วิธีสร้างวงจรเทอร์โมสตัทตู้ฟักไข่อย่างง่าย

ลองใช้เครื่องมือของเราเพื่อกำจัดปัญหา





วงจรเทอร์โมสตัทตู้อบอิเล็กทรอนิกส์ที่แสดงในบทความนี้ไม่เพียง แต่สร้างได้ง่าย แต่ยังง่ายต่อการตั้งค่าและรับจุดสะดุดที่ระดับอุณหภูมิที่ตั้งไว้ต่างๆ การตั้งค่านี้สามารถทำได้โดยใช้ตัวต้านทานตัวแปรแบบแยกตัวสองตัว

ตู้อบทำงานอย่างไร

ตู้ฟักไข่เป็นระบบที่ฟักไข่นก / สัตว์เลื้อยคลานด้วยวิธีการประดิษฐ์โดยสร้างสภาพแวดล้อมที่ควบคุมอุณหภูมิ ที่นี่อุณหภูมิได้รับการปรับให้เหมาะสมอย่างแม่นยำเพื่อให้เข้ากับระดับอุณหภูมิการฟักไข่ตามธรรมชาติซึ่งกลายเป็นส่วนสำคัญที่สุดของระบบทั้งหมด



ข้อดีของการฟักไข่เทียมคือการผลิตลูกไก่ได้เร็วและดีต่อสุขภาพมากกว่าเมื่อเทียบกับกระบวนการทางธรรมชาติ

ช่วงการตรวจจับ

ช่วงการตรวจจับค่อนข้างดีตั้งแต่ 0 ถึง 110 องศาเซลเซียส การสลับโหลดเฉพาะที่ระดับอุณหภูมิเกณฑ์ที่แตกต่างกันไม่จำเป็นต้องมีการกำหนดค่าที่ซับซ้อนเพื่อเกี่ยวข้องกับวงจรอิเล็กทรอนิกส์
ในที่นี้เราจะพูดถึงขั้นตอนการสร้างเทอร์โมสตัทตู้อบอิเล็กทรอนิกส์แบบง่ายๆ เทอร์โมสตัทตู้อบอิเล็กทรอนิกส์ที่เรียบง่ายนี้จะรับรู้และเปิดใช้งานรีเลย์เอาต์พุตที่ระดับอุณหภูมิที่แตกต่างกันตั้งแต่ 0 ถึง 110 องศาเซลเซียสอย่างซื่อสัตย์



ข้อเสียของเทอร์โมสตัทระบบเครื่องกลไฟฟ้า

เซ็นเซอร์อุณหภูมิหรือเทอร์โมสตัทระบบเครื่องกลไฟฟ้าทั่วไปไม่มีประสิทธิภาพมากนักเนื่องจากเหตุผลง่ายๆที่ไม่สามารถปรับให้เหมาะสมกับจุดเดินทางที่แม่นยำได้

โดยปกติเซ็นเซอร์อุณหภูมิหรือเทอร์โมสตัทประเภทนี้มักใช้แถบ bimetal ที่แพร่หลายสำหรับการทำงานสะดุดจริง

เมื่ออุณหภูมิที่จะรับรู้ถึงจุดเกณฑ์ของโลหะนี้มันจะโค้งงอและหัวเข็มขัด

เนื่องจากกระแสไฟฟ้าไปยังอุปกรณ์ทำความร้อนผ่านโลหะนี้การโก่งงอทำให้หน้าสัมผัสแตกและส่งผลให้กำลังไฟฟ้าไปยังองค์ประกอบความร้อนหยุดชะงัก - เครื่องทำความร้อนจะปิดและอุณหภูมิจะเริ่มลดลง

เมื่ออุณหภูมิเย็นลง bimetal จะเริ่มยืดตัวเป็นรูปแบบเดิม เมื่อถึงรูปร่างก่อนหน้านี้แหล่งจ่ายไฟฟ้าไปยังเครื่องทำความร้อนจะถูกเรียกคืนผ่านหน้าสัมผัสและวงจรจะทำซ้ำ

อย่างไรก็ตามจุดเปลี่ยนระหว่างสวิตชิ่งยาวเกินไปและไม่สอดคล้องกันจึงไม่น่าเชื่อถือสำหรับการทำงานที่ถูกต้อง

วงจรบ่มเพาะอย่างง่ายที่นำเสนอนี้ปราศจากข้อบกพร่องเหล่านี้อย่างแน่นอนและจะให้ความแม่นยำในระดับสูงโดยเปรียบเทียบกับการดำเนินการสะดุดด้านบนและด้านล่าง

Egg Incubator Thermostat ใช้ทรานซิสเตอร์ BC547 เป็นเซ็นเซอร์ความร้อน

ส่วนรายการ

  • R1 = 2k7,
  • R2, R5, R6 = 1K
  • R3, R4 = 10K,
  • D1 --- D4 = 1N4007,
  • D5, D6 = 1N4148,
  • P1 = 100K,
  • VR1 = 200 โอห์ม 1 วัตต์
  • C1 = 1000 ยูเอฟ / 25 โวลต์
  • T1 = BC547,
  • T2 = BC557, ไอซี = 741,
  • OPTO = LED / LDR Combo
  • รีเลย์ = 12 V, 400 โอห์ม, SPDT.

การทำงานของวงจร

เราทราบดีว่าส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์ของเซมิคอนดักเตอร์ทุกชิ้นมีการเปลี่ยนแปลงการนำไฟฟ้าเพื่อตอบสนองต่ออุณหภูมิแวดล้อมที่แตกต่างกัน คุณสมบัตินี้ใช้ประโยชน์ที่นี่เพื่อให้วงจรทำงานเป็นเซ็นเซอร์และตัวควบคุมอุณหภูมิ

ไดโอด D5 และทรานซิสเตอร์ T1 ร่วมกันสร้างเซ็นเซอร์อุณหภูมิที่แตกต่างกันและมีปฏิสัมพันธ์กันอย่างมากกับการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิโดยรอบที่เกี่ยวข้อง

นอกจากนี้เนื่องจาก D5 ทำหน้าที่เป็นแหล่งอ้างอิงโดยอยู่ที่ระดับอุณหภูมิโดยรอบควรเก็บไว้ห่างจาก T1 และในที่โล่งให้มากที่สุด

Pot VR1 อาจใช้ภายนอกเพื่อปรับระดับการอ้างอิงที่ตั้งโดย D5 ให้เหมาะสม

ตอนนี้สมมติว่า D5 อยู่ในระดับอุณหภูมิที่ค่อนข้างคงที่ (โดยรอบ) หากอุณหภูมิที่เป็นปัญหารอบ T1 เริ่มสูงขึ้นหลังจากระดับเกณฑ์ที่กำหนดโดย VR1 T1 จะเริ่มอิ่มตัวและค่อยๆเริ่มดำเนินการ

เมื่อถึงแรงดันไฟฟ้าตกไปข้างหน้าของ LED ภายในออปโปคัปเตอร์ไฟจะเริ่มสว่างขึ้นตามลำดับเมื่ออุณหภูมิข้างต้นสูงขึ้น

ที่น่าสนใจคือเมื่อไฟ LED ถึงระดับหนึ่งแล้วตั้งค่าเพิ่มเติมโดย P1 IC1 จะหยิบสิ่งนี้ขึ้นมาและเปลี่ยนเอาต์พุตทันที

T2 พร้อมกับรีเลย์ยังตอบสนองต่อคำสั่งของ IC และทำงานตามลำดับเพื่อปิดโหลดหรือแหล่งความร้อนที่เป็นปัญหา

วิธีการสร้าง Opto-Coupler LED / LDR

การออกแบบวงจรออปโตคัปเปลอร์ LED LDR

การทำออปโป LED / LDR แบบโฮมเมดนั้นง่ายมาก ตัดแผ่นกระดานเอนกประสงค์ประมาณ 1 คูณ 1 นิ้ว

งอ LDR ลีดใกล้กับ 'หัว' ใช้ LED สีแดงสีเขียวโค้งงอเช่นเดียวกับ LDR (ดูรูปและคลิกเพื่อขยาย)

