Детали устройства регулятора температуры своими руками
В роли датчика температуры обычно выступает терморезистор – элемент, электрическое сопротивление которого меняется в зависимости от температуры. Используют и полупроводниковые элементы – транзисторы и диоды, на характеристики которых температура также оказывает влияние: при нагреве увеличивается ток коллектора (у транзисторов), при этом наблюдается смещение рабочей точки и транзистор перестает работать, не реагируя на входной сигнал.
Но у таких сенсоров есть существенный недостаток: их довольно сложно откалибровать, то есть «привязать» к определенным значениям температуры, из-за чего точность самодельного терморегулятора оставляет желать лучшего.
Между тем промышленность давно освоила выпуск недорогих термодатчиков, калибровка которых осуществляется в процессе изготовления.
К таковым относится прибор марки LM335 от компании National Semiconductor, которым мы и рекомендуем воспользоваться. Стоимость этого аналогового термодатчика составляет всего 1 доллар.
«Тройка» на первой позиции цифрового ряда в маркировке означает, что прибор ориентирован на применение в бытовой технике. Модификации LM235 и LM135 предназначены для использования, соответственно, в промышленности и в военной сфере.
Имея в своем составе 16 транзисторов, этот датчик работает как стабилитрон. При этом его напряжение стабилизации зависит от температуры.
Зависимость следующая: на каждый градус по абсолютной шкале (по Кельвину) приходится 0,01 В напряжения, то есть при нуле по Цельсию (273 по Кельвину) напряжение стабилизации на выходе составит 2,73 В. Производитель калибрует датчик по температуре в 25С (298К). Рабочий диапазон лежит в пределах от -40 до +100 градусов Цельсия.
Таким образом, собирая терморегулятор на базе LM335, пользователь избавляется от необходимости подбирать методом проб и ошибок эталонное напряжение, при котором прибор обеспечит требуемую температуру.
Его можно рассчитать, используя несложную формулу:
V = (273 + T) x 0.01,
Где Т – интересующая пользователя температура по шкале Цельсия.
Помимо термодатчика нам понадобится компаратор (подойдет марки LM311 от того же производителя), потенциометр для формирования эталонного напряжения (настройка требуемой температуры), выходное устройство для подключения нагрузки (реле), индикаторы и блок питания.
↑ 3. Настройка
В качестве термодатчика был выбран терморезистор ММТ-4 номиналом 6,2 кОм. Во-первых, он был в наличии и не дефицитен, во-вторых, имеет герметичную конструкцию, в третьих, номинал в единицы кОм является оптимальным.
Далее пришлось снова брать спиртовой термометр, стакан с горячей водой, окунать в неё терморезистор и записывать зависимость сопротивления от температуры. Сразу выяснилось, что изоляция выводов резистора от воды совершенно необходима, иначе результаты будут непредсказуемы. Вот таблица с результатами моих измерений электрически изолированного от воды терморезистора.
Обратите внимание, что зависимость нелинейна, но с учетом узкого температурного диапазона, этой нелинейностью при изготовлении шкалы можно пренебречь
Термостат — что это?
Термостат — дискретное устройство, имеющее форму клапана. Слово произошло от греческого языка, в переводе означает «тепло» и «стоячий».
Механический прибор способен реагировать на температуру антифриза, поддерживая определенный тепловой режим двигателя автоматически.
Он не показывает настоящее значение t в данный момент времени. Его роль совершенно другая. Задача прибора состоит в том, чтобы вовремя сменить свое состояние. В момент прогревания мотора клапан закрыт, жидкость перемещается по малому кругу. Узел прогревается быстрее, но как только будет достигнута требуемая t, клапан открывается и возникает подача хладагента.
Принципиальная схема
Принципиальная схема разделена на блоки.
Принципиальная схема термометра на PIC16F628 и DHT11 Блок питания Приводит входное напряжение к значению 5 вольт. Использует стабилизатор напряжения LM7805. ICSP Это 5-пиновый разъем, подключенный к выводам программирования микроконтроллера. Мы используем этот разъем для прошивки микроконтроллера. DHT11 Это 3-пиновый разъем, к которому подключен датчик. Средний вывод подключен к микроконтроллеру для передачи данных. MCU Это PIC16F628, который принимает данные от DHT11 и выводит их на LCD дисплей. Дисплей LCD дисплей (2 строки по 16 символов), который показывает влажность и температуру воздуха.
