Термореле на включение выключение. Терморегулятор в розетку для бытовых обогревателей: виды, устройство, советы по выбору. Устройство и принцип работы термореле

В этой статье мы будем рассматривать устройства, поддерживающие определенный тепловой режим, или же сигнализирующие о достижении нужного значения температуры. Такие устройства имеют очень широкую сферу применения: они могут поддерживать заданную температуру в инкубаторах и аквариумах, теплых полах и даже являться частью умного дома. Для вас мы предоставили инструкцию о том, как сделать терморегулятор своими руками и с минимумом затрат.

Немного теории

Простейшие измерительные датчики, в том числе и реагирующие на температуру, состоят из измерительного полуплеча из двух сопротивлений, опорного и элемента, меняющего свое сопротивление в зависимости от прилаживаемой к нему температуры. Более наглядно это представлено на картинке ниже.

Как видно из схемы, резистор R2 является измерительным элементом самодельного терморегулятора, а R1, R3 и R4 опорным плечом устройства. Это терморезистор. Он представляет собой проводниковый прибор, который изменяет своё сопротивление при изменении температуры.

Элементом терморегулятора, реагирующим на изменение состояния измерительного плеча, является интегральный усилитель в режиме компаратора. Данный режим переключает скачком выход микросхемы из состояния выключено в рабочее положение. Таким образом, на выходе компаратора мы имеем всего два значения «включено» и «выключено». Нагрузкой микросхемы является вентилятор для ПК. При достижении температуры определенного значения в плече R1 и R2 происходит смещение напряжения, вход микросхемы сравнивает значение на контакте 2 и 3 и происходит переключение компаратора. Вентилятор охлаждает необходимый предмет, его температура падает, сопротивление резистора меняется и компаратор отключает вентилятор. Таким образом поддерживается температура на заданном уровне, и производится управление работой вентилятора.

Обзор схем

Напряжение разности с измерительного плеча поступает на спаренный транзистор с большим коэффициентом усиления, а в качестве компаратора выступает электромагнитное реле. При достижении на катушке напряжения, достаточного для втягивания сердечника, происходит ее срабатывание и подключение через ее контакты исполнительных устройств. При достижении заданной температуры, сигнал на транзисторах уменьшается, синхронно падает напряжение на катушке реле, и в какой-то момент происходит расцепление контактов и отключение полезной нагрузки.

Особенностью такого типа реле является наличие - это разница в несколько градусов между включением и отключением самодельного терморегулятора, из-за присутствия в схеме электромеханического реле. Таким образом, температура всегда будет колебаться на несколько градусов возле нужного значения. Вариант сборки, предоставленный ниже, практически лишен гистерезиса.

Принципиальная электронная схема аналогового терморегулятора для инкубатора:

Данная схема была очень популярна для повторения в 2000 годах, но и сейчас она не потеряла актуальность и с возложенной на нее функцией справляется. При наличии доступа к старым деталям, можно собрать терморегулятор своими руками практически бесплатно.

Сердцем самоделки является интегральный усилитель К140УД7 или К140УД8. В данном случае он подключен с положительной обратной связью и является компаратором. Термочувствительным элементом R5 служит резистор типа ММТ-4 с отрицательным ТКЕ, это значит, что при нагревании его сопротивление уменьшается.

Выносной датчик подключается через экранированный провод. Для уменьшения и ложного срабатывания устройства, длина провода не должна превышать 1 метр. Нагрузка управляется через тиристор VS1 и максимально допустимая мощность подключаемого нагревателя зависит от его номинала. В данном случае 150 Ватт, электронный ключ - тиристор необходимо установить на небольшой радиатор, для отвода тепла. В таблице ниже представлены номиналы радиоэлементов, для сборки терморегулятора в домашних условиях.

Устройство не имеет гальванической развязки от сети 220 Вольт, при настройке будьте внимательны, на элементах регулятора присутствует сетевое напряжение, которое опасно для жизни. После сборки обязательно изолируйте все контакты и поместите устройство в токонепроводящий корпус. На видео ниже рассматривается, как собрать терморегулятор на транзисторах:

Самодельный термостат на транзисторах

Теперь расскажем как сделать регулятор температуры для теплого пола. Рабочая схема срисована с серийного образца. Пригодится тем, кто хочет ознакомиться и повторить, или как образец для поиска неисправности прибора.

Центром схемы является микросхема стабилизатора, подключенная необычным способом, LM431 начинает пропускать ток при напряжении выше 2,5 Вольт. Именно такой величины у данной микросхемы внутренний источник опорного напряжения. При меньшем значении тока она ни чего не пропускает. Эту ее особенность стали использовать во всевозможных схемах терморегуляторов.

Как видим, классическая схема с измерительным плечом осталась: R5, R4 – дополнительные резисторы , а R9 — терморезистор. При изменении температуры происходит сдвиг напряжения на входе 1 микросхемы, и в случае, если оно достигло порога срабатывания, то напряжение идет дальше по схеме. В данной конструкции нагрузкой для микросхемы TL431 являются светодиод индикации работы HL2 и оптрон U1, для оптической развязки силовой схемы от управляющих цепей.

Как и в предыдущем варианте, устройство не имеет трансформатора, а получает питание на гасящей конденсаторной схеме C1, R1 и R2, поэтому оно так же находится под опасным для жизни напряжением, и при работе со схемой нужно быть предельно осторожным. Для стабилизации напряжения и сглаживания пульсаций сетевых всплесков, в схему установлен стабилитрон VD2 и конденсатор C3. Для визуальной индикации наличия напряжения на устройстве установлен светодиод HL1. Силовым управляющим элементом является симистор ВТ136 с небольшой обвязкой для управления через оптрон U1.

При данных номиналах диапазон регулирования находится в пределах 30-50°С. При кажущейся на первый взгляд сложности конструкция проста в настройке и легка в повторении. Наглядная схема терморегулятора на микросхеме TL431, с внешним питанием 12 вольт для использования в системах домашней автоматики представлена ниже:

Данный терморегулятор способен управлять компьютерным вентилятором, силовым реле, световыми индикаторами, звуковыми сигнализаторами. Для управления температурой паяльника существует интересная схема с использованием все той же интегральной микросхемы TL431.

Для измерения температуры нагревательного элемента используют биметаллическую термопару, которую можно позаимствовать с выносного измерителя в мультиметре или купить в специализированном магазине радиодеталей. Для увеличения напряжения с термопары до уровня срабатывания TL431, установлен дополнительный усилитель на LM351. Управление осуществляется через оптрон MOC3021 и симистор T1.

При включении терморегулятора в сеть необходимо соблюдать полярность, минус регулятора должен быть на нулевом проводе, иначе фазное напряжение появится на корпусе паяльника, через провода термопары. В этом и является главный недостаток этой схемы, ведь не каждому хочется постоянно проверять правильность подключения вилки в розетку, а если пренебречь этим, то можно получить удар током или повредить электронные компоненты во время пайки. Регулировка диапазона производится резистором R3. Данная схема обеспечит долгую работу паяльника, исключит его перегрев и увеличит качество пайки за счет стабильности температурного режима.

Еще одна идея сборки простого терморегулятора рассмотрена на видео:

Регулятор температуры на микросхеме TL431

Простой регулятор для паяльника

Разобранных примеров регуляторов температуры вполне достаточно для удовлетворения нужд домашнего мастера. Схемы не содержат дефицитных и дорогих запчастей, легко повторяются и практически не нуждаются в настройке. Данные самоделки запросто можно приспособить для регулирования температуры воды в баке водонагревателя, следить за теплом в инкубаторе или теплице, модернизировать утюг или паяльник. Помимо этого можно восстановить старенький холодильник, переделав регулятор для работы с отрицательными значениями температуры, путем замены местами сопротивлений в измерительном плече. Надеемся наша статья была интересна, вы нашли ее для себя полезной и поняли, как сделать терморегулятор своими руками в домашних условиях! Если же у вас все еще остались вопросы, смело задавайте их в комментариях.

