Термостатско коло засновано на термистору

Термостат се формира сумирањем два грчка израза термо и статос, термос значи топлота, а статос стационарно, стојеће или фиксно. Термостат се користи за контролу уређаја или кућних апарата у складу са температуром, попут укључивања / искључивања клима уређаја, собних грејача итд. Уобичајене примене термостата су одржавање собне температуре у централизованим системима грејања или расхладном систему, регулација температуре фрижидера, расхладни систем, електрична пегла, пећнице, фенови за косу и још много тога. Програмирани и паметни термостати су такође данас доступни на тржишту.

Врсте термостата:

Да би осетили температуру, различити термостати користе различите сензоре или уређаје и према томе се углавном могу класификовати у две врсте

Механички термостат
Електрични / електронски термостат

Механички термостат -

Биметални термостат потпада под механички термостат. Генерално имају кућиште и дугме као што је приказано на доњој слици. Има један фиксни контакт и једну покретну јетру која је састављена од два различита метала са различитим коефицијентима линеарне експанзије. Крај покретне полуге се спаја фиксним контактом када температура пада, а одваја се када је собна температура висока. Тако може да укључује и искључује уређаје у складу са температуром.

Неки примери где се користе биметални термостати - пегла, фрижидер, клима уређај.

Електрични термостат -

Најчешћи електронски температурни сензори су термопарови и термистори који се користе у термостату. И електрична својства термистора и термопарова доживљавају промене када су изложени температурним променама.

Термоелемент је уређај који користи најмање две различите металне траке које су на једном крају спојене у два споја; топли спој и хладни спој. Врући спој је мерни спој; објект чија температура треба да се мери налази се на врућем споју, док је хладни спој (чија је температура позната) референтни спој. Због ове температурне разлике ствара се разлика напона позната као термоелектрични напон који се користи за мерење температуре. Термоелементи се користе у котловима, пећницама итд.

Друга врста електричног сензора који се користи у термостату је термистор који ћемо детаљније проучити на примеру.

Шта је термистор?

Као што и само име говори, термистор је комбинација две речи, термални и отпорни. То је отпорна компонента чији отпор варира у зависности од промене температуре.

Термистори су изузетно поуздани и имају широку лепезу како би драгоцено открили мање температурне разлике. Они су јефтини и корисни као температурни сензори. Термистор се користи у дигиталном термостату.

Врсте термистора

У зависности од варијације отпора у односу на околну температуру, постоје две врсте термистора. Они су детаљно објашњени у наставку: -

1. ПТЦ - Коефицијент позитивне температуре.

Његов отпор је директно пропорционалан температури, тј. Његов отпор опада са смањењем температуре и обрнуто.

2. НТЦ - Коефицијент негативне температуре.

Његов отпор је индиректно пропорционалан температури, тј. Његов отпор опада са порастом температуре и обрнуто.

У нашој апликацији користимо НТЦ термистор. 103 показује да отпор термистора при нормалној температури значи 10 к Охм.

Примена НТЦ термистора:

Да бисте могли да контролишете било који уређај на основу варијације температуре, врло је згодна и занимљива идеја. Једна од таквих популарних апликација је Пожарни аларм, где термистор осећа топлоту и активира аларм.

НТЦ термистори су најшире коришћени у разним применама, али тамо где постоји потреба за малим отпором на почетној тачки, користе се ПТЦ термистори.

Отпор термистора на собној температури произвођач наводи у техничком листу заједно са различитим скупом вредности отпора на различитим температурама, тако да се може изабрати прави термистор за одговарајућу примену.

Ево неколико склопова направљених помоћу термистора:

Пожарни аларм помоћу термистора
Једносмерни вентилатор са контролисаном температуром помоћу термистора
Повезивање термистора са Ардуином за мерење и приказ температуре на ЛЦД-у
Кућни апарати са контролисаном температуром

Компонента потребна:

НТЦ 103 термистор (10к Ω).
БЈТ пне. 547.
5к Ω Потенциометар (ПОТ).
Отпорник 1кΩ.
ЛЕД.
Напајање - 6В једносмерне струје.
Бреадбоард и прикључне жице.

Шема круга термисторског круга:

Рад круга термостата:

Коло угрожава круг дјелитеља напона и излазни склопни круг "ОН анд ОФФ". Коло раздјелника напона чине термистор и промјењиви отпорник.

Излаз круга дјелитеља напона повезан је на базу НПН транзистора преко 1к отпорника. Коло делитеља напона омогућава да се осети промена напона изазвана променом отпора термистора. Коришћењем ПОТ-а у делитељу напона можемо подесити осетљивост термистора. Такође можете да користите фиксни отпорник уместо променљивог отпорника за фиксну тачку окидања, што значи да ће ЛЕД бити укључен, само ако температура пређе одређену вредност и не можете да прилагодите температуру окидачке тачке. Зато боље користите ПОТ и промените осетљивост само окретањем дугмета.

Сет отпорника се може одабрати према доњој формули -

Во = × В _ИН

У нашем колу смо заменили Р2 са ПОТ, а Р1 са ЛДР, па се излазни напон мења отпором термистора. А отпор термистора се мења са спољном температуром, па ће се излазни напон мењати како мењамо температуру око термистора. Транзистор ће се укључити на 0,7 В или више, што је ВБЕ напон.

Једноставнији начин одабира и познавања одговарајућег Р2 за 10к НТЦ термистор је симулација кола у Протеусу и добијање блиске вредности Р2. Такође, заменом термистора променљивим отпорником можемо проучити његов еквивалентни ефекат у колу према доњим дијаграмима кола:

Други део кола је транзисторски део где транзистор делује као прекидач за ЛЕД Д1. Будући да је транзистор уређај којим се контролише струја, на његов улазни терминал прикључен је отпорник Р1 да би се ограничио пренапонски ток.

Позивајући се на горњи симулациони круг, чим температура порасте у близини термистора, његов електрични отпор опада, што резултира повећањем напона на РВ1. Дакле, напон на бази транзистора (В _БЕ) такође се повећава и чим В _БЕ ≥0,7 В транзистор почне да проводи и ЛЕД ће се укључити.

Имајте на уму да ову ЛЕД можемо заменити зујалицом или сијалицом итд. У горе наведеном колу уз минимални додатак још неколико компоненти. Такође погледајте демо видео испод.