Скидка ­ 50 %

Схема регулятора температуры для инкубатора


Простая и надёжная схема терморегулятора для инкубатора | Мастер Винтик. Всё своими руками!

С ранней весны и до середины лета — пора инкубаторов. Почти все, имеющие в своём подворье птиц пользуются инкубаторами. С ним удобно в любой период времени вывести необходимое количество любой породы птицы. Не надо ждать когда сядет на гнездо наседка.

Неотъемлемая часть любого инкубатора — это терморегулятор! От его надёжности и точности зависит и вывод птицы.

Необязательно использовать программируемый цифровой дорогой терморегулятор. Со своей задачей отлично справляется терморегулятор, предложенный в этой статье. Простая и надёжная схема терморегулятора для инкубатора на одной простой и недорогой микросхеме К561ЛА7 предложена ниже.

Простая, потому что кучу транзисторов заменила одна микросхема.

Надёжная, потому что в схеме используются некоторые моменты:

  1. Для падения напряжения с 220В до 9В используется резистор, а не конденсатор (как часто бывает в других схемах). Он намного надёжнее.
  2. Лампы включены последовательно-параллельно, что тоже надёжнее чем просто параллельное включение.
  3. При плохом контакте переменного резистора «температура» произойдёт отключение ламп, а не наоборот.
  4. Микросхема К561ЛА7 (как показала практика) более надёжная чем ОУ или PIC.

На первом элементе DD1.1 собран пороговый элемент, который меняет с 1 на 0 свое положение на выходе при заданной температуре. Регулятором «Температура» меняется этот порог.

На втором элементе DD1.2 собран формирователь импульсов для правильной работы тиристора.

Третий элемент DD1.3 — сумматор.

Четвёртый элемент DD1.4 — свободен и может использоваться (в крайнем случае) для замены одного из остальных элементов в случае его выхода из строя.

Микросхему К561ЛА7 можно заменить её импортным аналогом CD4011B.

Ток потребления схемы по 9В — 5 мА, температура R13 примерно 60 — 70 гр. — это нормальный режим резистора.

Импульсы, поступающие на транзистор открывают его, что способствует в последствии открыванию тиристора.

Тиристор (Т122 или КУ202Н,М,Л) — мощный коммутирующий элемент схемы. Тиристор (если используется КУ202Н,М,Л) без радиатора способен коммутировать нагрузку до 300 Вт. Обычно это хватает. Если у вас нагрузка превышает данное значение, то тиристор необходимо поставить на радиатор. Максимальное значение 1000 Вт. А также можно установить более мощный тиристор — Т122.

Рассчитать нагрузку для инкубатора просто. Включаем нагреватели (лампы) через данный регулятор температуры на полную. И контролируем по термометру температуру. Даже на полную (лампочки не отключаются) температура в инкубаторе не должна подниматься выше 50 градусов.

Так как, в процессе эксплуатации нити ламп сильно провисают и перегорают. Есть опасность выхода из строя тиристора. Поэтому лампы рекомендуется соединять последовательно-параллельно, как указано на схеме, для большей продолжительности срока службы ламп и схемы.

Так как в инкубаторе очень высокая влажность на датчик температуры — терморезистор необходимо надеть кусочек трубочки и залить с двух сторон водостойким клеем или герметиком. Это лучше проделать несколько раз с периодом в несколько часов после высыхания. Торец терморезистора можно оставить на поверхности для большей чувствительности.

Схема универсальна к выбору терморезисторов. Номинал терморезистора подходит в широких пределах. Я пробовал от 1 кОма до 15 кОм, которые были у меня в наличии. Подойдут и другие. Правильный режим работы необходимо подобрать делителем на R2, R3. Подобрать  R3 можно по таблице ниже.

Терморезистор

R3

1 kОм

2,7 кОм

2 кОм

4,3 кОм

3,6 кОм

7,5 кОм

10 кОм

10 кОм

15 кОм

15 кОм

Следует учитывать: чем больше сопротивление терморезистора или больше сопротивление R1 — R5, тем меньше диапазон регулирования переменными резисторами.

Можно использовать терморезисторы как с отрицательным, так и с положительным ТКС. С отрицательным ТКС, как сейчас на схеме, а с положительным терморезистор следует установить в низ делителя (например, в разрыв между R3 и R4).