สอดเข้าไปบน PCB เพื่อให้จุดเลนส์ LED สัมผัสกับพื้นผิวการตรวจจับ LDR และหันหน้าเข้าหากัน

บัดกรีลีดที่ด้านข้างของ PCB อย่าตัดส่วนตะกั่วส่วนเกินที่เหลือออก
ปิดฝาทึบด้านบนและตรวจสอบให้แน่ใจว่ากันแสงได้ ควรปิดขอบด้วยกาวปิดผนึกทึบแสง

ปล่อยให้แห้ง ออปโตคัปเตอร์ที่ใช้ LED / LDR ที่ใช้ในบ้านของคุณพร้อมแล้วและอาจได้รับการแก้ไขบนแผงวงจรหลักโดยมีการวางแนวตะกั่วตามแผนผังวงจรเทอร์โมสตัทตู้อบอิเล็กทรอนิกส์

อัปเดต:

หลังจากการตรวจสอบอย่างรอบคอบพบว่าสามารถหลีกเลี่ยง opto-coupler ข้างต้นได้โดยสิ้นเชิงจากวงจรควบคุมตู้ฟักไข่ที่เสนอ

ต่อไปนี้คือการปรับเปลี่ยนที่ต้องทำหลังจากกำจัดออปโป้

ตอนนี้ R2 เชื่อมต่อโดยตรงกับตัวสะสมของ T1

ทางแยกของพิน # 2 ของ IC1 และ P1 เกี่ยวกับทางแยก R2 / T1 ด้านบน

เพียงเท่านี้เวอร์ชันที่ง่ายกว่าก็พร้อมใช้งานได้รับการปรับปรุงให้ดีขึ้นมากและจัดการได้ง่ายขึ้น

โปรดตรวจสอบรุ่นที่เรียบง่ายมากของวงจรข้างต้น:

การควบคุมตู้อบ opamp ด้วยฮิสเทรีซิส

การเพิ่ม Hysteresis ใน Incubator Circuit ด้านบน

ย่อหน้าต่อไปนี้อธิบายวงจรควบคุมอุณหภูมิตู้อบที่ปรับได้ง่าย แต่แม่นยำซึ่งมีคุณสมบัติควบคุมฮิสเทรีซิสพิเศษ Dodz ร้องขอความคิดเรามาดูข้อมูลเพิ่มเติมกันเถอะ

ข้อกำหนดทางเทคนิค

สวัสดีครับ

ขอให้เป็นวันที่ดี. ฉันอยากจะบอกว่าบล็อกของคุณมีข้อมูลมากนอกเหนือจากข้อเท็จจริงที่ว่าคุณยังเป็นบล็อกเกอร์ที่มีประโยชน์อีกด้วย ขอบคุณมากสำหรับผลงานที่ยอดเยี่ยมในโลกนี้

อันที่จริงฉันมีคำขอเล็กน้อยที่จะทำและหวังว่านี่จะไม่เป็นภาระกับคุณมากขนาดนั้น ฉันค้นคว้าเกี่ยวกับเทอร์โมสตัทแบบอนาล็อกสำหรับตู้ฟักไข่แบบโฮมเมดของฉัน

ฉันได้เรียนรู้ว่าอาจมีหลายวิธีในการใช้เซ็นเซอร์ที่แตกต่างกันเช่นเทอร์มิสเตอร์แถบไบเมทัลลิกทรานซิสเตอร์ไดโอดและอื่น ๆ

ฉันต้องการสร้างโดยใช้วิธีใดวิธีหนึ่งเหล่านี้ แต่ฉันพบว่าวิธีไดโอดเป็นวิธีที่ดีที่สุดสำหรับฉันเนื่องจากความพร้อมของส่วนประกอบ

อย่างไรก็ตามฉันไม่พบไดอะแกรมที่ฉันพอใจในการทดลอง

วงจรปัจจุบันดี แต่ไม่สามารถติดตามได้มากนักเกี่ยวกับการตั้งค่าระดับอุณหภูมิสูงและต่ำและการปรับฮิสเทอรีซิส