Микроконтроллер у нас будет работать от внутреннего тактового генератора с частотой 4 МГц. Поэтому на схеме нам не нужен кварцевый резонатор.
Eagle сгенерировала нам следующий перечень элементов: Термометр на PIC16F628 и DHT11. Перечень элементов
Позиционное обозначение | Номинал | Элемент | Корпус | Библиотека | Лист |
C1 | 0.1uF | C-EU025-050X050 | C025-050X050 | rcl | 1 |
C2 | 100uF | CPOL-EUE2.5-5 | E2,5-5 | rcl | 1 |
C3 | 0.1uF | C-EU025-050X050 | C025-050X050 | rcl | 1 |
C4 | 100uF | CPOL-EUE2.5-5 | E2,5-5 | rcl | 1 |
C5 | 0.1uF | C-EU025-050X050 | C025-050X050 | rcl | 1 |
D1 | 1N4004 | 1N4004 | DO41-10 | diode | 1 |
IC2 | 7805TV | 7805TV | TO220V | linear | 1 |
IC3 | PIC16F628 | DIL18 | DIL18 | ic-package | 1 |
JP1 | ICSP | PINHD-1X5 | 1X05 | pinhead | 1 |
JP2 | 16×02 LCD | PINHD-1X16 | 1X16 | pinhead | 1 |
JP3 | DHT11 | PINHD-1X3 | 1X03 | pinhead | 1 |
R1 | 10K | R-EU_0204/7 | 0204/7 | rcl | 1 |
R2 | 5K | TRIM_EU-LI10 | LI10 | pot | 1 |
R3 | 4K7 | R-EU_0204/7 | 0204/7 | rcl | 1 |
S1 | Reset | TAC_SWITCHPTH | TACTILE-PTH | SparkFun | 1 |
X1 | 7-35vDC | W237-10 | W237-102 | con-wago-500 | 1 |
Теперь, когда мы разобрались с аппаратной частью, пришло время заняться программным обеспечением.
Центральный терморегулятор
Такой терморегулятор расположен далеко от вашего котла и обычно позволяет включать или выключать отопление во всём доме. Старые версии соединены проводами с котлом, более новые системы, как правило, посылают сигналы в командный пункт устройства. Именно приспособлениями нового типа оснащены довольно дорогие, но эффективные приборы: котлы двухконтурные Ferroli, Beretta и отечественные АОГВ.
Наиболее известны комнатные терморегуляторы для двухконтурного котла торговой марки Gsm и Protherm. У них встроенный дилатометрический терморегулятор для котла, который в зависимости от модели, может работать дистанционно, часто эта технология используется для электрического котла либо твердотопливных агрегатов.
Комнатный термостат отключает нагрев системы по мере необходимости. Он работает путём измерения температуры воздуха, и включения отопления, когда температура воздуха падает ниже установки термостата, и его выключения, когда установленная температура будет достигнута.
Советы:
- Рекомендуется установка термостата на 20 ° С;
- В ночное время устанавливаемая температура должна быть в пределах 19-21° С.
- Желательно, чтобы в детской комнате было около 22 ° С.
- Температура не должна опускаться ниже 22 ° C в помещении для пожилых людей и людей с ограниченными возможностями.
Как правило, только на одном микроконтроллере климата в системе отопления основана температура всего дома, либо отдельных помещений. Лучший вариант его расположения в гостиной или спальной комнате, которые, вероятно, должны быть самым посещаемым местом в доме.
Комнатным термостатам нужен свободный поток воздуха для измерения температуры, поэтому они не должны быть закрыты шторами или заблокированы мебелью. Соседние с электрическим терморегулятором приборы могут мешать корректной работе устройства. К ним относятся лампы, телевизоры, соседские котлы через стену, сенсорные выключатели.
Калибровка термореле W1209
Калибровка термореле осуществляется в режиме программирования в пункте меню Р4. Для калибровки нужно иметь образцовый термометр. Сравнивая показания эталона с показаниями конструкции, приводят их к одинаковым значениям манипуляциями кнопок «+» или «-». После выхода из настроек W1209 автоматически корректирует температуру измерений во всем диапазоне.
При отсутствии термометра можно воспользоваться известными значениями:
- Температура таяния снега – 0°С;
- Температура кипения воды – 100°С.
Для бытового использования величина погрешности будет в допустимых пределах при калибровке при помощи кипяченой воды вместо дистиллированной.
Как настроить и отрегулировать термостат холодильника
Настройка электронных термостатов осуществляется для всех камер. Требуемая температура для холодильной находится в диапазоне 4–6°С выше нуля, в морозильной оптимальное значение – 18°С ниже нуля.
Для регулировки механического термореле, его ручку устанавливают в положение, показывающее значение от 2 до 3,5.
В случае использования терморегулятора, работающего уже долгое время, зачастую требуется индивидуальный подход. Так, регулировка термостата холодильника обычно осуществляется регулировочными винтами, в паре установленных на корпусе реле. Вращение одного из них смещает температурный диапазон срабатывания регулятора.
Схема термостатов
Как работает термостат?
Термостат — это устройство, поддерживающее определенный температурный режим двигателя и использующее для этого терморегуляторы или фазовые переходы. Он способствует более быстрому прогреванию движка и держит нужную температуру.
Находится между радиатором и двигателем. Главной функцией устройства является блокировка потока антифриза в радиатор до момента полного прогрева движка. Через холодный движок охладитель не циркулирует. После достижения мотором 95 градусов происходит открытие устройства. Позволяя быстрее прогреваться, термостат защищает «сердце» авто от износа и уменьшает объем вредных выхлопов.
Общее строение данной детали включает в себя основной клапан, корпус, цилиндр с воском, пружину и клапан малого круга. При его изготовлении используют медь и латунь. Идея работы лежит в цилиндре, находящемся со стороны, обращенной к движку.
На различных моделях авто узлы настроены на разные температурные границы. Информацию по заданным показателям можно найти на самом приборе. На некоторых автомобилях он вставляется прямо в двигатель.
Внутри этого цилиндра находится искусственный воск в виде небольшого шарика, который при нагревании ДВС до 82⁰С подвергается плавлению. Из всех веществ использование воска является самым оптимальным, поскольку он легко меняет свое состояние из твердого в жидкое и наоборот при повышении и понижении температурного режима.
Как отрегулировать терморегулятор (термостат) в холодильнике?
Корректная работа термостата холодильного агрегата — гарантия свежести и сохранности ваших продуктов и полезности приготовленных блюд. В настоящее время холодильник — это необходимый предмет бытовой техники в каждом доме. При этом главной его функцией является обеспечение сохранности и свежести различных продуктов. Именно по этой причине так важна корректная работа термостата.
При этом стоит отметить, что для хранения разных видов продуктов питания, приемлемая определенная температура. Чаще всего данная информация указана на упаковке продукта питания. При этом регулировка терморегулятора в такой технике должна быть выполнена согласно инструкции, которая прилагается к каждой модели холодильника.
Устройство термостата
Основной функцией терморегулятора является управление мотор –компрессором в механической системе агрегата.
Установка терморегулятора в большинстве моделей осуществляется или же на передней панели оборудования либо в самой камере холодильника. При этом регулировка данной части техники производится по -разному в зависимости от модели устройства.
Электронное управление
Многие современные холодильники оснащены электронным способом регулировки температуры. Для этого на дверь холодильника размещается панель управления. Установить необходимый температурный режим можно нажатием кнопок.
В таких аппаратах вместо терморегулятора используют термисторы. В холодильной и морозильной камере на испарители размещаются датчики. Показания датчиков выводятся на электронную плату, где после обработки информации служат для включения и выключения компрессора.
Регулировка в разных моделях холодильников
Стоит отметить, что в современных моделях, в отличие от изделий, выпущенных в советское время возможна регулировка холодильной и морозильной камер по отдельности. Рассмотрим поведения такой операции в самых популярных брендах такой бытовой техники.
- Gorenje. Регулирование температурного режима в таких агрегатах осуществляется посредством поворота специальной ручки термостата в положение между показателями: максимум и минимум. Наиболее оптимальным вариантом будет установка терморегулятора в положение Эко.
