Регулятор температуры.

Все прочитали, вроде даже поняли, взяли паяльник - а нифига не получается? Скорее сюда! Поможем. Чем можем...
рижский_студент
Родился
Сообщения: 16
Зарегистрирован: Ср июн 27, 2012 01:31:52

Регулятор температуры.

Сообщение рижский_студент »

Доброе время суток!

Как понятно по нику, я являюсь студентов одного из Рижский технических университетов.

Захотелось применить свой небольшой объем знаний на практике, а точней собрать простенький терморегулятор на основе термопары и аналоговых приборов: ОУ и компаратора. Терморегулятор должен включать и выключать мой сломанный холодильник.

Поначалу, когда придумывал нехитрую схему, мне показалось все довольна просто и вышла вот такая схема. Изображение

В своем мозгу я представил это так: "ОУ включен в неинвертирующие усиление, термопара подключена к неинвертирующему входу. В результате получаем усиленный сигнал с термопары, который на компараторе сравнивается с напряжением которое задаем мы и в результате при разных температурах имеем замкнутое или разомкнутое реле."

Так как мой бюджет не велик и состоит из не потраченных денег на пиво :beer: , то пытаюсь слепить из того, что имею.
Термопара имеет сопротивление 2Ом, при нагреве ЭДС повышается. В качестве ОУ использую TDA2822.

Сразу же столкнулся с проблемой, что не получается усилить сигнал с термопары. :facepalm: На выходу из ОУ напряжение есть, но оно не как не реагирует на изменение ЭДС на термопаре.

Возникает вопрос. Проблемы в неправильном способе усиления, или в том, что я идиот?
Реклама
Аватара пользователя
mickbell
Друг Кота
Сообщения: 16447
Зарегистрирован: Пт мар 30, 2012 05:17:29
Откуда: Екатеринбург

Re: Регулятор температуры.

Сообщение mickbell »

Прежде всего, схему надо нарисовать полностью, не исключая питание, блокировочные конденсаторы, и обязательно указать номиналы и напряжения. Даже номера выводов. Потом будем разбираться.
Далее. Надо указать, как выполнен, где расположен и какую температуру имеет так называемый "холодный спай" термопары. По-видимому. в явном виде его нет, но чтобы его не было совсем - так не бывает. Надо объяснять, что это такое?
И ещё, на закуску. Я надеюсь, что обмотка реле зашунтирована диодом. Если да - надо показывать на схеме, мелочей не бывает. Если нет - рекомендую задуматься над...
-----
UPD. Посмотрел я на TDA2822 - вряд ли он подойдёт сюда. Это ж не операционный усилитель. Рекомендую купить нормальный опер, стоят они недорого. В Риге есть магазины, торгующие радиодеталями?
И хрюкотали зелюки,
Как мюмзики в мове.

На каждый РКН
Найдётся VPN.
Реклама
рижский_студент
Родился
Сообщения: 16
Зарегистрирован: Ср июн 27, 2012 01:31:52

Re: Регулятор температуры.

Сообщение рижский_студент »

Спасибо за замечания, займусь доработкой схемы. Не совсем понятно про термопару, но я попробую "погуглить". Вопрос насчет ОУ, нашел информацию про специальные усилители для термопар AD8494, но стоимость их довольна велика - 13€. Может посоветуете более дешевый ОУ, которые подойдет для моих целей.

К вечеру постараюсь доработать схему.
Аватара пользователя
mickbell
Друг Кота
Сообщения: 16447
Зарегистрирован: Пт мар 30, 2012 05:17:29
Откуда: Екатеринбург

Re: Регулятор температуры.

Сообщение mickbell »

