znaleźć diagramów, z którymi mógłbym swobodnie eksperymentować.

Obecny obwód jest dobry, ale nie mógł wiele nadążyć, jeśli chodzi o ustawianie poziomów wysokich i niskich temperatur oraz regulację histerezy.

Chodzi mi o to, że chcę zrobić termostat z czujnikiem opartym na diodzie z regulowaną histerezą do domowego inkubatora. Ten projekt jest przeznaczony do użytku osobistego i dla naszych lokalnych rolników, którzy zapuszczają się w wylęg kaczek i drobiu.

Z zawodu jestem rolnikiem, z zamiłowania studiowałem elektronikę (bardzo podstawowy kurs zawodowy). Potrafię czytać schematy i niektóre elementy, ale nie za dużo. Mam nadzieję, że możesz mi zrobić ten obwód. Na koniec, mam nadzieję, że można ułożyć prostsze wyjaśnienia, zwłaszcza dotyczące ustawiania progów temperatury i histerezy.

Dziękuję bardzo i więcej mocy.

Projektowanie

W jednym z moich poprzednich postów omówiłem już interesujący, ale bardzo prosty obwód termostatu inkubatora, który wykorzystuje niedrogi tranzystor BC 547 do wykrywania i utrzymywania temperatury inkubacji.

Obwód zawiera kolejny czujnik w postaci diody 1N4148, jednak urządzenie to służy do generowania poziomu odniesienia dla czujnika BC547.

Dioda 1N4148 wyczuwa temperaturę otoczenia i odpowiednio „informuje” czujnik BC547 o odpowiednim ustawieniu progów. Tak więc zimą próg byłby przesunięty na wyższą stronę, tak że inkubator byłby cieplejszy niż w sezonie letnim.

W obwodzie wszystko wydaje się być idealne poza jednym problemem, a mianowicie czynnikiem histerezy, którego tam zupełnie brakuje.

Bez skutecznej histerezy obwód reagowałby szybko, powodując przełączanie lampy grzejnej z szybkimi częstotliwościami na poziomach progowych.

Ponadto dodanie funkcji kontroli histerezy pozwoliłoby użytkownikowi ręcznie ustawić średnią temperaturę w pomieszczeniu zgodnie z indywidualnymi preferencjami.

Poniższy diagram przedstawia zmodyfikowaną konstrukcję poprzedniego obwodu, tutaj, jak widzimy, rezystor i potencjometr zostały wprowadzone na pin # 2 i pin # 6 układu scalonego. Potencjometr VR2 może być użyty do regulacji czasu wyłączenia przekaźnika zgodnie z żądanymi preferencjami.

Dodatek sprawia, że ​​obwód jest prawie idealnym projektem inkubatora.

Lista części

• R1 = 2k7,
• R2, R5, R6 = 1K
• R3, R4, R7 = 10 K,
• D1 --- D4 = 1N4007,
• D5, D6 = 1N4148,
• P1 = 100 K, VR1 = 200 Ohm, 1 Watt,
• VR2 = 100 tys
• C1 = 1000uF / 25V,
• T1 = BC547,
• T2 = BC557, IC = 741,
• OPTO = LED / LDR Combo.
• Przekaźnik = 12 V, 400 Ohm, SPDT.

Termostat inkubatora wykorzystujący czujnik temperatury IC LM35

W tym artykule wyjaśniono bardzo prosty obwód termostatu regulatora temperatury w inkubatorze jaj wykorzystujący układ LM 35 IC. Dowiedzmy się więcej.

Znaczenie środowiska o kontrolowanej temperaturze

Każdy zaangażowany w ten zawód zrozumie znaczenie obwodu regulatora temperatury, który powinien być nie tylko niedrogi, ale także mieć takie funkcje, jak precyzyjna kontrola temperatury i ręcznie regulowane zakresy, w przeciwnym razie może to mieć ogromny wpływ na inkubację, niszcząc większość jaj lub rozwijając przedwczesne potomstwo .

Omówiłem już łatwy do zbudowania obwód termostatu inkubatora w jednym z moich wcześniejszych postów, tutaj nauczymy się kilku systemów inkubatorów, które mają łatwiejsze i dużo bardziej przyjazne dla użytkownika procedury konfiguracyjne.