Схема терморегулятора построена на логической микросхеме, а между уровнями логической 0 и 1 есть неопределенное состояние (см. рис), поэтому в данной схеме есть определенный гистерезис (запаздывание между включением и отключением).

Гистерезис очень сильно зависит от типа применяемого терморезистора.

Если Вам ненужно быстрое реагирование схемы на температуру, используйте терморезистор в металлическом корпусе. Типа MMT-4. Гистерезис в данном случае 2,5 — 3 гр.

Если нужна быстрая реакция схемы на температуру, то используйте терморезисторы в неметаллическом корпусе. Гистерезис 0,1 — 0,5 гр. Лампочки включаются и отключаются в несколько раз чаще.

Таблица напряжений по постоянному току микросхемы К561ЛА7

(измеряется цифровым мультиметром в рабочей схеме)

№ вывода

Нагреватель выкл / включен

1, 2

4,3 / 5,5

3

0,2 / 8,9

4

3,8 / 8,9

5, 6

4,1 / 0

7

0

8

7 / 8,9

9

0,2 / 8,9

10

~

12, 13

0

14

9 / 7,5

Фото собранной платы

Примечание: маркировка некоторых деталей согласно схемы изменилась.

Фото печатной платы

Благодаря использованию резистора (R13, а не конденсатора) для понижения напряжения, стабилизации и фильтрации питающего микросхему напряжения, а также других «фишек» данная схема терморегулятора используется в инкубаторе более 10 лет и не разу не подвела!

А. Зотов. Волгоградская обл.

P.S. Если Вы решили сделать вышеизложенный терморегулятор, но у вас нет платы или некоторых эл. компонентов, то Вы можете приобрести у нас НАБОР ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ СБОРКИ ТЕРМОРЕГУЛЯТОРА ДЛЯ ИНКУБАТОРА.

Фото готовой платы, собранной из набора

Вы можете купить готовый цифровой модуль терморегулятора со встроенным цифровым термометром в нашем магазине.

 Наш «Магазин Мастера«

  • Вторая жизнь кеги HEINEKEN. Часть 2 — корпус
  • Порывшись в интернете, нашёл несколько вариантов использования кеги в качестве корпуса – барабан, звуковая колонка с усилителем, миниатюрная печка, мангал, светильник.

    Я предложу ещё свои варианты – корпус для зарядного устройства и корпус для небольшого компрессора, точнее нагнетательного аппарата.

    Правда, зарядное устройство разместить можно, подобрав более удобный корпус. А вот небольшой нагнетательный аппарат – ну, просто удобнее нету!

    Подробнее…

  • Держатель для печатных плат своими руками
  • При ремонте и настройке радиолюбителям удобно будет работать с помощником — держателем печатной палаты на столе.

    Можно купить различные зарубежные приспособления для закрепления печатных плат, обеспечивающие при этом разные степени их свободы, но стоимость их очень высока.

    Подробнее…

  • Самодельное автоматическое зарядное устройство для АКБ
  • Простое зарядное устройство с регулировкой тока и контролем заряда для автомобильного аккумулятора

    Аккумуляторная батарея — один из важных элементов в автомобиле. За ней нужно следить и вовремя заряжать, особенно зимой, а также когда долго автомобиль не эксплуатируется. Для этого нужно зарядное устройство. Можно купить, а можно собрать из недорогих деталей, что обойдётся гораздо дешевле  магазинного, а по характеристикам и надёжности превосходящего некоторые продающиеся сейчас экземпляры.

    Переделав целую кучу зарядных устройств, наконец собрал довольно простое ЗУ с регулировкой тока и автоматическим контролем заряда.

    Подробнее…

Популярность: 134 334 просм.

www.mastervintik.ru

Схема терморегулятора для инкубатора своими руками

Приведенная ниже схема является развитием темы симисторного регулятора мощности. В данном случае добавляются термочувствительный и нагревательный элементы благодаря которым и поддерживается требуемая температура. Включая-отключая нагрузку, которой служит электронагреватель, терморегулятор регулирует температуру микросреды инкубатора, аквариума или другого замкнутого пространства.

Схема терморегулятора

  • R1 – 10 кОм;
  • R2 – 22 кОм;
  • R3 – 100 кОм;
  • R4 – 6,8 кОм;
  • R5 – 1 кОм;
  • R6 – 6,8 кОм;
  • R7 – 470 Ом;
  • R8 – 51 Ом;
  • R9 – 5,1 кОм;
  • R10 – 27 кОм 2Вт;
  • С1 – 0,33 мкФ;
  • DA1 – КР140УД6;
  • VT1 – КТ117;
  • VD1 – КС212Ж;
  • VD2 – КД105;
  • VS1 – КУ208Г.