ประเด็นของฉันคือฉันต้องการสร้างเทอร์โมสตัทด้วยเซ็นเซอร์ที่ใช้ไดโอดและฮิสเทรีซิสที่ปรับได้สำหรับตู้อบแบบโฮมเมด โครงการนี้จัดทำขึ้นเพื่อการใช้งานส่วนตัวและสำหรับเกษตรกรในพื้นที่ของเราที่มีส่วนร่วมในการฟักไข่เป็ดและสัตว์ปีก

ฉันประกอบอาชีพเกษตรกรรมโดยเรียน (หลักสูตรพื้นฐานวิชาชีพเฉพาะทาง) อิเล็กทรอนิกส์เป็นงานอดิเรก ฉันอ่านไดอะแกรมและส่วนประกอบบางอย่างได้ แต่ไม่มากนัก ฉันหวังว่าคุณจะทำให้ฉันเป็นวงจรนี้ สุดท้ายนี้ฉันหวังว่าคุณจะสามารถอธิบายได้ง่ายขึ้นโดยเฉพาะการตั้งค่าเกณฑ์อุณหภูมิและฮิสเทรีซิส

ขอบคุณมากและมีพลังมากขึ้นสำหรับคุณ

การออกแบบ

ในโพสต์ก่อนหน้านี้ของฉันฉันได้พูดถึงวงจรเทอร์โมสตัทตู้อบที่น่าสนใจ แต่เรียบง่ายมากซึ่งใช้ทรานซิสเตอร์ราคาไม่แพง BC 547 สำหรับตรวจจับและรักษาอุณหภูมิการฟักตัว

วงจรประกอบด้วยเซ็นเซอร์อื่นในรูปแบบของไดโอด 1N4148 อย่างไรก็ตามอุปกรณ์นี้ใช้สำหรับสร้างระดับอ้างอิงสำหรับเซ็นเซอร์ BC547

ไดโอด 1N4148 จะตรวจจับอุณหภูมิบรรยากาศโดยรอบและ 'แจ้ง' เซ็นเซอร์ BC547 เพื่อปรับเกณฑ์ให้เหมาะสม ดังนั้นในช่วงฤดูหนาวธรณีประตูจะถูกเลื่อนไปด้านที่สูงขึ้นเพื่อให้ตู้อบอุ่นกว่าในช่วงฤดูร้อน

ทุกอย่างดูเหมือนจะสมบูรณ์แบบในวงจรยกเว้นประเด็นเดียวนั่นคือปัจจัยด้านฮิสเทรีซิสซึ่งขาดหายไปอย่างสิ้นเชิง

หากไม่มีฮิสเทอรีซิสที่มีประสิทธิภาพวงจรจะตอบสนองอย่างรวดเร็วทำให้สวิตช์ไฟฮีตเตอร์ที่ความถี่เร็วถึงระดับเกณฑ์

นอกจากนี้การเพิ่มคุณสมบัติการควบคุมฮิสเทรีซิสจะช่วยให้ผู้ใช้สามารถตั้งอุณหภูมิเฉลี่ยของช่องได้ด้วยตนเองตามความต้องการของแต่ละบุคคล

แผนภาพต่อไปนี้แสดงการออกแบบที่ปรับเปลี่ยนของวงจรก่อนหน้านี้อย่างที่เราเห็นตัวต้านทานและหม้อถูกนำมาใช้กับพิน # 2 และพิน # 6 ของ IC หม้อ VR2 สามารถใช้สำหรับปรับเวลาปิดของรีเลย์ตามความต้องการที่ต้องการ

การเพิ่มนี้เกือบจะทำให้วงจรเป็นการออกแบบตู้อบที่สมบูรณ์แบบ

การปรับเวลาปิดของรีเลย์

ส่วนรายการ

  • R1 = 2k7,
  • R2, R5, R6 = 1K
  • R3, R4, R7 = 10K,
  • D1 --- D4 = 1N4007,
  • D5, D6 = 1N4148,
  • P1 = 100K, VR1 = 200 โอห์ม, 1 วัตต์,
  • VR2 = เงินกองกลาง 100k
  • C1 = 1000 ยูเอฟ / 25 โวลต์
  • T1 = BC547,
  • T2 = BC557, ไอซี = 741,
  • OPTO = LED / LDR Combo
  • รีเลย์ = 12 V, 400 โอห์ม, SPDT.

Incubator Thermostat โดยใช้ IC LM35 Temperature Sensor

วงจรเทอร์โมสตัทควบคุมอุณหภูมิตู้ฟักไข่ที่เรียบง่ายโดยใช้ LM 35 IC มีอธิบายไว้ในบทความนี้ มาเรียนรู้เพิ่มเติม

ความสำคัญของสภาพแวดล้อมที่ควบคุมอุณหภูมิ

ใครก็ตามที่เกี่ยวข้องกับอาชีพนี้จะเข้าใจถึงความสำคัญของวงจรควบคุมอุณหภูมิซึ่งไม่เพียง แต่จะมีราคาที่สมเหตุสมผล แต่ยังมีคุณสมบัติเช่นการควบคุมอุณหภูมิที่แม่นยำและช่วงที่ปรับได้ด้วยตนเองมิฉะนั้นการฟักไข่อาจได้รับผลกระทบอย่างมากทำลายไข่ส่วนใหญ่หรือพัฒนาลูกหลานก่อนกำหนด .

ฉันได้พูดถึงเรื่องง่ายในการสร้างแล้ว วงจรเทอร์โมสตัทของตู้อบ ในโพสต์ก่อนหน้านี้เราจะได้เรียนรู้ระบบบ่มเพาะสองสามระบบที่มีขั้นตอนการตั้งค่าที่ง่ายและเป็นมิตรกับผู้ใช้มากขึ้น

การออกแบบครั้งแรกที่แสดงด้านล่างใช้ opamp และวงจรเทอร์โมสตรัท LM35 IC ซึ่งดูน่าสนใจมากเนื่องจากมีการกำหนดค่าที่ง่ายมาก:

IC LM35 เซ็นเซอร์อุณหภูมิ

แนวคิดที่นำเสนอข้างต้นดูเหมือนจะอธิบายได้ด้วยตนเองโดยที่ IC 741 ได้รับการกำหนดค่าเป็นตัวเปรียบเทียบ
ด้วยขาอินพุทขาเข้า # 2 ของขากลับถูกยึดด้วยการอ้างอิงที่ปรับได้ โพเทนชิออมิเตอร์ ในขณะที่ขาอื่น ๆ ที่ไม่กลับด้าน # 3 ติดอยู่กับเอาต์พุตของเซ็นเซอร์อุณหภูมิ IC LM35

หม้ออ้างอิงใช้เพื่อตั้งค่าขีด จำกัด อุณหภูมิที่เอาต์พุต opamp ควรจะสูง หมายความว่าทันทีที่อุณหภูมิรอบ LM35 สูงกว่าระดับเกณฑ์ที่ต้องการแรงดันเอาต์พุตจะสูงพอที่จะทำให้พิน # 3 ของ opamp ไปที่แรงดันไฟฟ้าที่ขา # 2 ตามที่หม้อตั้งไว้ สิ่งนี้จะทำให้เอาต์พุตของ opamp สูงขึ้น ผลลัพธ์จะแสดงโดย LED สีแดงด้านล่าง ซึ่งจะสว่างขึ้นในขณะที่ไฟ LED สีเขียวดับลง

ตอนนี้ผลลัพธ์นี้สามารถรวมเข้ากับไฟล์ ขั้นตอนการขับรีเลย์ทรานซิสเตอร์ สำหรับการเปิด / ปิดแหล่งความร้อนเพื่อตอบสนองต่อทริกเกอร์ข้างต้นในการควบคุมอุณหภูมิตู้อบ

สามารถดูไดร์เวอร์รีเลย์มาตรฐานด้านล่างซึ่งฐานของทรานซิสเตอร์อาจเชื่อมต่อกับพิน # 6 ของ opamp 741 สำหรับการควบคุมอุณหภูมิตู้อบที่ต้องการ

