Reparo do sensor de temperatura faça você mesmo

Os sensores de medição mais simples, incluindo os que respondem à temperatura, consistem em um meio braço de medição de duas resistências, uma referência e um elemento que altera sua resistência dependendo da temperatura aplicada a ele. Isso fica mais claro na imagem abaixo.

Como pode ser visto no diagrama, R1 e R2 são o elemento de medição de um termostato caseiro e R3 e R4 são o braço de referência do dispositivo.

O elemento do termostato que responde a uma mudança no estado do braço de medição é um amplificador integrado no modo comparador. Este modo salta a saída do microcircuito do estado desligado para a posição de trabalho. A carga deste microcircuito é a ventoinha do PC. Quando a temperatura atinge um determinado valor no ombro R1 e R2, ocorre uma mudança de tensão, a entrada do microcircuito compara o valor nos pinos 2 e 3 e o comparador comuta. Assim, a temperatura é mantida em um determinado nível e o funcionamento do ventilador é controlado.

A diferença de tensão do braço de medição é alimentada a um transistor emparelhado com alto ganho, um relé eletromagnético atua como comparador. Quando a tensão na bobina é suficiente para retrair o núcleo, ele é acionado e conectado através de seus contatos aos atuadores. Quando a temperatura definida é atingida, o sinal nos transistores diminui, a tensão na bobina do relé cai de forma síncrona e, em algum momento, os contatos são desconectados.

Uma característica desse tipo de relé é a presença de histerese - esta é uma diferença de vários graus entre ligar e desligar um termostato caseiro, devido à presença de um relé eletromecânico no circuito. A opção de montagem fornecida abaixo é praticamente desprovida de histerese.

Vídeo (clique para reproduzir).

Diagrama esquemático de um termostato analógico para uma incubadora:

Esse esquema era muito popular para repetição nos anos 2000, mas mesmo agora não perdeu sua relevância e lida com a função que lhe foi atribuída. Se você tiver acesso a peças antigas, poderá montar um termostato com as próprias mãos por quase nada.

O coração do produto caseiro é o amplificador integrado K140UD7 ou K140UD8. Nesse caso, ele está conectado com feedback positivo e é um comparador. O elemento sensível à temperatura R5 é um resistor do tipo MMT-4 com um TKE negativo, é quando sua resistência diminui quando aquecido.

O sensor remoto é conectado através de um fio blindado. Para reduzir a interferência e o falso funcionamento do dispositivo, o comprimento do fio não deve exceder 1 metro. A carga é controlada através do tiristor VS1 e a potência do aquecedor depende inteiramente de sua classificação. Neste caso, 150 watts, uma chave eletrônica - um tiristor deve ser instalado em um pequeno radiador para remover o calor. A tabela abaixo mostra as classificações dos elementos de rádio para montar um termostato em casa.

O dispositivo não possui isolação galvânica da rede de 220 volts, tenha cuidado ao configurar, há tensão de rede nos elementos reguladores. O vídeo abaixo mostra como montar um termostato transistorizado:

Agora vamos dizer-lhe como fazer um controlador de temperatura para um piso quente. O esquema de trabalho é copiado de uma amostra serial. Útil para quem deseja se familiarizar e repetir, ou como exemplo para solução de problemas.

O centro do circuito é um chip estabilizador, conectado de maneira incomum, o LM431 começa a passar corrente em uma tensão acima de 2,5 volts. É neste valor que este microcircuito possui uma fonte interna de tensão de referência. Em um valor mais baixo, não perde nada. Esse recurso dele começou a ser usado em vários esquemas de controladores de temperatura.

Como você pode ver, o circuito clássico com um braço de medição continua sendo o termistor R5, R4 e R9. Quando a temperatura muda, a tensão muda na entrada 1 do microcircuito e, se atingir o limite, ele liga e a tensão é aplicada ainda mais. Neste projeto, a carga do TL431 é o LED de indicação de operação HL2 e o optoacoplador U1, o isolamento óptico do circuito de potência dos circuitos de controle.

Como na versão anterior, o dispositivo não possui transformador, mas é alimentado por um circuito de capacitores de têmpera C1R1 e R2. Para estabilizar a tensão e suavizar as ondulações das rajadas da rede, um diodo zener VD2 e um capacitor C3 são instalados no circuito. Para indicar visualmente a presença de tensão no dispositivo, o LED HL1 é instalado. O elemento de controle de potência é um triac VT136 com uma pequena cinta para controle através do optoacoplador U1.

Com essas classificações, a faixa de controle fica entre 30-50°C. Com aparente complexidade, o design é fácil de configurar e fácil de repetir. Um diagrama visual de um termostato em um chip TL431, com uma fonte de alimentação externa de 12 volts para uso em sistemas de automação residencial:

Este termostato é capaz de controlar um ventilador de computador, relé de energia, luzes indicadoras, alarmes sonoros. Para controlar a temperatura do ferro de solda, existe um circuito interessante usando o mesmo circuito integrado TL431.

Para medir a temperatura do elemento de aquecimento, é usado um termopar bimetálico, que pode ser emprestado de um medidor externo em um multímetro. Para aumentar a tensão do termopar para o nível de disparo TL431, é instalado um amplificador LM351 adicional. O controle é realizado através do optoacoplador MOC3021 e triac T1.

Quando o termostato estiver conectado à rede, a polaridade deve ser observada, o menos do regulador deve estar no fio neutro, caso contrário, a tensão de fase aparecerá no corpo do ferro de solda, através dos fios do termopar. O ajuste de alcance é feito pelo resistor R3. Este esquema garantirá a longa operação do ferro de solda, eliminará seu superaquecimento e aumentará a qualidade da solda.

Outra ideia para montar um termostato simples é discutida no vídeo: