Jak vytvořit jednoduchý obvod termostatu pro inkubátory vajec

Vyzkoušejte Náš Nástroj Pro Odstranění Problémů





Obvod termostatu elektronického inkubátoru zobrazený v tomto článku se nejen snadno sestavuje, ale také se snadno nastavuje a získává přesné vypínací body při různých různých nastavených teplotních úrovních. Nastavení lze provést pomocí dvou diskrétních proměnných rezistorů.

Jak fungují inkubátory

Inkubátor je systém, ve kterém se vejce ptáků / plazů líhnou pomocí umělých metod vytvořením prostředí s řízenou teplotou. Zde je teplota přesně optimalizována tak, aby odpovídala přirozené inkubační teplotě vajec, která se stává nejdůležitější součástí celého systému.



Výhodou umělé inkubace je rychlejší a zdravější produkce kuřat ve srovnání s přirozeným procesem.

Dosah snímání

Rozsah snímání je docela dobrý od 0 do 110 stupňů Celsia. Přepínání konkrétní zátěže při různých úrovních prahové teploty nemusí nutně vyžadovat složité konfigurace, aby bylo možné zapojit do elektronického obvodu.
Zde diskutujeme jednoduchý postup výstavby elektronického termostatu inkubátoru. Tento jednoduchý elektronický inkubátorový termostat velmi věrně vycítí a aktivuje výstupní relé při různých nastavených teplotních úrovních od 0 do 110 stupňů Celsia.



Nevýhody elektromechanických termostatů

Konvenční elektromechanické snímače teploty nebo termostaty nejsou příliš účinné z jednoduchého důvodu, že je nelze optimalizovat pomocí přesných vypínacích bodů.

Normálně tyto typy teplotních čidel nebo termostatů zásadně používají všudypřítomný bimetalový pásek pro skutečné vypínací operace.

Když teplota, která má být snímána, dosáhne prahového bodu tohoto kovu, ohne se a zapne se.

Jelikož elektřina do topného zařízení prochází tímto kovem, vybočení způsobí přerušení kontaktu a tím přerušení napájení topného prvku - topení je vypnuto a teplota začne klesat.

Jak teplota klesá, bimetal se začíná narovnávat do své původní podoby. V okamžiku, kdy dosáhne svého předchozího tvaru, je prostřednictvím kontaktů obnovena dodávka elektřiny do ohřívače a cyklus se opakuje.

Přechodové body mezi přepínáním jsou však příliš dlouhé a nejsou konzistentní, a proto nejsou pro přesné operace spolehlivé.

Jednoduchý inkubační obvod zde představený je zcela bez těchto nevýhod a bude produkovat poměrně vysoký stupeň přesnosti, pokud jde o horní a dolní vypínací operace.

Termostat inkubátoru vajec využívající jako tepelný senzor tranzistor BC547

Seznam dílů

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

Obvodový provoz

Víme, že každá polovodičová elektronická součástka mění svou elektrickou vodivost v reakci na měnící se teplotu okolí. Tato vlastnost se zde využívá k tomu, aby obvod fungoval jako teplotní senzor a regulátor.

Dioda D5 a tranzistor T1 společně tvoří diferenciální teplotní senzor a vzájemně velmi ovlivňují se změnami příslušné okolní teploty.

Také proto, že D5 působí jako referenční zdroj tím, že zůstává na úrovni okolní teploty, měl by být udržován co nejdále od T1 a na čerstvém vzduchu.

Pot VR1 lze externě použít k optimalizaci referenční úrovně nastavené přirozeně pomocí D5.

Nyní za předpokladu, že D5 je na relativně pevné teplotní úrovni (okolní), pokud se dotyčná teplota kolem T1 začne zvyšovat, po určité prahové úrovni stanovené VR1 začne T1 nasycovat a postupně začít dirigovat.

Jakmile dosáhne dopředného úbytku napětí LED uvnitř optického vazebního členu, začne svítit odpovídajícím způsobem jasněji, jak výše uvedená teplota stoupá.

Je zajímavé, že když LED světlo dosáhne určité úrovně, dále nastavené P1, IC1 to zvedne a okamžitě přepne svůj výstup.

T2 spolu s relé také reagují na povel IC a příslušně se aktivují, aby vypnuly ​​příslušnou zátěž nebo zdroj tepla.

Jak vyrobit optočlen s LED / LDR?

Návrh obvodu optočlenu LED LDR

Výroba domácí opto LED / LDR je ve skutečnosti velmi jednoduchá. Vyřízněte kousek desky pro všeobecné použití asi 1 x 1 palec.

Ohněte vodiče LDR poblíž „hlavy“. Vezměte také zelenou ČERVENOU LED, ohněte ji stejně jako LDR (viz obrázek a kliknutím ji zvětšíte).