Принцип работы терморегулятора

Итак, рассмотрим как работает схема терморегулятора для инкубатора своими руками: основой данного устройства является операционный усилитель DA1, работающий в режиме компаратора напряжений. На один вход подается изменяющееся напряжение с терморезистора R2, а на второй, задаваемое переменным резистором R5 и подстроечным R4. Для точной и грубой регулировки. В зависимости от области применения, подстроечный резистор можно и исключить. При равенстве входных напряжений транзистор VT1, управляемый выходом компаратор – закрыт, на управляющем электроде VS1 ноль, а значит закрыт и симистор. При изменении температуры меняется сопротивление R2, а на разницу напряжений на входах компаратор отреагирует подачей открывающего сигнала на VT1. Появившееся на R8 напряжение откроет тиристор, пустив через нагрузку ток. Когда напряжения на входах операционного усилителя выравняются, он отключит нагрузку.

Питание управляющего каскада осуществляется через выпрямительный диод VD2 и гасящее сопротивление R10. При его сверхмалом потреблении тока – это вполне допустимо, как и использование для стабилизации питающего напряжения всего одного стабилитрона VD1. К тому же, управляющие цепи запитываются через нагрузку, на которой тоже происходит падение напряжения, особенно в нагретом состоянии.

Замены деталей

Обратите внимание на мощность резистора R10 — 2Вт, так же этот резистор должен выдерживать мгновенное напряжение 400В, если такой резистор не удается найти, его можно заменить несколькими последовательно включенными резисторами на меньшую мощность и напряжение. В качестве стабилитрона VD1 можно установить BZX30C12 или любой другой стабилитрон на 12В близкий по параметрам.

Вместо VD2 можно поставить диод с обратным напряжением не менее 400В и током не менее 0,3А: например из серии 1N4004 — 1N4007

На место DA1 можно установить практически любой операционный усилитель, главное чтобы он работал в диапазоне питающих напряжений 10..15В.

А вот однопереходный транзистор КТ117 (VT1) не такой общераспространенный компонент электронных схем (зарубежные однопереходные транзисторы: 2N6027, 2N6028), зато его можно заменить схемой из двух биполярных транзисторов разной структуры и одного резистора 47 кОм. В схеме используются распространенные КТ315 и КТ361, но вполне могут использоваться и другие маломощные комплиментарные биполярные транзисторы.

Области применения терморегулятора

В основном, данное устройство применялось для термостабилизации птичьих инкубаторов. Где в роли тэнов выступали маломощные электрические лампочки по 60 Вт, соединенные параллельно по 4, 6 и 8 штук, в зависимости от размеров инкубатора и количества инкубируемых яиц.

Как монтировать обогреватель для инкубатора

  • лампы должны быть равномерно расположены над поверхностью яиц, на расстоянии 25-30 см от их поверхности;
  • терморезистор должен находиться как можно ближе к поверхности яиц, но не касаться их;
  • использовать вместо лампочек можно и другие нагреватели, но с малой теплоемкостью, к примеру, вольфрамовую проволоку, натянутую на керамическую рамку в форме тетраэдра.

Обогреватель для аквариума

Реже, такой терморегулятор применялся для поддержания заданной температуры в аквариумах с тропическими рыбками. Такая необходимость возникала из-за того, что большинство, выпускаемых для этих целей термообогревателей, имеет механический терморегулятор объединенный с тэном в одном корпусе. А следовательно, они поддерживают в заданных пределах свою, а не окружающую температуру. Это хорошо работает только в помещениях со стабильной, в пределах одного-двух градусов, своей температурой воздуха.

Особенности монтажа

  • из-за инертности воды, датчик и обогреватель должны быть разнесены, но в пределах прямой видимости (без перекрытия растениями и элементами декора) друг от друга;
  • из-за электропроводимости воды, датчик должен быть изолирован, либо средствами с хорошей теплопроводностью, либо тонким слоем обычного герметика;
  • допускается использование как обычных аквариумных обогревателей, так и регулируемых, с выставленной на максимум температурой.