Специальные тут ни к чему, банальнейший OP07, или какой-нибудь его потомок вполне сойдёт. Не знаю, что у вас продают, поэтому конкретно не называю, искать надо прецизионный ОУ. У нас тут есть из чего выбрать. Можно вполне подобрать сдвоенный за пару евро, а то даже и дешевле. На всякий случай: http://www.promelec.ru/ Правда, за рубеж они вряд ли торгуют по почте, но подобрать компонент, скачать даташит - вполне.
Про термопару. Спай - это место соединения двух разнах металлов, которое даёт термо-ЭДС. Пусть термопара сделана из пары медь-константан. Значит, она начинается медью, а кончается она чем? Тоже медью. Ведь константановый провод рано или поздно будет соединён с медью - хотя бы медной фольгой платы. То есть в любой термопаре всегда не менее двух контактов разнородных металлов, которые и называют спаями - даже если это банальное соединение зажимом. Так вот важна температура этого второго соединения, которое и называется холодным спаем. Ибо его термо-ЭДС вычитается из термо-ЭДС, генерируемой главным спаем, "горячим". Фактически термопара измеряет разницу температур этих спаев. Поэтому температуру холожного спая или стабилизируют, или измеряют и делают на неё поправку. То есть если плата регулятора будет стоять в самом холодильнике, в холоде, то он никогда не выключится, а если, скажем, она будет стоять у кухонной плиты - то температура внутри холодильника будет зависеть от того, включена ли плита и сколько именно конфорок работает. Я даже приведу пример поправки на температуру холодного спая. Вот есть мультиметры с термопарами - к примеру, мой M890G. Несколько дней назад была тут дикая жара, даже на рабочем месте с системой кондиционирования было некомфортно. Чтобы знать температуру воздуха, я тупо включил свой мультиметр на измерение температуры, не подключая термопару, и он показывал собственную температуру - это трудилась компенсация температуры холодного спая.
И хрюкотали зелюки,
Как мюмзики в мове.

На каждый РКН
Найдётся VPN.
Реклама
Эиком - электронные компоненты и радиодетали
рижский_студент
Родился
Сообщения: 16
Зарегистрирован: Ср июн 27, 2012 01:31:52

Re: Регулятор температуры.

Сообщение рижский_студент »

В Риге есть магазин торгующий радиодеталями с довольно большим ассортиментом, если Вам интересно, то вот ссылка
http://www.lemona.lv/index.php?page=title
Реклама
Аватара пользователя
mickbell
Друг Кота
Сообщения: 16447
Зарегистрирован: Пт мар 30, 2012 05:17:29
Откуда: Екатеринбург

Re: Регулятор температуры.

Сообщение mickbell »

Ну по крайней мере OP777 там есть. Сам сайт, однако, неудобен для поиска, нет структуры: микросхемы - линейные - операционные усилители, так что мне долго лазить по нему, не зная языка (я немного знаком с литовским, но тут это слабо помогает), как-то напряжно.
БЛИН!!! Оказывается, там есть возможность выбрать язык. :))) Продаётся OP07CP, ценой меньше одного евро - их надо пару. (Почём в Риге пиво?) Да даже и одного хватит по идее. Потом рассмотрим, как это сделать.
И хрюкотали зелюки,
Как мюмзики в мове.

На каждый РКН
Найдётся VPN.
Реклама
рижский_студент
Родился
Сообщения: 16
Зарегистрирован: Ср июн 27, 2012 01:31:52

Re: Регулятор температуры.

Сообщение рижский_студент »

Пиво примерно по 0.7€.
Насчет термопары, если я правильно понял, то чтобы моя термопара давала сигнал, без использования компенсации, надо чтобы "горячий" спай находился в холодильнике, а "холодный" снаружи?

Доработанная схема:
Изображение
Правильно ли расположены блокировочные конденсаторы?
Аватара пользователя
Invisible-Shadow
Потрогал лапой паяльник
Сообщения: 338
Зарегистрирован: Чт май 06, 2010 18:06:47
Откуда: Киев

Re: Регулятор температуры.

Сообщение Invisible-Shadow »

рижский_студент писал(а): Насчет термопары, если я правильно понял, то чтобы моя термопара давала сигнал, без использования компенсации, надо чтобы "горячий" спай находился в холодильнике, а "холодный" снаружи?
Нет, Вы неправильно поняли. Без использования компенсации Вам необходимо знать температуру холодного спая и вносить поправку на эту температуру, а где при этом будет находиться сам спай без разницы. Хотя, конечно, засовывасть его внутрь холодильника глупо. Можно поддерживать температуру холодного спая равной 0, для этот его можно поместить в термос с тающим льдом, тогда вообще не нужно будет вносить никаких поправок. Вот только придется лед в термос подсыпать раз в два-три дня, что не очень удобно при постоянном использовании такой системы.
Врообще из-за этих заморочек с холодным спаем в Вашем случае имеет смысл отказаться от термопар в пользу других датчиков.
Аватара пользователя
mickbell
Друг Кота
Сообщения: 16447
Зарегистрирован: Пт мар 30, 2012 05:17:29
Откуда: Екатеринбург

Re: Регулятор температуры.

Сообщение mickbell »

рижский_студент писал(а):Пиво примерно по 0.7€.
Насчет термопары, если я правильно понял, то чтобы моя термопара давала сигнал, без использования компенсации, надо чтобы "горячий" спай находился в холодильнике, а "холодный" снаружи?
Не совсем так. Дело в том, что на кухне (холодильник ведь стоит на кухне?) температура воздуха может меняться довольно сильно. Соответственно, так же она будет меняться и внутри холодильника. Вряд ли это можно считать приемлемым.
рижский_студент писал(а):Правильно ли расположены блокировочные конденсаторы?
Нет. Блокировочные конденсаторы ставят не последовательно с источником питания, а параллельно ему, вторым выводом на общий провод.
На пересечении трёх резисторов надо поставить точку, иначе можно подумать, что соединения там нет. Я обычно ставлю точки и на "тройных", Т-образных пересечениях. Диод, параллельный обмотке реле, почему-то изображён как светодиод (со стрелками). Светодиод, включенный таким образом, светиться не будет.
Вместо резисторов 2.5 кОм и 6.25 кОм, я думаю, лучше поставить потенциометр, чтобы регулировать температуру. Ну или хотя бы подстроить порог срабатывания.
Резистор 20 кОм тоже можно заменить переменным или подстроечным, он будет регулировать гистерезис, то есть, фактически, время работы компрессора.
Номиналы я пока не проверяю, потому как вопрос с компенсацией холодного спая не решён. Предлагаю рассмотреть вариант с термодатчиком, скажем, LM335 вместо термопары. С него идёт нормированный сигнал, усиливать не надо (экономим один опер), стоит он дешевле одного евро (у нас). Чуть дороже пива. :beer:
И хрюкотали зелюки,
Как мюмзики в мове.

На каждый РКН
Найдётся VPN.
рижский_студент
Родился
Сообщения: 16
Зарегистрирован: Ср июн 27, 2012 01:31:52

Re: Регулятор температуры.

Сообщение рижский_студент »

Я посмел предположить, что диод в реле нужен для индикации реле, если это не так, то к сожалению его предназначение мне непонятно :( .
Идея с заменой термопары на термодатчик LM355 мне нравится, но как я вижу в каталоге, есть много вариаций этой схемы. Подойдет ли LM335Z? И какой компаратор Вы посоветуете?
Аватара пользователя
mozgososik
Прорезались зубы
Сообщения: 217
Зарегистрирован: Чт июн 03, 2010 12:23:55
Откуда: Выхино

Re: Регулятор температуры.

Сообщение mozgososik »

рижский_студент писал(а):Я посмел предположить, что диод в реле нужен для индикации реле, если это не так, то к сожалению его предназначение мне непонятно
Уважаемый эта фраза настораживает,возможно Вам стоит повторить уже проверенную конструкцию
Например с этого сайта: http://radiokot.ru/circuit/digital/home/70/
Диод для защиты от эдс самоиндукции
Аватара пользователя
mickbell
Друг Кота
Сообщения: 16447
Зарегистрирован: Пт мар 30, 2012 05:17:29
Откуда: Екатеринбург

Re: Регулятор температуры.

Сообщение mickbell »

mozgososik писал(а):Уважаемый эта фраза настораживает,возможно Вам стоит повторить уже проверенную конструкцию
Например с этого сайта: http://radiokot.ru/circuit/digital/home/70/
Имхо это уже перебор. :)))
рижский_студент писал(а):Я посмел предположить, что диод в реле нужен для индикации реле, если это не так, то к сожалению его предназначение мне непонятно :( .
При прекращении тока через обмотку реле возникает ЭДС самоиндукции, которая может вывести из строя ключ (транзистор), через который она подключена. Диод это предотвращает. Как именно - гуглить "ЭДС самоиндукции". Кстати, светодиод должен бы быть включен в другом направлении, чем показано на схеме, но последовательно с резистором, который ограничивает ему ток.
рижский_студент писал(а):Идея с заменой термопары на термодатчик LM355 мне нравится, но как я вижу в каталоге, есть много вариаций этой схемы. Подойдет ли LM335Z?
Насколько я помню, они отличаются прежде всего корпусом. На мой взгляд, удобнее тот, сто в корпусе TO-92. LM335Z как раз в таком.
рижский_студент писал(а):И какой компаратор Вы посоветуете?
Да какой угодно, тут нет к нему особых требований. Разве что... Что за реле, какое напряжение и какой ток его обмотки? Возможно, не получится подключить его сразу на выход компаратора.
И хрюкотали зелюки,
Как мюмзики в мове.