- Однако здесь нужно учитывать температуру помещения где установлен холодильник. Так к примеру, если данный показатель составляет -16, то в таком случае повернуть ручку термостата до указателя «Максимум». Соответственно при высокой температуре ручку терморегулятора нужно повернуть в обратном направлении.
- Либхер. Здесь регулировка термостата осуществляется посредством электронной системы. Главным преимуществом холодильника это производителя является наличие системы CoolPlus. При включении которого температура внутри холодильной и морозильной камеры не зависит от температурного режима в помещении, где установлен агрегат.
- Атлант. Можно сказать, что это одна из самых популярных марок холодильника. Регулировка термостата производится посредством специальной ручки. При этом регулирование осуществляется по семи бальной шкале.
Можно ли перевозить холодильник лежа на боку?
Регулировка терморегулятора Ranco K-59
Вызвать мастера
Ответы на частозадаваемые вопросы
Регулировка терморегулятора Ranco K-59
В настоящее время в производственной программе фирмы Electrolux осталось не так много холодильников, имеющих механическую систему управления, построенную на основе терморегуляторов. Однако парк уже находящихся в эксплуатации подобных холодильников до сих пор очень велик. И мы получаем много вопросов по поводу возможности регулировки используемых в них терморегуляторов марки Ranco K-59. Данная статья написана для удовлетворения спроса на указанную информацию.
Современный механический терморегулятор (в частности, Ranco K-59) представляет собой относительно точный прибор, предполагающий однократную настройку характеристик непосредственно во время изготовления. Предполагается, что благодаря использованию качественных материалов и удачной конструкции терморегулятора, заводской регулировки хватит на весь срок его службы. Т.е. никакой «самовольной разрегулировки» механизма не произойдет. Практические наблюдения полностью подтверждают гипотезу об отсутствии необходимости каких бы то ни было регулировочных работ с Ranco K-59 в процессе эксплуатации. В подавляющем большинстве случаев, если о температурных характеристик прибора, то он связан с частичной потерей (т.е. утечкой) рабочего газа в системе «Сильфон – капиллярная трубка», а не с разрегулировкой механизма термостата. Однако, если специалист по ремонту бытовых холодильников по какой-то причине решил произвести именно регулировку терморегулятора Ranco K-59, а не его замену на новый, то он может воспользоваться материалом, приведенным на этой странице.
В терморегуляторе Ranco K-59 имеется три регулировочных винта, изменяющих температурные характеристики прибора. Два из этих винтов расположены на стороне прибора, противоположной электрическим контактам (см. фото 1).
фото 1 — первые два регулировочных винта
При помощи этих винтов можно в некоторых пределах изменять температуру размыкания рабочих контактов термостата (рабочими контактами являются контакты номер 3 и 4). При вращении винта №1 по часовой стрелке или/и винта №2 против часовой стрелке, температура размыкания рабочих контактов будет увеличиваться (соответственно, вращение в противоположную сторону будет понижать температуру, при которой произойдет размыкание). При этом винт №1 обеспечивает «грубую» регулировку температуры размыкания, а винт №2 – «плавную». Следует также учитывать, что винты не имеют на своих резьбовых концах ограничителей и при чрезмерном числе оборотов против часовой стрелки возможно выпадение винтов из резьбовых втулок механизма термостата.
Третий регулировочный винт Ranco K-59 находится под белой пластиковой крышкой, расположенной на блоке электрических контактов. Для доступа к винту необходимо снять эту крышку с блока контактов (см. фото 2 и 3).фото 2 — Пластиковая крышка. фото 3 — Третий винт. Данный винт позволяет регулировать температуру, при которой происходит замыкание рабочих контактов терморегулятора. При вращении винта по часовой стрелке происходит понижение температуры замыкания контактов. Справедливо и обратное: при вращении против часовой стрелки, температура замыкания будет повышаться.
При проведении регулировочных работ следует учитывать, что терморегуляторы Ranco K-59 относятся к классу приборов с регулируемой зоной нечувствительности. Т.е. Ranco K-59 имеют независимую от уставки температуру замыкания рабочих контактов. От уставки (т.е. от положения ручки регулировки режима работы терморегулятора, выведенной на панель управления холодильника) зависит только температура размыкания рабочих контактов. Поэтому, при проведении регулировки при помощи винтов №1 и №2 (см. фото 1), надо учитывать текущую уставку прибора.
