Как построить простую схему термостата инкубатора для яиц

Схема электронного термостата инкубатора, показанная в этой статье, не только проста в сборке, но также проста в настройке и получении точных точек срабатывания при различных заданных уровнях температуры. Настройка может производиться двумя дискретными переменными резисторами.

Как работают инкубаторы

Инкубатор - это система, в которой яйца птиц / рептилий вылупляются искусственными методами путем создания среды с контролируемой температурой. Здесь температура точно оптимизирована, чтобы соответствовать естественному уровню температуры инкубации яиц, который становится наиболее важной частью всей системы.

Преимущество искусственной инкубации заключается в более быстром и здоровом производстве цыплят по сравнению с естественным процессом.

Диапазон чувствительности

Диапазон чувствительности неплох: от 0 до 110 градусов по Цельсию. Переключение конкретной нагрузки на различных пороговых уровнях температуры не обязательно требует сложных конфигураций в электронной схеме.
Здесь мы обсудим простую процедуру создания электронного термостата инкубатора. Этот простой электронный термостат инкубатора точно определяет и активирует выходное реле при различных заданных уровнях температуры от 0 до 110 градусов Цельсия.

Недостатки электромеханических термостатов

Обычные электромеханические датчики температуры или термостаты не очень эффективны по той простой причине, что они не могут быть оптимизированы с помощью точных точек срабатывания.

Обычно эти типы датчиков температуры или термостатов в основном используют широко распространенную биметаллическую ленту для фактических операций отключения.

Когда измеряемая температура достигает порогового значения для этого металла, он изгибается и изгибается.

Поскольку электричество к нагревательному устройству проходит через этот металл, его изгиб вызывает разрыв контакта и, таким образом, питание нагревательного элемента прерывается - нагреватель выключается, и температура начинает падать.

По мере охлаждения биметалл начинает выпрямляться до своей первоначальной формы. Как только он достигает своей прежней формы, через его контакты восстанавливается подача электричества к нагревателю, и цикл повторяется.

Однако точки перехода между переключениями слишком длинные и непостоянные и, следовательно, ненадежны для точных операций.

Представленная здесь простая схема инкубатора абсолютно лишена этих недостатков и обеспечивает сравнительно высокую степень точности при выполнении операций верхнего и нижнего отключения.

Список деталей

• R1 = 2k7,
• R2, R5, R6 = 1К
• R3, R4 = 10К,
• D1 --- D4 = 1N4007,
• D5, D6 = 1N4148,
• P1 = 100К,
• VR1 = 200 Ом, 1 Вт,
• C1 = 1000 мкФ / 25 В,
• Т1 = BC547,
• Т2 = BC557, IC = 741,
• OPTO = Комбинированный светодиод / LDR.
• Реле = 12 В, 400 Ом, SPDT.

Схема работы

Мы знаем, что каждый полупроводниковый электронный компонент изменяет свою электропроводность в ответ на изменение температуры окружающей среды. Это свойство используется здесь для того, чтобы схема работала как датчик и контроллер температуры.

Диод D5 и транзистор T1 вместе образуют датчик дифференциальной температуры и сильно взаимодействуют друг с другом при изменении соответствующей окружающей температуры.

Кроме того, поскольку D5 действует как эталонный источник, оставаясь на уровне окружающей температуры, его следует держать как можно дальше от T1 и на открытом воздухе.

Пот VR1 могут быть использованы снаружи, чтобы оптимизировать опорный уровень, установленный естественным путем D5.

Теперь, предполагая, что D5 находится на относительно фиксированном уровне температуры (окружающей среды), если рассматриваемая температура около T1 начинает повышаться, после определенного порогового уровня, установленного VR1, T1 начнет насыщаться и постепенно начнет проводить.

Как только он достигнет прямого падения напряжения светодиода внутри оптопары, он начнет светиться соответственно ярче при повышении вышеуказанной температуры.

Интересно, что когда светодиоды достигают определенного уровня, дополнительно устанавливаемого P1, IC1 улавливает его и мгновенно переключает его выход.

Т2 вместе с реле также реагирует на команду ИС и соответственно срабатывает для отключения нагрузки или рассматриваемого источника тепла.

Как сделать оптопару LED / LDR?

Сделать самодельный оптоискатель LED / LDR очень просто. Отрежьте кусок доски общего назначения размером примерно 1 на 1 дюйм.

Согните провода LDR возле его «головы». Также возьмите зеленый КРАСНЫЙ светодиод, согните его так же, как LDR (см. Рисунок и нажмите, чтобы увеличить).