Vložte je přes desku plošných spojů tak, aby se bod čočky LED dotýkal snímací plochy LDR a byly otočeny tváří v tvář.

Pájejte jejich vodiče na dráhové straně desky plošných spojů a neodřízněte zbývající přebytečnou část vodiče.
Zakryjte horní část neprůhledným víkem a ujistěte se, že je odolný proti světlu. Výhodně utěsněte okraje neprůhledným těsnícím lepidlem.

Nechte to uschnout. Váš domácí optický vazební člen založený na LED / LDR je připraven a může být upevněn přes hlavní desku s orientací vodičů podle schématu obvodu termostatu elektronického inkubátoru.

Aktualizace:

Po pečlivém prozkoumání vyšlo najevo, že výše uvedenému optickému vazebnímu členu se lze z navrhovaného řídicího obvodu inkubátoru zcela vyhnout.

Zde jsou úpravy, které je třeba provést po odstranění opto.

R2 se nyní přímo spojuje s kolektorem T1.

Spojení kolíku 2 IC1 a P1 se připojí k výše uvedenému spojení R2 / T1.

A je to, jednodušší verze je nyní připravena, mnohem vylepšena a snadněji se s ní manipuluje.

Podívejte se na mnohem zjednodušenou verzi výše uvedeného obvodu:

ovládání inkubátoru operační zesilovač s hysterezí

Přidání hystereze k výše uvedenému okruhu inkubátoru

Následující odstavce popisují jednoduchý, ale přesný nastavitelný okruh regulátoru teploty inkubátoru, který má speciální funkci řízení hystereze. Nápad požadoval Dodz, pojďme vědět víc.

Technické specifikace

Ahoj, pane,

Dobrý den. Chci říci, že váš blog je velmi poučný, kromě toho, že jste také velmi užitečný blogger. Velice vám děkuji za takové úžasné příspěvky v tomto světě.

Ve skutečnosti mám malou žádost a doufám, že vás to tolik nezaťaží. Zkoumal jsem analogový termostat pro svůj domácí inkubátor.

Dozvěděl jsem se, že existuje pravděpodobně tucet způsobů, jak to udělat pomocí různých senzorů, jako jsou termistory, bimetalový pás, tranzistory, diody atd.

Chci postavit jeden pomocí jedné z těchto metod, ale metodu diod považuji za nejlepší pro mě kvůli dostupnosti komponent.

Nemohl jsem však najít diagramy, se kterými experimentuji.

Současný obvod je dobrý, ale nemohl příliš sledovat, co se týče nastavení vysokých a nízkých teplotních úrovní a úpravy hystereze.

Jde mi o to, že chci vyrobit termostat se senzorem založeným na diodách s nastavitelnou hysterezí pro domácí inkubátor. Tento projekt je určen pro osobní potřebu a pro naše místní farmáře, kteří se vydávají na líhnutí kachen a drůbeže.

Profesním zemědělcem jsem tím, že jsem studoval (odborný velmi základní kurz) elektroniku jako koníček. Umím číst diagramy a některé komponenty, ale ne moc. Doufám, že mi tento okruh uděláte. Nakonec doufám, že můžete učinit jednodušší vysvětlení, zejména pokud jde o nastavení teplotních prahů a hystereze.

Moc vám děkuji a stále více energie.

Design

V jednom ze svých předchozích příspěvků jsem již diskutoval o zajímavém, ale velmi jednoduchém okruhu termostatu inkubátoru, který pro detekci a udržování inkubační teploty používá levný tranzistor BC 547.

Obvod obsahuje další snímač ve formě diody 1N4148, ale toto zařízení se používá pro generování referenční úrovně pro snímač BC547.

Dioda 1N4148 snímá okolní atmosférickou teplotu a podle toho „informuje“ snímač BC547, aby vhodně upravil mezní hodnoty. Během zimy by se tedy prahová hodnota posunula na vyšší stranu, takže inkubátor zůstane teplejší než v letních obdobích.

Všechno se zdá být v obvodu perfektní, kromě jednoho problému, to je hysterezní faktor, který tam zcela chybí.

Bez efektivní hystereze by obvod reagoval rychle, čímž by se lampa ohřívače přepínala při vysokých frekvencích na prahových úrovních.

Navíc přidání funkce ovládání hystereze by uživateli umožnilo ručně nastavit průměrnou teplotu oddílu podle individuálních preferencí.

Následující diagram ukazuje upravený design předchozího obvodu, zde, jak vidíme, byl zaveden rezistor a hrnec přes pin # 2 a pin # 6 IC. Hrnec VR2 lze použít k nastavení doby vypnutí relé podle požadovaných preferencí.