Pierwszy projekt pokazany poniżej wykorzystuje wzmacniacz operacyjny i obwód termostatu oparty na LM35 IC i rzeczywiście wygląda to całkiem interesująco ze względu na bardzo prostą konfigurację:

Pomysł przedstawiony powyżej wydaje się oczywisty, w którym IC 741 jest skonfigurowany jako komparator
z jego odwracającym pinem # 2 wejściowy pin jest uzbrojony w regulowane odniesienie potencjometr podczas gdy drugi nieodwracający pin # 3 jest połączony z wyjściem czujnika temperatury IC LM35

Potencjometr referencyjny służy do ustawiania progu temperatury, przy którym wyjście wzmacniacza operacyjnego powinno wzrosnąć. Oznacza to, że gdy tylko temperatura wokół LM35 wzrośnie powyżej pożądanego poziomu progowego, jego napięcie wyjściowe staje się wystarczająco wysokie, aby spowodować, że styk # 3 wzmacniacza operacyjnego przekroczy napięcie na styku # 2 ustawione przez potencjometr. To z kolei powoduje, że wyjście wzmacniacza operacyjnego staje się wysokie. Wynik jest wskazywany przez dolną CZERWONĄ diodę LED który teraz świeci się, podczas gdy zielona dioda LED gaśnie.

Teraz ten wynik można łatwo zintegrować z plikiem stopień sterownika przekaźnika tranzystorowego do włączania / wyłączania źródła ciepła w odpowiedzi na powyższe wyzwalacze do regulacji temperatury inkubatora.

Poniżej można zobaczyć standardowy sterownik przekaźnika, w którym podstawa tranzystora może być połączona z pinem # 6 opamp 741 w celu uzyskania wymaganej kontroli temperatury inkubatora.

Stopień sterownika przekaźnika do przełączania elementu grzejnego

Termostat regulatora temperatury inkubatora ze wskaźnikiem LED

W kolejnym projekcie widzimy kolejny fajny regulator temperatury inkubatora obwód termostatu za pomocą sterownika LED IC LM3915

W tym projekcie IC LM3915 jest skonfigurowany jako wskaźnik temperatury przez 10 sekwencyjnych diod LED, a także te same pinouty są wykorzystywane do inicjowania włączania / wyłączania urządzenia podgrzewającego inkubator w celu regulacji temperatury inkubatora.

Tutaj R2 jest zainstalowany w postaci kotła i stanowi pokrętło regulacji poziomu progowego i służy do ustawiania operacji przełączania temperatury zgodnie z żądanymi specyfikacjami.

Czujnik temperatury IC LM35 można zobaczyć jako podłączony do styku wejściowego nr 5 układu IC LM3915. Wraz ze wzrostem temperatury wokół układu scalonego LM35 diody LED zaczynają sekwencjonować od pinu nr 1 do pinu nr 10.

Załóżmy, że w temperaturze pokojowej zaświeci się dioda # 1, a przy wyższej temperaturze odcięcia dioda # 15 zaświeci się wraz z postępem sekwencji.

Oznacza to, że pin nr 15 można uznać za próg wyprowadzenia, po którym temperatura może być niebezpieczna dla inkubacji.

Integracja odcięcia przekaźnika jest realizowana zgodnie z powyższym rozważaniem i widzimy, że baza tranzystora jest w stanie uzyskać zasilanie polaryzujące tylko do pinu # 15.

Dlatego tak długo, jak sekwencja IC znajduje się w obrębie pinu # 15, przekaźnik pozostaje wyzwolony, a urządzenie grzewcze jest włączone, jednak gdy tylko sekwencja przejdzie przez pin # 15 i wyląduje na pinie # 14, pin # 13 itd. Zasilanie polaryzacji tranzystora zostaje odcięte, a przekaźnik cofa się do pozycji N / C, a następnie wyłącza grzałkę ..... do czasu normalizacji temperatury i przywrócenia sekwencji poniżej wyprowadzenia pin # 15.

Powyższy sekwencyjny dryf w górę / w dół powtarza się zgodnie z temperaturą otoczenia, a element grzejny jest włączany / wyłączany, utrzymując prawie stałą temperaturę inkubatora zgodnie z podanymi specyfikacjami.