Дополнительную информацию о терморегуляторе Ranco K-59 (включая температурные характеристики различных вариантов этого прибора) можно получить на этой странице.
Как работает термостат отопления?
Обычная отопительная система с водой в качестве теплоносителя состоит из нагревательного оборудования или узла подключения к централизованной сети, труб внутренней разводки и радиаторов.
Чтобы регулировать объемы поступающего от нее в комнаты тепла, приходится либо постоянно следить за котлом, либо регулярно прикрывать/открывать вентиля на батареях.
При этом инертность такой системы не позволяет поддерживать нужную температуру в течение всего дня на установленном уровне. Если больше в печь наложить дров или в котел подать газа, то теплоноситель в трубах нагреется сильнее, при этом тепла через радиаторы он также отдаст больше.
При низкой температуре за окном это хорошо. А вот при резком потеплении на улице в доме жара становится невыносимой. Топливо уже в топке, и вода уже нагрелась, избавиться от тепла никак. Плюс котел еще и продолжает работать.
Без термостата в системе отключать его приходится вручную. Можно, конечно, открыть окна на проветривание и выпустить тепло, но тогда счета за горючее для домашней котельной точно разорят. Вывод напрашивается сам собой: термостат для отопления упрощает проживание, делает его максимально комфортным.
Термостат (терморегулятор) – это устройство для отслеживания температуры в отапливаемом помещении и увеличения/уменьшения подачи в него тепла
Состоит термостат для отопительной системы из:
- термочувствительного датчика (элемента);
- блока настройки;
- модуля управления;
- электромагнитного реле или механического клапана.
В самых простых моделях управляющий блок отсутствует. Все происходит за счет чистой механики и изменения физических свойств термочувствительного элемента.
Таким термостатам электропитание не нужно. По эффективности и точности регулировки системы они уступают электронным приборам, но зато энергонезависимы. При проблемах с напряжением в сети они точно не перестанут работать.
Принцип работы терморегулятора выглядит следующим образом:
- С помощью блока управления выставляется нужная температура.
- При достижении требуемых параметров срабатывает датчик, что приводит к отключению котла либо перекрытию запорного клапана в трубах отопления.
- После падения температуры воздуха в комнате происходит обратное включение котельного оборудования или обогревателей.
Модуль электронного управления позволяет задавать не один показатель температуры, а сразу несколько для каждого времени суток отдельно. Плюс при наличии такого блока есть возможность установки дополнительного температурного датчика на улице и привязки функционирования термостата к данным с него.
В зависимости от вида устройства терморегулятор подключается непосредственно к котлу для регулировки его работы либо на входе в радиатор для контроля объемов подачи теплоносителя
Простейший термостат – это запорная арматура с термодатчиком, стоящая на трубе у батареи. При достижении нужной температуры термостатический клапан закрывается и уменьшает ток теплоносителя. А при охлаждении комнатного воздуха он вновь открывается, в результате чего объемы поступающего тепла увеличиваются.
Более сложные и продвинутые модели предполагают наличие беспроводных датчиков и блоков управления. Вся связь между отдельными элементами происходит через радиоканал. Провода в этом случае не прокладываются, что положительно сказывается на эстетической стороне размещения подобных терморегуляторов в помещении.
Термостаты и принцип их работы
Организм человека может приспособиться к любой температуре, но все же каждый предпочитает иметь в своем доме оптимальные условия, при которых будет комфортно. Используя современные системы вместе с термостатами, можно получить идеальный результат, не прилагая для этого особых усилий, поскольку умное устройство само будет контролировать отопление.
Что представляет собой термостат?
Термостат представляет собой компактное устройство, осуществляющее контроль за температурным режимом системы отопления или технологическим процессом, сверяя показания датчиков с установленными параметрами. При слишком низкой температуре термостат запустит работу отопительной системы, а при достижении установленного уровня отключит нагрев.
Термостаты, контролирующие системы охлаждения, работают по аналогичному принципу: при температуре, превышающей установленную, охладительная система работает, а при достижении граничного значения отключается.
Другими словами, термостат — это устройство, поддерживающее определенный температурный уровень. Рассмотрим наиболее распространенные виды термостатов.