Можно найти и другие сферы применения данному, несложному в изготовлении устройству. К примеру для рассадных парничков, сушильных шкафов, различных термованночек. На что вашей фантазии хватит. Только, если нагрузка допускает возможность короткого замыкания, необходимо добавить плавкий предохранитель на 1 А.

P.S. Как говорилось выше данный простой терморегулятор применялся в инкубаторах раньше, сейчас на его смену пришли терморегуляторы с микроконтроллерным управлением, способные в автоматическом режиме понижать температуру в течении цикла инкубации. Да и сами инкубаторы обзавелись функцией регулирования влажности и переворачивания яиц.

hardelectronics.ru

Схема терморегулятора для инкубатора: советы специалиста

Многие умельцы, решившие сделать инкубатор своими руками, сразу сталкиваются с такой проблемой, как установка схемы терморегулятора для него. Такая конструкция представляет собой изолированную коробку с обогревателем, которая оснащена лотками для яиц. От того, насколько качественно она сделана, будет зависеть успех – выведение цыплят или птенцов другой домашней птицы.

Чтобы создать действующий и долговечный терморегулятор своими руками необходимо запастись следующими электронными и полупроводниковыми деталями:

  • микросхема;
  • диоды;
  • нагревательный элемент (цепи ламп);
  • триоды;
  • резисторы (постоянные С2-23, С2-33, переменные СП5-1В1А, термические RK1-RK2);
  • транзисторы;
  • регулятор;
  • конденсатор (малогабаритные, керамические: их емкость независимо от модели не должна быть ниже 10 МКФ, а напряжение меньше 20 В).

Вам также понадобятся провода.

плата терморегулятора

Посмотрев на фото, вы можете убедиться, что схема самодельного терморегулятора обладает достаточно простым характером. Главное, чтобы она получилась достаточно компактных размеров. Это предоставит возможность более удобно работать с ней при паянии.

схема

Однако создать схему терморегулятора для инкубатора на бумаге – это только половина успеха. Для платы рекомендуется брать односторонний стеклотекстолит, отделанный фольгой. Толщина которого составляет 1,5 мм, а размеры – 95х60 мм.

Важно правильно перенести чертеж на плату. Переносите все в точном соответствии с тем, как показано на вашей схеме. Для самодельного регулятора теплового режима можно использовать термостат от любого рабочего бытового прибора, бывшего в употреблении. Например, отлично подойдет старый утюг.

Сборка и настройка регулятора температуры для инкубатора

Регулятор следует поместить в пластмассовый корпус, который подходит по размерам. Из оцинкованной стали либо из алюминия вырезается пласт, по периметру которого необходимо просверлить 20 отверстий. С обратной стороны пластины следует закрепить патроны с лампами накаливания. Специалисты советуют оставить зазор в 5-10 миллиметров между самой лампой и металлическим листом. После этого его надежно фиксируют на дне инкубатора и размещают на нем лоток для яиц. Посредством проводов к лампам подводится электронный блок терморегулятора. Резистор, отвечающий за установку необходимой температуры, выводится извне. На крышку монтируется терморезистор так, чтобы он находился рядом с контрольным термометром. Питание термического регулятора происходит от источника постоянного тока (напряжение должно составлять 11-15 В).

Помните, что перед запуском инкубатора, его нужно прогреть в обязательном порядке. Для этого включите получившийся аппарат, и пусть он поработает вхолостую в течение 30-40 минут.

Обратите особое внимание на то, что все элементы вашего самодельного устройства находятся под электрическим напряжением. Поэтому при его наладке следуйте всем правилам безопасности.

Размещение терморегулятора

Успех всей операции по выведению птенцов будет зависеть от того, насколько правильно в изготовленном приборе размещены нагревательные элементы. На фото показаны все возможные варианты их расположения, а именно:

  • под яйцами;
  • над яйцами;
  • сбоку лотка;
  • по периметру.

При этом минимальное расстояние от яиц до нагревательной лампы полностью зависит от типа нагревательного элемента. Так, для лампочек наиболее рекомендуемое расстояние составляет не менее 25 см.

Полезные советы по выводу птенцов

Соблюдая все правила по созданию подобной схемы, вы можете добиться внушительных успехов. Однако необходимо следовать также и другим советам, в том числе:

  1. не размещайте конструкцию на сквозняке, в противном случае весь выводок может погибнуть;
  2. избегайте попадания прямых солнечных лучей на нее;
  3. инкубацию производите тогда, когда внешняя температура не ниже 17 градусов;
  4. в качестве регулятора температурного режима можно использовать электроконтакторы, биметаллические пластины или барометрические датчики.