Přidání téměř dělá obvod dokonalým designem inkubátoru.

nastavení doby vypnutí relé

Seznam dílů

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

Termostat inkubátoru využívající teplotní senzor IC LM35

V tomto článku je vysvětlen velmi jednoduchý obvod termostatu regulátoru teploty inkubátoru vajec využívající LM 35 IC. Pojďme se dozvědět více.

Důležitost prostředí s řízenou teplotou

Kdokoli, kdo se zabývá touto profesí, pochopí důležitost obvodu regulátoru teploty, který by měl mít nejen rozumnou cenu, ale měl by mít také funkce, jako je přesná regulace teploty a ručně nastavitelné rozsahy, jinak by mohla být výrazně ovlivněna inkubace, která by zničila většinu vajíček nebo vyvinula předčasné potomky .

Už jsem hovořil o snadném sestavení okruh termostatu inkubátoru v jednom z mých dřívějších příspěvků se zde dozvíme několik inkubačních systémů, které mají jednodušší a mnohem uživatelsky přívětivější postupy nastavení.

První návrh zobrazený níže používá operační zesilovač a obvod termostatu na bázi LM35 IC a ve skutečnosti to vypadá docela zajímavě díky jeho velmi jednoduché konfiguraci:

IC LM35 teplotní senzor

Myšlenka představená výše vypadá jasně, přičemž IC 741 je konfigurován jako komparátor
se svým invertujícím pinem # 2 je vstupní pin vybaven nastavitelnou referencí potenciometr zatímco druhý neinvertující kolík # 3 je připojen k výstupu teplotního senzoru IC LM35

Referenční hrnec se používá k nastavení prahové teploty, při které se má výstup operačního zesilovače zvýšit. Znamená to, že jakmile teplota kolem LM35 stoupne nad požadovanou prahovou úroveň, jeho výstupní napětí se zvýší natolik, že způsobí, že pin # 3 operačního zesilovače překročí napětí na pinu # 2, jak je nastaveno v banku. To zase způsobí, že výstup operačního zesilovače bude vysoký. Výsledek je indikován spodní ČERVENOU LED který nyní svítí, zatímco zelená LED zhasne.

Nyní lze tento výsledek snadno integrovat do a stupeň budiče tranzistorového relé pro zapnutí / vypnutí zdroje tepla v reakci na výše uvedené spouštění pro regulaci teploty inkubátoru.

Níže je vidět standardní budič relé, přičemž základna tranzistoru může být spojena s kolíkem # 6 operační zesilovače 741 pro požadovanou regulaci teploty inkubátoru.

Stupeň reléového ovladače pro přepínání topného prvku

obvod budiče tranzistorového relé jednoduchý regulační obvod teploty inkubátoru LM35

Regulátor teploty inkubátoru s LED indikátorem

V dalším návrhu vidíme další chladicí inkubátorový regulátor teploty okruh termostatu pomocí LED ovladače IC LM3915

inkubátor s LED indikátorem teploty

V tomto provedení IC LM3915 je konfigurován jako indikátor teploty prostřednictvím 10 sekvenčních LED diod a také stejných pinů se používá pro zahájení zapnutí / vypnutí zapnutí zařízení pro ohřev inkubátoru pro zamýšlenou regulaci teploty inkubátoru.

Zde je R2 instalován ve formě hrnce a představuje ovládací knoflík pro nastavení prahové úrovně a slouží k nastavení operací přepínání teploty podle požadovaných specifikací.

Teplotní senzor IC LM35 lze vidět připojený ke vstupnímu kolíku # 5 IC LM3915. S nárůstem teploty kolem IC LM35 začnou LED diody sekvenovat od pinu č. 1 po pinu č. 10.

Předpokládejme, že při pokojové teplotě se rozsvítí LED # 1 a při vyšší mezní teplotě se rozsvítí LED # 15, jak postupuje sekvence.

Znamená to, že pin # 15 lze považovat za prahový pinout, po kterém by teplota mohla být pro inkubaci nebezpečná.

Integrace odpojení relé je implementována podle výše uvedeného uvážení a vidíme, že základna tranzistoru je schopna získat předpětí pouze na pin # 15.

Pokud je tedy sekvence IC v kolíku # 15, relé zůstává spuštěno a topné zařízení je drženo zapnuté, avšak jakmile sekvence překročí kolík # 15 a přistane na kolíku # 14, kolíku # 13 atd. napájení předpětí tranzistoru se přeruší a relé se vrátí do polohy N / C, následně vypne ohřívač ..... dokud se normalizuje teplota a sekvence se neobnoví pod vývodem kolíku # 15.

Výše uvedený postupný drift nahoru / dolů se neustále opakuje podle okolní teploty a topný článek se zapíná / vypíná a udržuje téměř konstantní teplotu inkubátoru podle daných specifikací.




Předchozí: Obvod zámku dveří ovládaný mobilním telefonem Další: 2kolíkový obvod ukazatele směru motocyklu s bzučákem