ขั้นตอนการขับรีเลย์สำหรับการเปลี่ยนองค์ประกอบฮีตเตอร์

วงจรขับรีเลย์ทรานซิสเตอร์ วงจรควบคุมอุณหภูมิตู้อบ LM35 อย่างง่าย

Incubator Temperature Controller Thermostat พร้อมไฟ LED

ในการออกแบบครั้งต่อไปเราจะเห็นเครื่องควบคุมอุณหภูมิตู้อบเย็นอีกตัวหนึ่ง วงจรเทอร์โมสตรัท โดยใช้ IC ไดรเวอร์ LED LM3915

ตู้อบพร้อมไฟ LED แสดงอุณหภูมิ

ในการออกแบบนี้ IC LM3915 ถูกกำหนดค่าให้เป็นตัวบ่งชี้อุณหภูมิ ผ่านไฟ LED แบบเรียงลำดับ 10 ดวงและยังใช้ pinouts เดียวกันสำหรับการเริ่มต้นการเปิด / ปิดของอุปกรณ์ทำความร้อนตู้อบสำหรับการควบคุมอุณหภูมิตู้อบที่ต้องการ

ที่นี่ R2 ได้รับการติดตั้งในรูปแบบของหม้อและประกอบด้วยปุ่มควบคุมการปรับระดับเกณฑ์และใช้สำหรับการตั้งค่าการดำเนินการสลับอุณหภูมิตามข้อกำหนดที่ต้องการ

IC เซ็นเซอร์อุณหภูมิ LM35 สามารถมองเห็นได้ซึ่งติดอยู่กับขาอินพุต # 5 ของ IC LM3915 เมื่ออุณหภูมิสูงขึ้นรอบ ๆ IC LM35 ไฟ LED จะเริ่มเรียงลำดับจากพิน # 1 ไปยังพิน # 10

สมมติว่าที่อุณหภูมิห้อง LED # 1 จะสว่างขึ้นและที่อุณหภูมิตัดที่สูงขึ้น LED # 15 จะสว่างขึ้นเมื่อลำดับดำเนินไป

หมายความว่าพิน # 15 อาจถูกพิจารณาว่าเป็นพินที่กำหนดหลังจากนั้นอุณหภูมิอาจไม่ปลอดภัยสำหรับการฟักตัว

การรวมการตัดการถ่ายทอดจะดำเนินการตามข้อพิจารณาข้างต้นและเราจะเห็นว่าฐานของทรานซิสเตอร์สามารถรับฟีดการให้น้ำหนักได้ไม่เกินพิน # 15 เท่านั้น

ดังนั้นตราบใดที่ลำดับ IC อยู่ภายในพิน # 15 รีเลย์จะยังคงถูกทริกเกอร์และอุปกรณ์ฮีตเตอร์จะถูกเปิดอย่างไรก็ตามทันทีที่ลำดับข้ามผ่านพิน # 15 และลงที่พิน # 14 พิน # 13 เป็นต้น ฟีดการให้น้ำหนักทรานซิสเตอร์จะถูกตัดออกและรีเลย์จะเปลี่ยนกลับไปที่ตำแหน่ง N / C จากนั้นจึงปิดฮีตเตอร์ ..... จนกระทั่งอุณหภูมิเป็นปกติและลำดับจะคืนค่ากลับด้านล่างพิน # 15 พินเอาต์

การเลื่อนขึ้น / ลงตามลำดับข้างต้นจะยังคงทำซ้ำตามอุณหภูมิโดยรอบและองค์ประกอบของเครื่องทำความร้อนจะเปิด / ปิดโดยรักษาอุณหภูมิของตู้ฟักให้เกือบคงที่ตามข้อกำหนดที่กำหนด




คู่ของ: วงจรล็อคประตูควบคุมโทรศัพท์มือถือ ถัดไป: วงจรไฟเลี้ยวรถจักรยานยนต์ 2 ขาพร้อมเสียงบี๊บ