1. Электромагнитные реле и их подключение к терморегулятору
   (какие бывают, чем отличаются и главное как их подключать к терморегулятору)

Электромагнитные реле.

Что это за приборы? Для чего они нужны? Как их правильно выбрать?

Главная составляющая часть любого релейного прибора — это электрические контакты или контактные группы, которые коммутируют цепи освещения, нагрева и охлаждения, проветривания и увлажнения, а так цепи включения приводов разнообразных исполнительных устройств и механизмов. Причем инициирующим воздействием для коммутации может быть как электрический сигнал, так и различные физические явления как например изменение давления или температуры. Но сейчас мы рассмотрим только релейные приборы с переключением, происходящим за счет подачи на них напряжения определенной величины, называемого «напряжением срабатывания». Это электромагнитные реле, контакторы и пускатели.

Электромагнитные реле.

Принцип работы электромагнитных реле состоит в том, что при подаче напряжения на обмотку электромагнита возникает магнитное поле, притягивающее к сердечнику электромагнита металлическую деталь под названием «ярмо». Эта деталь воздействует на подвижные контакты контактных групп. Надо отметить, что в зависимости от типа реле, этих контактных групп может быть несколько. Чаще всего от одной до шести.

А теперь более детально об элементах конструкции реле

Обмотка катушки электромагнита реле.

Электромагнит как правило выполняется по классической схеме. На металлический сердечник одет каркас, а на этом каркасе намотана катушка. Количество витков этой катушки и некоторые другие параметры определяют напряжения срабатывания реле.

Для реле наиболее важными параметрами являются напряжение срабатывания и род тока, постоянного или переменного, на которые она рассчитана. Эти параметры обозначена на корпусе реле или непосредственно на его обмотке. Для напряжения постоянного тока это может быть например = 12 В или 12 VDC (DC - direct curren), . А для переменного тока ~ 220 B или 220 VAC (AC - alternating current). Иногда на обмотке указывают электрическое сопротивление для расчета силы тока в цепи обмотки по закону Ома:

Сила тока (в Амперах) прямо пропорциональна напряжению (в Вольтах) и обратно пропорциональна сопротивлению (в Омах). I=U/R.

Смысл этой формулы в том, что при увеличении напряжения на электрической цепи сила тока увеличивается, а при увеличении сопротивления в цепи — уменьшается. Следует отметить, что понимание закона Ома очень важно для понимания практически всех электрических процессов.

Для некоторых типов реле постоянного тока бывает существенной полярность подключения обмотки электромагнита. Эта особенность обозначается символом <+> около одного из контактов.

Необходимо добавить, что если напряжение управления подается на обмотку реле через транзистор, тиристор, микросхему или другой электронный компонент, надо не забывать о защитном диоде, подавляющем ЭДС самоиндукции катушки. Диод нужно подключить параллельно обмотке в обратном включении (катод к плюсу, анод к минусу). В противном случае управляющий электронный компонент выйдет из строя. Надо отметить, что некоторые типы реле уже имеют диод в своем составе. В этом случае на его корпусе можно увидеть символ этого диода с привязкой анода и катода к контактам обмотки.

Контактные группы.

Контактные группы вторичной цепи могут быть нормально разомкнутыми и замыкающие вторичную электрическую цепь после подачи напряжения на обмотку реле, нормально замкнутыми выполняющими размыкание цепи и переключающимися.

Коммутирующая способность реле.

Наиболее важным параметром контактных групп является номинальная сила тока, на которую рассчитаны контакты.

Для примера на фотографии, слева, приведены два очень похожих реле. У них одинаковые контактные группы в виде двух переключающихся контактов, но разные обмотки. У верхнего рабочее напряжение обмотки 220 В переменного тока, а у нижнего, 12 В постоянного тока. А справа представлен простой терморегулятор с миниатюрным низковольтным реле, управляемым 12 VDC и предназначенным для коммутации низкого напряжения 115 VAC или 14 DAC.

Этот ток зависит от многих конструкционных факторов. Но главным из них можно назвать площадь контактов, соприкасающихся в замкнутом состоянии. Чем «пятачки» больше, тем больше допустимый ток. И конечно, этот параметр написан на корпусе реле. Второй важный параметр — это максимальное напряжение в коммутируемой цепи. Оно так же зависит от ряда факторов, в данном случае могущих быть исключенных из рассмотрения. Для примера, на корпусе может быть надпись 10 А 240VAC , или 10 A 28 VDC. Следует отметить, что допустимое напряжение постоянного тока ниже, чем допустимое напряжение постоянного тока. Поэтому, род тока смотреть нужно внимательно.

Для чего нужно реле.

Используя реле мы можем преследовать три главных цели.

Во первых, это управление нагрузкой, потребляемый ток которой, и соответственно потребляемая мощность, выше возможностей управляющего устройства.

Во-вторых, управление устройствами с разными напряжениями питания. Это возможно, поскольку обмотка и контактные группы реле полностью изолированы друг от друга. (Эта особенность называется гальванической развязкой цепей).

Ниже приведена условная функциональная схема включения-выключения исполнительного устройством с учетом этих возможностей. Так же эта схема иллюстрирует применение защитного диода, упомянутого выше и очень важного в данном случае.

Эту схему следует применять для исполнительных устройств и механизмов работающих в режиме включено — отключено. К таким устройствам можно отнести различные насосы, компрессоры, нагреватели, различные световые приборы с управляемым режимом работы, фитосветильники.

Управление исполнительными устройствами производится через контакты электромагнитного реле. В качестве примера исполнительные устройства выбраны с напряжением питания 220 вольт переменного тока. А на обмотку реле подается управляющее напряжение 12 вольт.

Для нормальной работы схемы необходимо обеспечить, чтобы номинальное рабочее напряжение контактов реле было равно или выше, чем напряжение электросети. А номинальный рабочий ток был выше тока, потребляемого нагрузкой в пиковых режимах. При управлении лампами накаливания следует учитывать, что в холодном состоянии сопротивление ее нити накала в 10 раз меньше, чем после выхода на режим свечения.

Можно добавить, что вместо биполярного транзистора NPN структуры можно применять полевые MOSFET транзисторы с каналом N-типа, или маломощное первичное реле.

Строим терморегулятор.

За основу возьмем самый простой терморегулятор TR-12V. Это недорогой бескорпусной терморегулятор позволяющий управлять нагревом ТЭНа через встроенное малогабаритное реле.

Этот вариант схемы рассчитан на подключения низковольтного ТЭНа, питаемого от того же источника питания, что и сам регулятор. Подключения ТЭНа с питанием от электрической сети 220 вольт нежелательно в связи с тем, что на некоторые экземпляры терморегулятора завод-изготовитель устанавливает электромагнитное реле с максимальным напряжением 125VAC.

В качестве нагревателя, ТЭНа, используем специальный нагревательный провод из углеволокна.

Зачистка концов нагревателя для подключения к клеммам весьма проста. После зачистки изоляции кончик этого провода становится похож на пушистую кисточку, состоящую из множества тоненьких волосков.

А для подключения к устройству управления эту кисточку можно обжать обжимным наконечником и подсоединить к обычным винтовым клеммам. Именно такие клеммы применены в терморегуляторе и в источнике питания.

Удельное сопротивление, измеренное омметром, имеет величину порядка 20 Ом на погонный метр. (Отрезок длиной около 300 мм имеет сопротивление чуть больше 6 Ом).