Вставьте их на печатную плату так, чтобы точка линзы светодиода касалась чувствительной поверхности LDR и находилась лицом к лицу.

Припаяйте их выводы на стороне дорожки печатной платы, чтобы не отрезать оставшиеся лишние выводы.
Накройте верх непрозрачной крышкой и убедитесь, что она светонепроницаема. Желательно заклеить края непрозрачным герметизирующим клеем.

Дайте высохнуть. Ваш самодельный оптопара на основе светодиодов / LDR готов и может быть закреплен на основной плате с ориентацией его выводов, выполненной в соответствии со схемой электронного термостата инкубатора.

Обновлять:

После некоторого тщательного исследования стало очевидно, что вышеупомянутый оптрон можно полностью исключить из предлагаемой схемы контроллера инкубатора.

Вот изменения, которые необходимо внести после устранения опто.

R2 теперь напрямую соединяется с коллектором T1.

Место соединения штифта № 2 IC1 и P1 соединяется с указанным выше переходом R2 / T1.

Вот и все, более простая версия теперь полностью готова, значительно улучшена и проще в использовании.

Пожалуйста, ознакомьтесь с значительно упрощенной версией указанной выше схемы:

Добавление гистерезиса к указанной выше схеме инкубатора

В следующих параграфах описывается простая, но точная схема регулируемого регулятора температуры инкубатора, которая имеет специальную функцию контроля гистерезиса. Идею запросил Додзь, давайте узнаем подробнее.

Технические характеристики

Привет сэр,

Добрый день. Я хочу сказать, что ваш блог очень информативен, если не считать того факта, что вы также очень полезный блоггер. Большое спасибо за такой замечательный вклад в этот мир.

На самом деле, у меня есть небольшая просьба, и я надеюсь, что это не так сильно вас обременяет. Я искал аналоговый термостат для своего самодельного инкубатора.

Я узнал, что существует, вероятно, дюжина способов сделать это с помощью различных датчиков, таких как термисторы, биметаллические полоски, транзисторы, диоды и так далее.

Я хочу создать его, используя любой из этих методов, но я считаю, что диодный метод является лучшим для меня из-за доступности компонентов.

Однако мне не удалось найти диаграммы, с которыми мне было бы удобно экспериментировать.

Настоящая схема хороша, но не может многого добиться в отношении установки высоких и низких уровней температуры и регулировки гистерезиса.

Я хочу сделать термостат с датчиком на основе диода с регулируемым гистерезисом для самодельного инкубатора. Этот проект предназначен для личного пользования и для наших местных фермеров, которые решаются на выращивание уток и птиц.

По профессии я агроном, а в качестве хобби изучал электронику (базовый профессиональный курс). Я могу читать диаграммы и некоторые компоненты, но не очень. Надеюсь, вы сможете сделать мне эту схему. Наконец, я надеюсь, что вы сможете сделать более простые объяснения, особенно по настройке пороговых значений температуры и гистерезиса.

Большое вам спасибо и еще больше силы вам.

Дизайн

В одном из своих предыдущих постов я уже обсуждал интересную, но очень простую схему термостата инкубатора, в которой используется недорогой транзистор BC 547 для определения и поддержания температуры инкубации.

Контур включает еще один датчик в виде диода 1N4148, однако это устройство используется для генерации опорного уровня для датчика BC547.

Диод 1N4148 определяет температуру окружающей среды и, соответственно, «информирует» датчик BC547 о необходимости надлежащей настройки пороговых значений. Таким образом, зимой порог будет смещен в сторону более высокого уровня, чтобы в инкубаторе оставалось теплее, чем летом.

Кажется, что в схеме все идеально, кроме одной проблемы, а именно коэффициента гистерезиса, который здесь полностью отсутствует.

Без эффективного гистерезиса схема будет быстро реагировать, заставляя лампу нагревателя переключаться на быстрых частотах на пороговых уровнях.

Кроме того, добавление функции управления гистерезисом позволит пользователю вручную устанавливать среднюю температуру в камере в соответствии с индивидуальными предпочтениями.

На следующей диаграмме показана измененная конструкция предыдущей схемы, здесь, как мы видим, резистор и потенциометр подключены к контактам №2 и №6 ИС. Потенциал VR2 можно использовать для регулировки времени выключения реле в соответствии с желаемыми предпочтениями.

Это добавление почти делает схему идеальным дизайном инкубатора.