Биметаллические термостаты
Название биметаллический, традиционный термостат получил благодаря находящейся внутри пластине, сделанной из двух разных металлов, которые имеют различные температурные показатели расширения. Установив при помощи регулятора температуру, мы задаем датчику определенные параметры включения и отключения электрической цепи.
Биметаллическая пластина, состоящая, например, из латуни и железа, реагирует определенным образом на повышение температуры. Один из металлов расширяется быстрее, изгибая пластину и разрывая цепь. При остывании пластина принимает исходную ровную форму, цепь восстанавливается и проходящее по ней электричество запускает обогрев.
Газонаполненный сильфон
Недостаток биметаллических термостатов заключается в медленной реакции на изменения температуры. Хорошей альтернативой ему является конструкция с двумя металлическими гофрированными дисками и газонаполненным сильфоном.
При повышении температуры окружающей среды происходит расширение газа в сильфоне, который, расширяясь, раздвигает диски. Диск, находящийся внутри, нажимает на микровыключатель, разрывающий электрическую цепь, и отопление отключается. При снижении температуры происходит сжатие газа в сильфоне, вследствие чего металлический диск прекращает давить на микровыключатель и происходит включение.
Восковые термостаты
Работа рассмотренных выше механических термостатов основана на расширении материала с повышением температуры. Восковые термостаты используют изменение состояния вещества. Они используют маленькую пробку воска внутри запечатанной камеры. При изменении температуры воск в маленькой камере начинает плавиться, переходя из жидкого состояния в твердое и, расширяясь, выталкивает стержень, выключающий отопление.
Восковые термостаты более надежны и долговечны, даже при работе в экстремальных условиях. Наглядным примером являются термостатические радиаторные клапаны, достаточно часто устанавливаемые на батареях центрального отопления, оснащенные восковыми термостатами.
Цифровые электронные термостаты
В современных цифровых терморегуляторах используются электронные датчики температурного сопротивления – термопары. Терморегулятор может иметь несколько термодатчиков, каждый их которых выполняет свою функцию контроля.
Электронные терморегуляторы оснащены жидкокристаллическим дисплеем, на котором отражены текущая температура и запрограммированы параметры, Настройка температурных показателей осуществляется на сенсорном экране или с помощью кнопок.
В каталоге магазина SanRay представлены терморегуляторы разных типов. Обратившись к нашим менеджерам, вы сможете выбрать наиболее подходящий для вашей системы терморегулятор, механический или электронный.
Основные признаки неисправности термостата
Иногда термостатное устройство не работает качественно.
Основные признаки того, что терморегулятор вышел из строя:
- Если устройство охлаждает больше нужной температуры (в холодильнике начинает морозить);
- Устройство перегревается (двигатель в автомобиле начинает кипеть);
- Нижний патрубок очень быстро нагревается (при исправной работе он греется долго);
- При работе двигателя, отображаемая температура резко снижается, а потом при выключении обратно поднимается;
- Нижний патрубок не нагревается и остаётся холодным. Такое происходит, если устройство долго находится в закрытом состоянии, что приводит к заклиниванию конструкции
Диагностика поломки, как проверить не снимая
Существует несколько способов проверки неисправности терморегулятора устройства. Этот способ отличается тем, что позволяет обнаружить поломку, не разбирая устройство на части. Чтобы определить, работает ли термостат исправно, нужно запустить двигатель автомобиля на минут пять-десять. За это время шланг, идущий из радиатора в термостат, должен остаться холодным, если он нагрелся за такое короткое время — в конструкции есть неполадки.
Теперь вы знаете, что такое термостат, для чего служит термостат, какие функции он выполняет. Устройства используют во многих сферах в жизни: для автоматического поддержания температуры воды в душе, для нагревания духовки или обогревателя до заданной температуры. После прочтения статьи вы знаете, что делать, чтобы обнаружить поломку терморегулятора, не разбирая устройство. В зависимости от того, зачем нужен в устройстве термостат, выбирают разные виды.
Как создать собственный «умный» термостат Arduino
Термостат на Arduino основан на фреймворке MySensors. Это сообщество разработчиков аппаратного ПО с открытым исходным кодом, которое специализируется конкретно на создании бытовой автоматики. MySensors хорошо известный в мире DIY (Do It Yourself или Сделай это сам) компонентов, такие как Arduino, Raspberry Pi, ESP8266 и NRF24L01, для создания датчиков и приводов бытовой автоматизации DIY.