Таким образом, полуметровый отрезок нагревательного провод при 12 вольтовом питании выделяет тепловую мощность около 15 ватт. Два, три или четыре таких отрезка соединенные параллельно, выделяют 30, 45 или 60 ватт соответственно. Естественно мощность источника питания 12 VDC должна быть больше мощности выделяемой ТЭНом.

Углеродное волокно — это современный материал, состоящий из тонких углеродных нитей диаметром от 5 до 15 мкм , образованных преимущественно атомами углерода . Атомы углерода объединены в микроскопические кристаллические структуры, выровненные параллельно друг другу. Выравнивание этих структур придает волокну большую прочность на растяжение.

Нагреватель из углеродного волокна очень удобен для системы нагрева с высокой точностью поддержания температуры. Равномерное распределение выделяемой тепловой мощности, небольшой удельный вес позволяющей температуре на поверхности нагревателя изменяться очень быстро, позволяющая конфигурировать любую форму нагревателя гибкость, все это способствует эффективности применения данного вида нагревателя.

В следующих статьях мы расскажем Вам о множестве других электрических и электронных устройств, которые могут быть интересны фермеру.

Соблюдение температурного режима является очень важным технологическим условием не только на производстве, но и в повседневной жизни. Имея столь большое значение, этот параметр должен чем-то регулироваться и контролироваться. Производят огромное количество таких приборов, имеющих множество особенностей и параметров. Но сделать терморегулятор своими руками порой куда выгоднее, нежели покупать готовый заводской аналог.

Создайте терморегулятор своими руками

Общее понятие о температурных регуляторах

Приборы, фиксирующие и одновременно регулирующие заданное температурное значение, в большей степени встречаются на производстве. Но и в быту они также нашли своё место. Для поддержания необходимого микроклимата в доме часто используются терморегуляторы для воды. Своими руками делают такие аппараты для сушки овощей или отопления инкубатора. Где угодно может найти своё место подобная система.

В данном видео узнаем что из себя представляет регулятор температуры:

В действительности большинство терморегуляторов являются лишь частью общей схемы, которая состоит из таких составляющих:

1. Датчик температуры, выполняющий замер и фиксацию, а также передачу к регулятору полученной информации. Происходит это за счёт преобразования тепловой энергии в электрические сигналы, распознаваемые прибором. В роли датчика может выступать термометр сопротивления или термопара, которые в своей конструкции имеют металл, реагирующий на изменение температуры и под её воздействием меняющий своё сопротивление.
2. Аналитический блок – это и есть сам регулятор. Он принимает электронные сигналы и реагирует в зависимости от своих функций, после чего передаёт сигнал на исполнительное устройство.
3. Исполнительный механизм – некое механическое или электронное устройство, которое при получении сигнала с блока ведёт себя определённым образом. К примеру, при достижении заданной температуры клапан перекроет подачу теплоносителя. И напротив, как только показания станут ниже заданных, аналитический блок даст команду на открытие клапана.

Это три основные части системы поддержания заданных температурных параметров. Хотя, помимо них, в схеме могут участвовать и другие части наподобие промежуточного реле. Но они исполняют лишь дополнительную функцию.

Принцип работы

Принцип, по которому работают все регуляторы, – это снятие физической величины (температуры), передача данных на схему блока управления, решающего, что нужно сделать в конкретном случае.

Если делать термореле, то наиболее простой вариант будет иметь механическую схему управления. Здесь с помощью резистора устанавливается определённый порог, при достижении которого будет дан сигнал на исполнительный механизм.

Чтобы получить дополнительную функциональность и возможность работы с более широким диапазоном температур, придётся встраивать контроллер. Это же поможет увеличить срок эксплуатации прибора.

На данном видео вы можете посмотреть как самостоятельно изготовить терморегулятор для электрического отопления:

Самодельный регулятор температуры

Схем для того, чтобы сделать терморегулятор самому, в действительности очень много. Всё зависит от сферы, в которой будет применяться такое изделие. Конечно, создать нечто слишком сложное и многофункциональное крайне трудно. А вот термостат, который сможет использоваться для обогревания аквариума или сушки овощей на зиму, вполне можно создать, имея минимум знаний.

Простейшая схема

Самая простая схема термореле своими руками имеет безтрансформаторный блок питания, который состоит из диодного моста с параллельно подключённым стабилитроном, стабилизирующим напряжение в пределах 14 вольт, и гасящего конденсатора. Сюда же можно при желании добавить и стабилизатор на 12 вольт.

Создание терморегулятора не требует особых усилий и денежных вложений

В основе всей схемы будет использован стабилитрон TL431, который управляется делителем, состоящим из резистора на 47 кОм, сопротивления на 10 кОм и терморезистора, выполняющего роль датчика температуры, на 10 кОм. Его сопротивление понижается с повышением температуры. Резистор и сопротивление лучше подбирать, чтобы добиться наилучшей точности срабатывания.

Сам же процесс выглядит следующим образом: когда на контакте управления микросхемой образуется напряжение больше 2,5 вольт, то она произведёт открытие, что включит реле, подавая нагрузку на исполнительный механизм.

Как изготовить терморегулятор для инкубатора своими руками, вы можете увидеть на представленном видео:

И напротив, когда напряжение станет ниже, то микросхема закроется и реле отключится.

Чтобы избежать дребезжания контактов реле, необходимо его выбирать с минимальным током удержания. И параллельно вводам нужно припаять конденсатор 470×25 В.

При использовании терморезистора NTC и микросхемы, уже бывавших в деле, предварительно стоит проверить их работоспособность и точность.

Таким образом, получается простейший прибор , регулирующий температуру. Но при правильно подобранных составляющих он превосходно работает в широком спектре применения.

Прибор для помещения

Такие терморегуляторы с датчиком температуры воздуха своими руками оптимально подходят для поддержания заданных параметров микроклимата в помещениях и ёмкостях. Он полностью способен автоматизировать процесс и управлять любым излучателем тепла начиная с горячей воды и заканчивая тэнами. При этом термовыключатель имеет отличные эксплуатационные данные. А датчик может быть как встроенным, так и выносным.

Здесь в качестве термодатчика выступает терморезистор, обозначенный на схеме R1. В делитель напряжения входят R1, R2, R3 и R6, сигнал с которого поступает на четвёртый контакт микросхемы операционного усилителя. На пятый контакт DA1 подаётся сигнал с делителя R3, R4, R7 и R8.

Сопротивления резисторов необходимо подбирать таким образом, чтобы при минимально низкой температуре замеряемой среды, когда сопротивление терморезистора максимальное, компаратор положительно насыщался.

Напряжение на выходе компаратора составляет 11,5 вольт. В это время транзистор VT1 находится в открытом положении, а реле K1 включает исполнительный или промежуточный механизм, в результате чего начинается нагрев. Температура окружающей среды в результате этого повышается, что понижает сопротивление датчика. На входе 4 микросхемы начинает повышаться напряжение и в результате превосходит напряжение на контакте 5. Вследствие этого компаратор входит в фазу отрицательного насыщения. На десятом выходе микросхемы напряжение становится приблизительно 0,7 Вольт, что является логическим нулём. В результате транзистор VT1 закрывается, а реле отключается и выключает исполнительный механизм.

На микросхеме LM 311

Такой термоконтроллер своими руками предназначен для работы с тэнами и способен поддерживать заданные параметры температуры в пределах 20-100 градусов. Это наиболее безопасный и надёжный вариант, так как в его работе применяется гальваническая развязка термодатчика и регулирующих цепей, а это полностью исключает возможность поражения электротоком.