Список деталей

• R1 = 2k7,
• R2, R5, R6 = 1К
• R3, R4, R7 = 10К,
• D1 --- D4 = 1N4007,
• D5, D6 = 1N4148,
• P1 = 100 кОм, VR1 = 200 Ом, 1 Вт,
• VR2 = банк 100 тыс.
• C1 = 1000 мкФ / 25 В,
• Т1 = BC547,
• Т2 = BC557, IC = 741,
• OPTO = Комбинированный светодиод / LDR.
• Реле = 12 В, 400 Ом, SPDT.

Термостат инкубатора с датчиком температуры IC LM35

В этой статье объясняется очень простая схема термостата регулятора температуры инкубатора для яиц с использованием LM 35 IC. Узнаем больше.

Важность контролируемой температуры окружающей среды

Любой, кто занимается этой профессией, поймет важность схемы регулятора температуры, которая должна быть не только по разумной цене, но также иметь такие функции, как точный контроль температуры и диапазоны, регулируемые вручную, в противном случае инкубация может сильно пострадать, уничтожая большую часть яиц или преждевременное потомство. .

Я уже обсуждал простой в сборке схема термостата инкубатора в одном из моих предыдущих постов мы познакомимся с парой инкубаторных систем с более простыми и более удобными для пользователя процедурами настройки.

Первая конструкция, показанная ниже, использует операционный усилитель и схему термостата на базе микросхемы LM35, и действительно выглядит довольно интересно из-за своей очень простой конфигурации:

Представленная выше идея выглядит самоочевидной, в которой IC 741 сконфигурирован как компаратор.
с инвертирующим контактом # 2 входной контакт оснащен регулируемым опорным потенциометр в то время как другой неинвертирующий контакт # 3 подключен к выходу датчика температуры IC LM35

Контрольный потенциометр используется для установки порогового значения температуры, при котором выходной сигнал операционного усилителя должен повышаться. Это означает, что как только температура вокруг LM35 поднимается выше желаемого порогового уровня, его выходное напряжение становится достаточно высоким, чтобы на контакте №3 операционного усилителя превышалось напряжение на контакте №2, установленное потенциометром. Это, в свою очередь, приводит к высокому уровню на выходе операционного усилителя. На результат указывает нижний КРАСНЫЙ светодиод. который теперь загорается, а зеленый светодиод гаснет.

Теперь этот результат можно легко интегрировать с ступень драйвера транзисторного реле для включения / выключения источника тепла в ответ на вышеупомянутые триггеры для регулирования температуры инкубатора.

Ниже можно увидеть стандартный релейный драйвер, в котором база транзистора может быть соединена с контактом № 6 операционного усилителя 741 для требуемого контроля температуры инкубатора.

Ступень управления реле для переключения нагревательного элемента

Термостат регулятора температуры инкубатора со светодиодным индикатором

В следующем дизайне мы видим еще один крутой терморегулятор инкубатора. цепь термостата с использованием светодиодного драйвера IC LM3915

В этом дизайне Микросхема LM3915 настроена как индикатор температуры через 10 последовательных светодиодов, а также те же самые выводы используются для инициирования включения / выключения нагревателя инкубатора для предполагаемого контроля температуры инкубатора.

Здесь R2 установлен в форме кастрюли и представляет собой ручку регулировки порогового уровня и используется для настройки операций переключения температуры в соответствии с желаемыми спецификациями.

Микросхема датчика температуры LM35 прикреплена к входному контакту № 5 микросхемы LM3915. При повышении температуры вокруг микросхемы LM35 светодиоды начинают последовательно переключаться от контакта №1 к контакту №10.

Предположим, что при комнатной температуре загорается светодиод № 1, а при более высокой температуре отключения светодиод № 15 светится по мере выполнения последовательности.

Это означает, что штифт № 15 можно рассматривать как пороговую распиновку, после которой температура может быть небезопасной для инкубации.

Интеграция с отсечкой реле реализована в соответствии с вышеизложенным, и мы видим, что база транзистора может получать питание смещения только до контакта №15.

Следовательно, пока последовательность IC находится внутри контакта №15, реле остается включенным, а нагреватель остается включенным, однако, как только последовательность пересекает контакт №15 и попадает на контакт №14, контакт №13 и т. Д., Подача смещения транзистора отключается, и реле возвращается в положение N / C, затем отключает нагреватель ... до тех пор, пока температура не нормализуется и последовательность не восстановится ниже распиновки контакта №15.

Вышеупомянутый последовательный дрейф вверх / вниз продолжает повторяться в соответствии с окружающей температурой, и нагревательный элемент включается / выключается, поддерживая почти постоянную температуру инкубатора в соответствии с заданными спецификациями.