Проект помогает домашним мастерам создавать свои «умные устройства», при этом не затрачивая много часов времени и усилий на самостоятельную разработку новых систем управления и ПО. Он использует MQTT, поэтому пользователь может интегрировать вновь созданный датчик с любым контроллером домашней автоматики.
Что нужно приобрести для создания «умного» термостат Arduino
Сердце «умного» термостата — Ардуино Нано, модернизированная Emakefun Nano. Это не очень большое, завершенное устройство, удобное для создания программируемого макета с высококачественной платой, работающей на микроконтроллере Atmega328P-AU. Ардуино Нано использует технологию Immersion Gold, поддержку загрузки ISP, USB и питания через USB. Пайка не требуется.
При разработке Ардуино Нано использовались высококачественные оригинальные материалы для печатных плат, что гарантирует надежность работы.
Также потребуется модуль приемопередатчика NRF24L01 Arduino NRF24L01 + 2.4 Гц. Он использует полосу 2.4 ГГц и может работать со скоростью от 250 кбит/с до 2 Мбит/с. При использовании на открытом пространстве и с более низкой скоростью передачи, его диапазон может достигать 100 м. Модуль может использовать 125 различных каналов, что дает возможность иметь сеть из 125 независимо работающих модемов в одном месте. Каждый канал может иметь до 6 адресов.
Энергопотребление этого модуля во время передачи составляет всего около 12 мА, что даже ниже, чем у светодиода. Рабочее напряжение модуля составляет от 1.9 до 3.6 В, его контакты допускают логику 5 В, поэтому он легко подключается к Arduino без использования каких-либо преобразователей логического уровня.
Для сборки схемы потребуются соединительные кабели Aukru для Arduino Raspberry Pi с длинной 20 см и расстоянием между выводами: 2.54 мм. Кабели-перемычки Raspberry Pi можно разделить, чтобы сформировать сборку, содержащую необходимое количество проводов для подключения, а также для поддержки нестандартных заголовков с нечетным интервалом.
Датчик температуры и влажности SODIAL (R) DHT22 AM2302 — это цифровой модуль для Arduino Raspberry DIY имеет отверстия для крепежного винта, поэтому его удобно устанавливать и фиксировать в любом комплекте. Цифровой выходной сигнал с одной шиной, и двунаправленными последовательными данными. Рабочее напряжение 5.5 В постоянного тока, рабочий диапазон температур от -40 до 80 °С, точность измерения +/- 0.5 °С. Диапазон влажности от 0 до 100%, точность измерения влажности: +/- 2%.
Релейная плата JBtek — 4-канальный релейный модуль постоянного тока 5 В для Arduino Raspberry Pi DSP AVR PIC ARM. Оснащен сильноточным реле, AC250V 10A; DC30V 10A. Плата 4-канального релейного интерфейса 5 В, каждому из которых требуется ток драйвера 50–60 мА. Умеет управлять различными приборами и другим оборудованием с большим током, поддерживает промышленную область, управление PLC, управление «умным домом». Имеет светодиоды индикации состояния релейного выхода.
Варианты наполнителя
Разобравшись, за что отвечает термостат в автомобиле, нужно понять принцип его действия в зависимости от варианта наполнителя. Существуют устройства с твердым и жидким наполнителем.
Прибор с твердым наполнителем обладает клапаном механическим, который считается важным конструктивным узлом системы. Его роль заключается в распределении антифризовых потоков. Управление происходит посредством термочувствительного элемента. При плавлении воск сжимает камеру, она влияет на металлический шток. Клапан открывает или закрывает поток ОЖ.
Чтобы улучшить чувствительность, вместо воска добавляют его смесь в сочетании с медными или графитовыми частичками. Термостат функционирует более слаженно, если переходы его состояния от жидкого в твердое будут осуществляться правильно.
Принцип работы устройства с сильфоном схож с предыдущим вариантом. Однако в качестве чувствительного элемента здесь выступает вода и спирт.
Если двигатель холодный, то испарения не возникает, а значит, давление отсутствует. Но во время нагрева спирт испаряется, а значит, возрастает в баллоне давление и сильфон открывает клапан.