Как и большинство подобных схем, в её основу берется мост постоянного тока, в одно плечо которого подключают компаратор, а в другое – термодатчик. Компаратор следит за рассогласованием цепи и реагирует на состояние моста, когда тот переходит точку баланса. Одновременно он же старается уравновесить мост с помощью терморезистора, изменяя его температуру. А термостабилизация может возникнуть лишь при определённом значении.

Резистором R6 задают точку, при которой должен образоваться баланс. И в зависимости от температуры среды терморезистор R8 может в этот баланс входить, что и позволяет регулировать температуру.

На видео вы можете увидеть разбор простой схемы терморегулятора:

Если заданная R6 температура ниже необходимой, то на R8 сопротивление слишком большое, что понижает ток на компараторе. Это вызовет протекание тока и открывание семистора VS1 , который включит нагревательный элемент. Об этом будет сигнализировать светодиод.

По мере того как температура будет повышаться, сопротивление R8 станет снижаться. Мост будет стремиться к точке баланса. На компараторе потенциал инверсного входа плавно снижается, а на прямом – повышается. В какой-то момент ситуация меняется, и процесс происходит в обратную сторону. Таким образом, термоконтроллер своими руками будет включать или выключать исполнительный механизм в зависимости от сопротивления R8.

Если в наличии нет LM311, то её можно заменить отечественной микросхемой КР554СА301. Получается простой терморегулятор своими руками с минимальными затратами, высокой точностью и надёжностью работы.

Необходимые материалы и инструменты

Сама по себе сборка любой схемы электрорегулятора температуры не занимает много времени и сил. Но чтобы сделать термостат, необходимы минимальные знания в электронике, набор деталей согласно схеме и инструмент:

1. Импульсный паяльник. Можно использовать и обычный, но с тонким жалом.
2. Припой и флюс.
3. Печатная плата.
4. Кислота, чтобы вытравить дорожки.

Достоинства и недостатки

Даже простой терморегулятор своими руками имеет массу достоинств и положительных моментов. Говорить же о заводских многофункциональных устройствах и вовсе не приходится.

Регуляторы температуры позволяют:

1. Поддерживать комфортную температуру.
2. Экономить энергоресурсы.
3. Не привлекать к процессу человека.
4. Соблюдать технологический процесс, повышая качество.

Из недостатков можно назвать высокую стоимость заводских моделей. Конечно, самодельных приборов это не касается. А вот производственные, которые требуются при работе с жидкими, газообразными, щелочными и другими подобными средами, имеют высокую стоимость. Особенно если прибор должен иметь множество функций и возможностей.

Термореле на включение выключение для систем отопления – это не только удобная вещь, но и еще полезная. Такой прибор позволяет хозяину экономить расход энергии, ведь оно, ориентируясь на температурные показатели в помещении, размыкает или размыкает электрические контакты в котле. Таким образом, в доме всегда тепло и не происходит перерасхода электроэнергии. А главный плюс – показатель устанавливается хозяином и больше его вмешательство не требуется. Осталось лишь, выбрать подходящую модель.

Технические параметры

Термореле могут быть регулируемые или настроенные на конкретные температурные параметры. Также некоторые приборы идут на отдельное размыкание\смыкание контактов и на одновременное выполнение этих действий.

Есть ряд технических параметров, с которыми стоит ознакомиться перед тем, как покупать такое устройство:

• температурный показатель на срабатывание – это те цифры, при достижении которых термореле произведет замыкание или размыкание контактов;
• температурный показатель возврата – при достижении этих цифр, прибор возвращается в исходное положение;
• дифференциал – это та разница, при которой устройство находится в состоянии «покоя», то есть от момента срабатывания до возврата;

• коммутируемый ток и напряжение – показатели «долговечности», поэтому, ориентируясь на параметры тока в домашней сети, нужно выбирать прибор с немного большим значением;
• сопротивление контактов;
• временной показатель срабатывания;
• погрешность – этот параметр может иметь отклонение в +- 10% от заявленной цифры.

Это основные моменты, которые имеют все термореле. Но в зависимости от модификации, они могут менять свое значение.

Принцип работы термореле

Большинство современных котлов имеют в совей конструкции различные датчики, которые отвечают за режим работы. Но, если судить объективно, то хозяину приходится постоянно контролировать эти приборы. Получается так, что раз в день (и это минимум), ему нужно осматривать котел и проверять его работу. А ведь у некоторых, отопительный агрегат располагается в отдельных помещениях, поэтому бегать туда-сюда неудобно. И это уже не говоря о том, что такие датчики ориентированы на теплоноситель, а не на получаемый климат в доме.

Чтобы решить такую проблему, инженерами был разработан термостат для помещений. В его конструкции присутствует датчик, который измеряет температуру окружающей среды, в которой он находится. Как только показатель опускается ниже заданных параметров, прибор включается и работает до тех пор, пока помещение не нагреется. В зависимости от условий, термореле передает команду котлу активизироваться или «отдохнуть».

Чтобы прибор исправно работал, нужно его располагать таким образом, чтобы на него не было никакого теплового влияния – от батарей, каминов, печей и т.д. В обратном же случае, говорить о корректной работе термореле не приходится.

Виды терморегуляторов

Разобравшись с устройством таких приборов, можно приступать к знакомству с модельным рядом. Есть несколько разновидностей, которые выполняют те или иные функции. Поэтому перед тем, как отправляться в магазин за покупкой, с ними нужно познакомиться поближе.

Термореле делится на следующие группы:

1. Комнатные. Как видно из названия, такие приборы монтируются непосредственно в комнате. Тут нет требований к параметрам помещения, поэтому комнатные термореле могут монтироваться, как непосредственно в жилом помещении, так и в любом другом. НО! Во внимание нужно брать тот момент, что они сканируют температуру внешней среды, а значит, если неправильно выбрать место установки, то надеяться на корректную работу не придется. Данные устройства фиксируются на открытых пространствах, но таким образом, чтобы перед ними не было ни посторонних предметов, ни обогревательных приборов. В обратном случае, естественная циркуляция воздуха будет нарушена, из-за чего датчик не сможет правильно воспринимать окружающую температуру. Этот вариант термореле отлично совместим с уличными датчиками.

1. ТРВ. Данные термреле предназначены не столько для самого котла, как для регуляции вентильных устройств, которые установлены на трубах отопления. Таким образом, хозяин имеет возможность контролировать каждый контур в отдельности, что очень удобно и экономично, если в доме есть помещения, которые по тем или иным причинам не используются.

1. Термостат цилиндра. Данный вариант подходит для двухконтурных котлов с элементарной электроникой. Эти устройства способствуют защите системы от попадания в нее слишком горячего теплоносителя. Почему это так важно? Дело в том, что в отоплении могут использоваться разные типы труб – у кого-то это старые чугунные элементы, а кто-то выбрал полипропиленовые. Мало кто задумывается над тем, что высокие температуры могут деформировать ПП и ПЭ трубы, из-за чего слишком возрастает риск протечки или разрыва. Термореле цилиндра помогает задать конкретное предельное значение температуры теплоносителя, и если показатель привысится по каким-либо причинам, то устройство автоматически отключит котел на определенный промежуток времени.
2. Зональный термостат. Данный тип приборов предназначены для больших площадей, поэтому в частных домах их редко устанавливают.

   Эти термореле функционируют параллельно с вентиляторами и помогают регулировать ток теплоносителя, рассевая его буквально на «ниточки». Такой процесс происходит на основании температурного режима в каждой секции.

Покупая термореле на включение и выключение, стоит обратить внимание на свою систему отопления – какой котел в нее вмонтирован, какова площадь дома, есть ли нужда отапливать сразу всю площадь и т.д. На основании этих критериев можно совершить правильный выбор прибора.

Обзор и цена на термореле

Ассортимент терморегуляторов очень велик, соответственно и цена на них может значительно варьироваться. Но это не значит, что нужно покупать самый дешевый вариант и устанавливать его в систему. Более-менее качественное изделие не будет стоить меньше 2000 рублей, поэтому все, что стоит ниже – неликвид.

Если говорить о ценовой политике, то тут все зависит от типа прибора:

1. Механические термореле. Самый простой вариант такого вида будет стоить от 20 долларов, при этом, буквально уже к концу первого своего отопительного сезона, он себя окупит.
2. Программируемое термореле. Тут цены начинаются от 30 долларов. Из недостатков можно отметить наличие батареек, которые время от времени нужно не забывать менять.

Если говорить о ценах, то можно привести следующие популярные модели терморегуляторов на включение и выключение отопления:

• Salus KL06RF – электронный тип, 14 000 рублей;
• Fantini Cosmi Therm C 16 – механический тип, 600 рублей;
• Zoom WT 100RF – электронная беспроводная модель, 4000 рублей (самый оптимальный вариант для одноэтажных домов);
• Computherm Q7 RF – на радиоуправлении, 3500 рублей;
• RT-01B Ania (TRT01B) – электронный тип, 7100 рублей;

• ELECTROLUX Thermotronic Basic ETB-16 – механический тип, 2200 рублей;
• BALLU BMT-2 – механический тип, 800 рублей;
• SPYHEAT SDF-418H – сенсорный электронный тип, 1400 рублей;
• ELECTROLUX Thermotronic Avantgarde – электрический тип для систем с теплыми полами, 1100 рублей.

Термореле может стоить и 12 000 рублей. Но толку от него будет мало, если его выбирали абы как и монтировали аналогично. Поэтому, следует тщательно изучать этот вопрос, а установку доверять профессионалам.

Термореле с регулировкой температуры можно приобрести в магазине или же сделать самому Сегодня, в быт современного человека активно внедряются устройства, позволяющие автоматизировать работу систем отопления и вентиляции, горячего водоснабжения. К таким устройствам относят и термореле. Какие виды термореле для контроля над температурой существуют на сегодня, где можно использовать терморегуляторы и как самостоятельно сделать устройство – читайте ниже.

Что такое термореле с регулировкой температуры

Термореле с регулировкой температуры – это электромеханический прибор, предназначенный для контроля температуры в неагрессивной среде. Регулировка температуры посредством устройства происходит благодаря способности реле размыкать и замыкать контакты электрической цепи, в соответствии с изменениями температурного режима.

Это позволяет использовать отопительные приборы только по их фактической необходимости.

Так, например, термореле с внешними теплочувствительными датчиками можно использовать для регулирования работы отопительной системы в зависимости от погодных условий. Регулятор будет включать отопительные приборы при понижении температуры на улице ниже заданной.

Кроме того, термореле можно использовать для:

• Управления оборудованием для нагрева воды в системах автономного отопления и горячего водоснабжения;
• Автономной работы “теплого пола”, водонагревательного котла;
• Автоматизации систем кондиционирования в тепличном хозяйстве;
• В автоматических системах отопления погреба и других складских и подсобных помещений.

Существует несколько видов термореле. В основном, устройства различаются по исполнению. При этом, их устройство остается практически неизменным. К основным конструктивным элементам термореле относят термочувствительный датчик и терморегулятор, подающий сигнал на включение или выключение приборов обогрева и кондиционирования. Информация о фактическом и заданном температурных режимах, обычно, выводится на цифровой дисплей устройства, а светодиодный индикатор сигнализирует о рабочем состоянии реле.

Для чего нужен гистерезис терморегулятора

Сегодня, большинство устройств по контролю над температурным режимом имеют функции как установки нужной температуры, так и настройки гистерезиса. Что же такое гистерезис терморегулятора? Это величина температуры, при которой сигнал противоположно меняется. Благодаря настройке гистерезиса реле осуществляет включение или выключение подключенного к нему оборудования.

Главная функция гистерезиса терморегулятора заключается в выключении и включении оборудования, которое к нему подключено

То есть гистерезис – это разница между температурами включения и выключения приборов, обеспечивающих нагревание или охлаждение среды.

Так, например, если гистерезис терморегулятора равен 2 °С, а само устройство выставлено на 25 °С, то при понижении температуры окружающей среды до 23 °С термореле запустит оборудование, контролирующее обогрев комнаты. Такое оборудование может быть представлено электрическим обогревателем или газовым котлом отопления. При этом, чем больше будет гистерезис, тем реже будет запускаться термореле. Это следует учитывать в том случае, если главной целью установки автоматического терморегулятора является экономия электроэнергии.

Виды термореле на включение-выключение

Обычный терморегулятор на включение и выключение представляет собой компактный электронный блок, который крепится на стену в подходящем месте и соединяется с контролируемым оборудованием. Самый простой, а поэтому и самый доступный регулятор температуры имеет механическое управление.

Кроме того, все термореле делится на:

1. Программируемые устройства контроля. Такие регуляторы подключаются к оборудованию как по проводному, так и по беспроводному принципу. Настройка реле производится через специальную программу или ЖК дисплей. Благодаря программному обеспечению можно настраивать реле на срабатывание в определенное время суток и года.
2. Термореле с модулем беспроводного программирования GSM. Такие устройства могут быть как с одним, так и двумя термодатчиками.
3. Автономные регуляторы с питанием от аккумуляторов. Такие установки, чаще всего, используют для контроля работы бытовой техники (например, холодильника), инкубаторов.

Отдельно выделяют беспроводные устройства с внешним датчиком. Такие устройства считаются наиболее эффективными. Они отличаются быстродействием, ведь термодатчик реагирует на изменение температуры еще до того, как она успела повлиять на температуру внутри помещения.

Как сделать термореле своими руками

Подходящее по способу действия термореле можно заказать в интернет-магазине, а можно собрать своими руками. Чаще всего, самодельные регуляторы температуры воздуха рассчитываются на питание от аккумулятора на 12 В. Можно запитать термореле и к электропроводке через силовой кабель.

Для того чтобы смастерить терморегулятор, необходимо заранее подготовить корпус прибора и другие инструменты для работы

Для того, чтобы собрать надежный терморегулятор с датчиком следует:

1. Подготовить корпус прибора. Для этих целей можно выбрать корпус от старого электрического счётчика, автоматического выключателя.
2. Ко входу компаратора (помеченного знаком «+») подключить потенциометр, а минусовому инверсному входу – термодатчики типа LM335. Схема работы устройства достаточно простая. При повышении напряжения на прямом входе, транзистор подает питание на реле, а оно, в свою очередь, на нагреватель. Как только напряжение на обратном входе станет выше, чем на прямом, уровень на выходе компаратора приблизится к нулю, и реле отключится.
3. Создать отрицательную связь между прямым входом и выходом. Это создаст пределы включения и отключения терморегулятора.

Для питания терморегулятора можно взять катушку от старого электромеханического электросчетчика. Для получения необходимого напряжения в 12 В, нужно будет намотать на катушку 540 витков. Для этого лучше всего использовать медный провод диаметром не менее 0,4 мм.

Как изготовить терморегулятор для инкубатора своими руками

Инкубатор – это незаменимая вещь в сельском хозяйстве, которая позволяет выводить птенцов в домашних условиях. Температуру инкубатора можно контролировать с помощью термореле. Термореле для инкубатора можно приобрести, а можно собрать самостоятельно из подручных материалов.

Существует два способа изготовления терморегулятора для инкубатора:

• С использованием стабилитрона, тиристора и 4 диодов мощностью не менее 700 Вт. Регулировка температурного режима выполняться через переменный резистор с сопротивлением в диапазоне от 30 до 50 кОм. Датчиком температуры в данном приборе выступит транзистор, установленный в стеклянной трубке и размещенный на лотке с яйцами.
• С использованием термостата. К корпусу термостата с помощью паяльника нужно будет прикрепить винт и связать его с контактами. Вращение винта будет регулировать температурные показатели.