На каждый РКН
Найдётся VPN.
Аватара пользователя
mozgososik
Прорезались зубы
Сообщения: 217
Зарегистрирован: Чт июн 03, 2010 12:23:55
Откуда: Выхино

Re: Регулятор температуры.

Сообщение mozgososik »

mickbell писал(а):Имхо это уже перебор. :)))
Ну наверно,хотя там всего одна микросхема ,а блок питания-ну это Автор посамовыражался
подойдёт любой на 5В
Аватара пользователя
mickbell
Друг Кота
Сообщения: 16447
Зарегистрирован: Пт мар 30, 2012 05:17:29
Откуда: Екатеринбург

Re: Регулятор температуры.

Сообщение mickbell »

mozgososik писал(а):Ну наверно,хотя там всего одна микросхема ,а блок питания-ну это Автор посамовыражался
подойдёт любой на 5В
Дело не столько в БП. Пик надо программировать, я боюсь даже подумать, какие тут могут возникнуть проблемы.
И хрюкотали зелюки,
Как мюмзики в мове.

На каждый РКН
Найдётся VPN.
рижский_студент
Родился
Сообщения: 16
Зарегистрирован: Ср июн 27, 2012 01:31:52

Re: Регулятор температуры.

Сообщение рижский_студент »

ЭДС самоиндукции погуглил, все понятно. Завтра поеду в магазин радиодеталей. Способ включения LM335 использую из даташита. На выходных буду пробовать паять.
Реле LEG-12.
Аватара пользователя
mozgososik
Прорезались зубы
Сообщения: 217
Зарегистрирован: Чт июн 03, 2010 12:23:55
Откуда: Выхино

Re: Регулятор температуры.

Сообщение mozgososik »

рижский_студент писал(а):Реле LEG-12
Нормальное реле, но ток 30мА для большинства ОУ многовато ,поставь транзистор
Аватара пользователя
mickbell
Друг Кота
Сообщения: 16447
Зарегистрирован: Пт мар 30, 2012 05:17:29
Откуда: Екатеринбург

Re: Регулятор температуры.

Сообщение mickbell »

рижский_студент писал(а):ЭДС самоиндукции погуглил, все понятно. Завтра поеду в магазин радиодеталей. Способ включения LM335 использую из даташита. На выходных буду пробовать паять.
А не рановато ли? Предлагаю ещё раз нарисовать схему и показать - со всеми изменениями.
рижский_студент писал(а):Реле LEG-12.
Контакты не слабоваты ли для холодильника?
И хрюкотали зелюки,
Как мюмзики в мове.

На каждый РКН
Найдётся VPN.
рижский_студент
Родился
Сообщения: 16
Зарегистрирован: Ср июн 27, 2012 01:31:52

Re: Регулятор температуры.

Сообщение рижский_студент »

А не рановато ли? Предлагаю ещё раз нарисовать схему и показать - со всеми изменениями.
Сегодня вечером закину обновленную схему.
Контакты не слабоваты ли для холодильника?
Мощность компрессора 234W, если не ошибаюсь, то должно подойти.
Аватара пользователя
mickbell
Друг Кота
Сообщения: 16447
Зарегистрирован: Пт мар 30, 2012 05:17:29
Откуда: Екатеринбург

Re: Регулятор температуры.

Сообщение mickbell »

рижский_студент писал(а):Мощность компрессора 234W, если не ошибаюсь, то должно подойти.
Нормально, пойдёт.
И хрюкотали зелюки,
Как мюмзики в мове.

На каждый РКН
Найдётся VPN.
рижский_студент
Родился
Сообщения: 16
Зарегистрирован: Ср июн 27, 2012 01:31:52

Re: Регулятор температуры.

Сообщение рижский_студент »

Изображение
Готово! Для компаратора использовал LM358D. В даташите написано, что LM335 дает 10мВ на градус Кельвина, и опираясь на температуру в холодильнике, предположил, что меняться напряжение будет примерно от 2.73в до 2.83в, под эти величины и подгонял резисторы R2 и R3 (использовал этот источник http://www.chipenable.ru/index.php/how- ... atora.html). Смоделировал схему компаратора в workbenche, расчеты достаточно близко к графикам программы.

R5 это сопротивление катушки реле.

Мне кажется, что диапазон с 2.73В до 2.83В довольна маленький, всего 0.1В, не будет проблематично подогнать величины резисторов? В даташите есть вариант с 3-мя LM335 включенными последовательно и в результате получается 30мВ/К. Что вы думаете по этому поводу?
Ответить

Вернуться в «Практика»