Наиболее простым и доступным считается второй способ. Независимо от типа термореле, перед закладкой яиц, инкубатор необходимо прогреть, а самодельный терморегулятор настроить.

Термореле с регулировкой температуры – это простое устройство, которое позволяет автоматизировать работу нагревательного, обогревательного и кондиционирующего оборудования. Благодаря термореле электроприборы можно автоматически использовать по их фактическому назначению, сократив потребление электроэнергии. Выбрать термореле помогут представленные выше рекомендации. А если подобрать наиболее подходящее устройство не получилось, вы всегда сможете собрать терморегулятор своими силами!

Термореле с регулировкой температуры: терморегулятор своими руками, термодатчики на включение выключение

Термореле с регулировкой температуры: где можно использовать терморегуляторы, способы как сделать термореле с датчиком своими руками.

Термореле своими руками

1. Устройство и принцип работы термореле
2. Типовая схема термореле
3. Как работает готовая схема
4. Простая схема устройства

Терморегулятор или термореле в бытовых условиях используется для холодильников, утюгов и других приборов. Нередко возникают ситуации, когда необходимо установить в помещении определенную температуру или подключить теплые полы. С этой целью можно использовать заводские изделия, а можно изготовить термореле своими руками с параметрами, необходимыми для конкретных условий.

Устройство и принцип работы термореле

Для любительских конструкций чаще всего практикуется использование терморезисторов, диодов или транзисторов. На их основе получается простейшая электрическая схема.

Задан на я температура поддерживается путем периодического включения или выключения ТЭ На - на гревательного элемента. Когда температура подойдет к заданному уровню происходит срабатывание сравнивающего устройства - компратора, отключающего ТЭН. Од на ко при всей кажущейся простоте, на практике встречаются определенные сложности.

На ибольшую трудность представляет на стройка и регулировка требуемой температуры. Характерные точки шкалы температур определяются путем поочередного погружения датчика в емкость с тающим льдом и кипятком. Таким образом, удается откалибровать температуру ноль градусов и температуру кипения. На основании полученных данных на страивается необходимая промежуточ на я температура срабатывания термореле.

В схеме термореле рекомендуется использовать температурные сенсоры, уже откалиброванные в заводских условиях. Они выпускаются в виде датчиков, работающих с микроконтроллерами. Передача информации осуществляется в цифровом виде. Чаще всего в конструкциях используется устройство LM335 и его модификации 135 и 235. Первая цифра маркировки оз на чает пред на з на чение прибора. Датчик с цифрой 1 применяется в военной области, с 2 - в индустрии, а 3 пред на з на че на для бытовых приборов. Именно 335-я модель используется в схеме бытового реле. Прибор пред на з на чен для работы в температурном диапазоне от -40 до +100 градусов.

Типовая схема термореле

Основой конструкции является термодатчик LM335 или его а на логи, а также компраматор LM311. Схему термореле дополняет выходное устройство, к которому подключается на греватель с установленной мощностью. Обязательно присутствует блок питания, при необходимости могут использоваться индикаторы.

В более сложную схему включаются транзисторы, реле, стабилитрон и конденсатор С1, сглаживающий пульсации на пряжения. Выравнивание тока производится с помощью параметрического стабилизатора. В этом случае устройство может питаться от любого источника, параметры которого совпадают с на пряжением катушки реле в диапазоне от 12 до 24 вольт. Источник питания может стабилизироваться с помощью обычного диодного моста с конденсатором.

Как работает готовая схема

С помощью транзистора включается реле, которое, в свою очередь, обеспечивает включение магнитного пускателя. Через его контакты на греватель подключается к сети двумя собственными контактами. В этом случае на на грузке не остается фазы, когда пускатель отключается. Если в помещении повышен на я влажность, для подключения рекомендуется использовать УЗО.

В качестве на гревателя, кроме ТЭНов, используются масляные радиаторы, лампы на каливания на 100 Вт и бытовые обогреватели со встроенным вентилятором. Необходимо исключить прямой доступ к токоведущим частям.

После того как термореле на включение и выключение своими руками собрано, следует проверить качество и правильность монтажа. Все соединения должны быть хорошо пропаяны. После этого можно выполнять на стройку прибора в соответствии с заданными параметрами.

Термореле своими руками

После того как термореле своими руками собрано, следует проверить правильность монтажа. Все соединения должны быть хорошо пропаяны. После этого можно выполнять настройку прибора

Температурные датчики, терморезисторы, термореле.

Датчики температуры – это датчики,которые значение температуры переводят в другие физические параметры, например, сопротивление или напряжение.

Терморезисторы

Терморезисторы – это температурные датчики, которые преобразуют значение температуры в сопротивление. Любой проводник имеет сопротивление, которое при изменении температуры также изменяется. Величина, которая показывает насколько изменяется сопротивление при изменении температуры на 1 0 С, называется температурный коэффициент сопротивления -ТКС, и если при увеличении температуры сопротивление увеличивается, то ТКС -положительный, а если уменьшается, то отрицательный.

Основные характеристики терморезисторов:

Диапазон измеряемых температур;

Максимальная мощность рассеивания (имеется ввиду тепловая характеристика);

Термисторы – это терморезисторы с отрицательным ТКС (NTC – negative temperature characteristic). Изготавливают их из оксидов различных металлов, керамики и даже кристаллов алмаза.

NTC-резисторы применяют в качестве датчиков температуры, в бытовой технике и в промышленной, от -40 до 300 0 С.

Ещё одна область применения это ограничение пускового тока в различных электронных устройствах, например в импульсных блоках питания,которые есть абсолютно во всех устройствах питающихся от сети. При подключении к сети термистор имеет комнатную температуру и сопротивление порядка нескольких Ом. В момент зарядки конденсатор происходит скачок тока, но термистор не даёт ему подняться выше предела, зависящего от сопротивления термистора. При прохождении тока термистор разогревается и его сопротивление падает почти до нуля, и в дальнейшем он не влияет на работу устройства.

Позисторы – терморезисторы с положительным ТКС (PTC – positive temperature characteristic). Положительным ТКС, к примеру, обладают все металлы, также их изготавливают из керамики и полупроводниковых кристаллов.

Позисторы также применяют в качестве датчиков температуры,но на этом их область применения не ограничивается, их применяют:

В качестве защитных элементов в трансформаторах, электродвигателях и других электронных приборах, в которых есть риск возникновения перегрева. Для этого позистор включают последовательно с нагрузкой – обмоткой двигателя или электронной схемой, а сам позистор непосредственно в зону нагрева – приклеивают термоклеем к обмотке или заживают хомутом или просто прижимают используя термопасту. При этом такая защита от перегрева достаточно эффективна и не имеет пределов цикла включения/выключения, так как нет никаких размыкающих контактов, просто защитный термистор приобретает высокое сопротивление и через него проходт остаточный ток,значение которого совершенно не опасно для нагрузки. Но позистор всё-же можно вывести из строя – при резком скачке напряжения, так как ток превысит номинальный. Например, если вместо 220 В придёт 380 В, сопротивление его будет достаточно низким, так как температура в норме, а вот ток который через него пройдёт превысит номинальный и он просто выгорит, разомкнув нагрузку.

Ещё одно применение – запуск электродвигателей компрессоров. Применяется такая схема в маломощных холодильных машинах – холодильниках, морозильных камерах, в которых установлены однофазные электродвигатели с пусковой обмоткой. В современных кондиционерах такую схему уже не используют, используя двухфазные электродвигатели с рабочими фазосдвигающими конденсаторами.

В этом случае рабочую обмотку подключают непосредственно к сети, а пусковую через позистор. После запуска компрессора позистор нагревается от проходящего через него тока и увеличивает своё сопротивление, отключая пусковую обмотку. Кстати из-за этого при кратковременном пропадании питающего напряжения, компрессор может не запуститься, так как термистор не успеет остыть и выйдет из строя из-за перегрева основной обмотки.

Применяют PTC – резисторы в схемах запуска люминесцентных ламп.

В этой схеме при включении лампы позистор имеет малое споротивление и через него протекает ток, при этом разогреваются нити накала в лампе и сам позистор, после нагревания цепь позистора размыкается и лампа включается уже с разогретыми электродами. Эта схема значительно продлевает срок службы энергосберегающих ламп.

Нашли применение данные терморезисторы и как датчики уровня жидкости. Схема контроля основана на разных свойствах жидкости и воздуха – теплоёмкость и теплопередача жидкости значительно превышает эти параметры в воздухе.

Также позисторы применяют в качестве нагревательных элементов – в бытовой технике, автомобильной промышленности. Это как раз те самые разрекламированные керамические нагреватели, которые “не сжигают кислород”

Термопара – это термопреобразовательный элемент, представляющий собой “спай” разнородных металлов.

В схеме с двумя такими спаями при разности температур между ними в цепи появится термо-ЭДС, величина которой будет зависеть от природы металлов и разности температур между спаями. Впервые термоэлектрический эффект обнаружили ещё в первой половине девятнадцатого века.

Применение для термопар самое различное – в промышленности, в медицине, для научно-исследовательских целей. Термопары могут измерять довольно высокие температуры, например температуру жидкой стали (около 1800 0 С).

Материал для изготовления термопар – медь,хромель,алюмель, платина, и полупроводниковые материалы.

Используется и обратный эффект – при пропускании электрического тока в цепи, появляется разность температур между двумя спаями, в середине прошлого века выпускали холодильники, рабочим элементом была термопара на основе полупроводников. Но из-за более низкого к.п.д., по сравнению с компрессорными холодильниками, их перестали выпускать.

Полупроводниковые термочувствительные элементы

Хотя и терморезисторы изготавливаю из полупроводниковых материалов, но здесь речь идёт о эффекте изменения температуры на p-n переходе транзисторов и диодов. Эти приборы характеризуются температурным коэффициентом напряжения – ТКН. Это изменение приложенного напряжения при изменении температуры. У всех полупроводников он отрицательный равен примерно 2мВ/ 0 С.

На основе полупроводниковых датчиков температуры выпускают специализированные микросхемы, в которых на одном кристале помещается сразу и термочувствительный элемент усилители сигнала и схемы стабилизации. В настоящее время такие микросхемы широко распространены и выпускаются миллионами штук многими производителями. А потребитель получает готовое откалиброванное изделие с выходным сигналом нужной величины и нужной ему погрешностью (точностью). Используют такие микросхемы как датчики температуры в самых разнообразных устройствах.

Ещё одно применение полупроводниковых термодатчиков – в качестве элементов стабилизации и компенсации в электронных схемах. К примеру при протекании тока через мощные силовые элементы он нагреваются, изменяется х сопротивление и,соответственно, параметры, чтобы компенсировать этот эффект, на его корпус крепят термотранзистор и включают в схему термокомпенсации.

Термореле – это устройства для включения или выключения нагрузки при достижении определённой температуры, они преобразуют тепловую энергию в механическую, которая идёт на замыкание/размыкание электрических контактов.

Область применения данных изделий -автоматизация и защита устройств в быту, на производстве, в автомобилях. Например их используют в утюгах, тепловых завесах, электрокаминах. Главное их достоинство это невысокая цена и простота.

Выпускают регулируемые термореле и настроенные на определённую температуру срабатывания. С замыкающими и размыкающими контактами, а также с группами контактов на замыкание/размыкание одновременно.

Технические параметры термореле:

Температура срабатывания – температура при достижении которой происходит замыкание/размыкание контактов реле

Температура возврата, соответственно при ней происходит возврат в исходное состояние

Гистерезис (дифференциал) -разница между температурой срабатывания и возврата

Коммутируемый ток и напряжение, от этого параметра зависит долговечность прибора, стоит подбирать прибор с запасом по току

Погрешность прибора, например +/- 10%

Биметаллические термореле

В таких реле срабатывание происходит из-за изгиба платины или диска, выполненных из биметалла (то есть из двух металлов), из-за разного объёмного расширения разнородных металлов. Они достаточно простые безотказные

Есть две разновидности этих типов реле – терморегуляторы и термоограничители. Первый тип регулирует температуру в определённых пределах, автоматически включая и выключая нагрузку, а вторые используются для защиты и требуют после срабатывания сброса специальной кнопкой.

Термодатчики манометрического типа

Измерение температуры этими датчиками основано на эффекте объёмного расширения различными жидкостями.

Используют их,например в водонагревателях или в кондиционерах для включения подогрева картера и дренажа. Они представляют из себя колбу с жидкостью, которая контактирует с измеряемой средой и соединена с контактами металлической трубкой. В качестве рабочего вещества обычно применяют смесь на основе спирта или этиленгликоля.

Электронные термореле

Это уже довольно сложные электронные устройства которые коммутируют нагрузку с помощью электромагнитных реле, контакторов, датчиками температуры могут служить почти все вышеперечисленные типы. Обрабатывает сигнал микроконтроллер или же специализированная электронная схема. Такие приборы могут иметь несколько каналов, например, четыре,то есть могут контролировать четыре точки и управлять четырьмя нагрузками, а выдавать информацию на электронный дисплей. Для монтажа в электрощит выпускают термореле в корпусе под DIN-рейку.

Датчики температуры, термисторы, термореле

В холодильной технике используют абсолютно все виды датчиков температуры и термореле, рассмотрим подробнее их типы

Термореле с множеством регулировок. W1209 DC 12 В.

Точность измерения:

— 0.1 ° C — в пределах от -9,9 до +99,9 °C

— 1 °C в пределах от -50 до -10 и от +100 до +110

— 0.1 °C — в пределах от -9,9 до +99,9 °C

— 1 °C в пределах от -50 до -10 и от +100 до +110 °C

Гистерезис: от 0.1 до 15 °C

Точность Гистерезиса: 0.1 °C

Частота обновления: 0.5 секунд.

Напряжение питания схемы: 12 В постоянного тока (DC12V).

Потребляемая мощность: статический ток: 35мА; ток при замкнутом реле: 65мА

Терморезистор: NTC (10K +-0,5%).

Длинна выноса датчика 50 см.

Выход: 1 канал выход реле, мощность = 10А

Влажность 20% -85%

Размер: 48 * 40 * 14 мм.

Цифровой двух-пороговый, двух-режимный, бескорпусной, питание 12V регулятор температуры XH-W1209 предназначен для поддержания необходимой температуры воздуха в инкубаторах, теплицах, террариумах, в системах отопления, для управления температурой теплых полов, бассейнов, морозильных камер, системы для не замерзания водостоков и т.д.

Терморегулятор управляется микроконтроллером STM8S003F3P6, который анализирует измеренную цифровым датчиком температуру, сравнивает ее с заданным значением, учитывает заданный режим работы, и на основании этих данных включает и отключает нагрузку. Коммутация осуществляется электромагнитным реле.

Терморегулятор ― контактный (в терморегуляторе применен релейный силовой элемент). Терморегулятор двух-пороговый ― верхний и нижний пороги (возможность задания верхнего значения (порога) температуры включения (отключения) и нижнего значения (порога) температуры включения (отключения).

set - выбирает режим установки и настройки параметров

И - изменяют значение установки и параметров

пока температура ниже установки, контакты реле разомкнуты, по достижении заданной температуры контакты реле замыкаются и остаются в таком положении до снижения температуры на величину установленного гистерезиса (по умолчанию на 2ºС).

Если нажать кнопку «SET», то кнопками «+» и «-» можно задать температуру включения реле (если текущая температура НИЖЕ этого значения, то контакты силовых клемм замыкаются.)

Термостат должен работать в паре с нагревателем или охладителем.

Для установки температуры контроля необходимо нажать кнопку SET, после чего кнопками «+» или «-» установить новую температуру, и еще раз нажать кнопку SET.

Для входа в режим программирования необходимо удерживать в течение 5 секунд кнопку SET, после чего кнопками «+» или «-» выбрать пункт меню из списка ниже. Для сохранения настроек нужно нажать и удерживать кнопку SET, или же не нажимать никакие кнопки в течение 10 секунд. Для возврата к установкам по-умолчанию необходимо нажать и удерживать кнопку «+».

Инструкция пользования, с подробным описанием режимов программирования, на русском языке, в комплекте.

Управляющий контроллер STM8S003F3P6. Опорное напряжение на датчик температуры и питание контроллера - стабилизированные 5,0 В на AMS1117 -5.0.

Ток потребления термостата в режиме отключенного реле 19 мА, включенного 68 мА (при питающем напряжении 12 В).

• Универсальность
• Датчик на разъёме в комплекте
• Возможность калибровки
• Малые габариты, масса и стоимость

• Управляющее реле стоит на 12 В с NO контактом, коммутирует ток до 20 А (14VDC) и до 5 А (250VAC).
• Тип датчика ― водонепроницаемый: NTC (10K/3435). Температурный датчик представляет собой термосопротивление 10 кОм, герметично залитое в защитный металлический колпачок. Длина проводе температурного датчика 50 см., но при необходимости, его можно удлинить.
• Диапазон измеряемой и контролируемой температуры: -50

110 градусов.

Точность измерения: ± 0.1 °C.

Точность управления: 0.1 °C.

Гистерезис: 0.1°C — 15°C.

Частота обновления: 0.5 сек.

Напряжение питания: 12 вольт, постоянного тока.

Потребляемая мощность: < 1W.

Диапазон уставки и отображения температур -50ºС +110ºС, чего вполне достаточно для бытового применения.

Красный светодиодный 3-х разрядный индикатор 22×10мм показывает температуру до десятых долей градуса, температуру ниже -10ºС (до -50ºС) и выше 100ºС (до 110ºС) отображает без десятичных долей, т.к. разрядов индикатора не хватает. Дискрета уставки задана по тому-же принципу.

Красный светодиод на плате просто дублирует включение реле.

3 кнопки управления: set, +, - .

set - выбирает режим уставки и настройки параметров

И - изменяют значение уставки и параметров

Кнопку + логичнее было поставить справа, а не в центре, т.к. в соответствии со здравым смыслом увеличение должно быть сверху или справа

В режиме C (охлаждение) работает так:

пока температура ниже уставки, контакты реле разомкнуты, по достижении заданной температуры контакты реле замыкаются и остаются в таком положении до снижения температуры на величину установленного гистерезиса (по умолчанию на 2ºС).

В режиме H (нагрев) работает наоборот

Управляющее реле стоит на 12В с NO контактом, коммутирует ток до 20А (14VDC) и до 5А (250VAC)

Лучше-бы реле поставили с переключающим контактом и все 3 вывода вывели на разъём подключения, при этом немного расширяется сфера применения термостата

Термодатчик представляет собой термосопротивление 10кОм, герметично залитое в защитный металлический колпачок. Длина кабеля 30см (заявлено 50см), но при необходимости, его можно удлинить.

Настройка параметров с расшифровкой:

Температура уставки -50ºС 110ºС, по умолчанию 28ºС

P1 гистерезис переключения 0,1 - 15,0ºС, по умолчанию 2,0ºС

Несимметричный (в минус от уставки), позволяет снизить нагрузку на реле и исполнитель в ущерб точности поддержания температуры.

P2 максимальная уставка температуры -45ºС 110ºС, по умолчанию 110ºС

Позволяет сузить диапазон уставки сверху

P3 минимальная уставка температуры -50ºС 105ºС, по умолчанию -50ºС

Позволяет сузить диапазон уставки снизу

P4 коррекция измеряемой температуры -7,0ºС 7,0ºС, по умолчанию 0,0ºС

Позволяет проводить простейшую калибровку для повышения точности измерения (только сдвиг характеристики).

P5 задержка срабатывания в минутах 0-10мин, по умолчанию 0мин

Иногда необходима для задержки срабатывания исполнителя, критично например для компрессора холодильника.

P6 ограничение отображаемой температуры сверху (перегрев) 0ºС-110ºС, по умолчанию OFF

Лучше без необходимости не трогать, т.к. при некорректной настройке дисплей будет постоянно отображать «—» в любом режиме и придётся скидывать настройки в состояние по умолчанию, для этого надо при очередном включении питания удерживать нажатыми кнопки + и -.

Режим работы С (охладитель) либо H (нагреватель), по умолчанию С

Фактически просто инвертирует логику работы термостата.

Все настройки сохраняются после отключения питания.

Никаких дополнительных и хитрых настроек (ПИД, наклон, обработка, сигнализация) не обнаружено, но они простому пользователю и не нужны.

При температуре ниже -50ºС (или при отключении датчика) на индикаторе отображается LLL

При температуре выше 110ºС (или при замыкании датчика) на индикаторе отображается HHH

Интересная особенность - скорость обновления показаний температуры зависит от скорости изменения температуры. При быстрых изменениях температуры, индикатор обновляет показания 3 раза за секунду, при медленных изменениях - примерно в 10 раз медленнее, т.е. происходит цифровая фильтрация результата для повышения стабильности показаний.

Точность измерения заявлена 0,1ºС, но это просто невозможно для обычного нелинейного терморезистора без индивидуальной калибровки по множеству точек, которую 100% не делали, да и 10-bit ADC не позволяет такую роскошь. В лучшем случае можно рассчитывать на точность 1ºС

Реальная схема термостата

Управляющий контроллер STM8S003F3P6

Опорное напряжение на датчик температуры и питание контроллера - стабилизированные 5,0В на AMS1117 -5.0

Ток потребления термостата в режиме отключенного реле 19мА, включенного 68мА (при питающем напряжении 12,5В)

Напряжение питания ниже 12В подключать нежелательно, т.к. на реле подаётся напряжение на 1,5В меньше питающего. Лучше, чтобы оно было немного больше (13-14В)

Токоограничительные резисторы на индикатор стоят в цепи разрядов, а не сегментов - это приводит к изменению их яркости в зависимости от числа горящих сегментов. На нормальную работу не влияет, но в глаза бросается.

Вход RESET (4 pin) выведен на контакты для программирования, имеет только внутреннюю высокоомную подтяжку (0,1мА) и контроллер иногда ложно сбрасывается от сильной искровой помехи поблизости (даже от искры в собственном реле), либо при случайном касании контакта рукой.

Легко исправляется установкой блокирующего конденсатора 0,1мкФ на общий провод

Поверку и калибровку проводил классически на двух контрольных точках 0ºС и 100ºС

В воде с тающим льдом показал +1ºС

В кипящем чайнике температуру показал 101ºС

После ввода коррекции -1,0ºС, воду с тающим льдом показал -0,1 +0,1ºС, что меня вполне устроило

Кипящую воду стал показывать нормально 100ºС

Термореле с множеством регулировок

Цифровой двух-пороговый, двух-режимный, питание 12V регулятор температуры XH-W1209 предназначен для поддержания необходимой температуры воздуха