Кроме того, для самодельного инкубатора рекомендуется установить температуру от 37,2 до 39,8 градусов. Таким образом, терморегулятор для инкубатора, созданный своими руками по подобной инструкции, является достаточно четким и точным устройством: его погрешность, как правило, не превышает 0,5 градусов, что никак не отражается на будущем выводке. Кроме того, это устройство прослужит вам долгое время при соблюдении условий эксплуатации.

proinkubator.ru

Терморегулятор для инкубатора своими руками: схемы и рекомендации

Оборудование для животных и птиц

11.12.2017

3.3 тыс.

2.2 тыс.

4 мин.

При использовании инкубатора для нормального развития любого зародыша в яйце необходимо выдерживать предписанную температуру с точностью до десятых градуса в течение всего периода выращивания. Иначе большинство птенцов могут так и не проклюнуться. С этой задачей справляется терморегулятор для инкубатора. Можно приобрести промышленную модель или изготовить устройство своими руками в домашних условиях.

Это прибор для автоматического поддержания и контроля степени нагрева емкости, помещения, газа, жидкости и т. д. Самое простое устройство для инкубатора регулирует температуру и отключает/включает нагреватель при достижении заданного значения.

Все терморегуляторы состоят из трех основных частей:

  • термодатчик (диод, транзистор, термистор, термостат и прочее) – элемент, изменяющий свои параметры под воздействием температуры. Очень часто датчик встраивают в главный блок;
  • основной модуль – может быть выполнен на обычных элементах, микросхемах, микроконтроллерах или процессоре;
  • исполнительное устройство – аппарат, работающий на электричестве и выполняющий ту или иную функцию, например, нагрев, включение освещения, переворот яиц.

В качестве исполнительных элементов обогрева и проветривания обычно выступают лампы накаливания или ТЭН и вентиляторы (кулеры) соответственно. Эти приборы долговечны, и их работу можно точно откорректировать обычным изменением напряжения.

При подключении терморегулятора к сети выбирается необходимый диапазон. Если устройство многофункциональное – на нем можно установить еще несколько других параметров. Датчик реагирует на перепад температуры и посылает соответствующий сигнал, например, меняет сопротивление или емкость.

Данные, полученные с него, передаются по проводам на основной блок, который принимает новые параметры термодатчика. В этом модуле происходит распознавание сигнала и расчет времени работы прибора. В зависимости от принятых данных основной блок подключает/отключает исполнительное устройство.

ТЭН, лампы или другой элемент, используемый в качестве нагревателя, работают до тех пор, пока температура воздуха или яйца (зависит от местоположения датчика) не сравнится с параметрами, установленными при настройке прибора. После этого система отключает электрообогреватель.

На многих промышленных и самодельных разработках можно выставить диапазон поддерживаемых температур (верхнюю и нижнюю границу). Это удобно, так как отпадает процесс визуального контроля и корректировка происходит автоматически.

Несмотря на то, что промышленные модели не очень дороги, многие птицеводы предпочитают делать свою схему, так как при неисправностях ее можно легко наладить. А покупной прибор не всегда имеет схему. Если изделие выполнено на микроконтроллере или процессоре, может понадобиться специальный программатор или компьютерное обеспечение для настройки.

Птицеводы, разбирающиеся в радиоэлектронике и умеющие пользоваться паяльником, разрабатывают схемы и печатные платы подобных устройств. Датчиками в них служат терморезисторы или полупроводниковые элементы (диоды, транзисторы). Редко применяются трубки от промышленных термостатов, заполненные эфиром.

Эти схемы рассчитаны на подключение только одного устройства, например, нагревателя. Если температура возрастет, что часто бывает летом – яйца окажутся в опасности. Поэтому есть смысл сделать сразу две таких схемы и подключить ко второй, в качестве нагрузки, вентиляторы для проветривания или другое охлаждающее устройство.

Это простой регулятор с датчиком, выполненным из NTC-терморезистора сопротивлением 10 кОм (по схеме R4) и стабилитрона Т1.

Схема регулятора на операционном усилителе

Температура внутри инкубатора регулируется путем отключения/включения нагревателя (ТЭН, лампы и т. д.) на определенное время. Работа данного устройства, выполненного на микросхеме DA1, основана на сравнении двух напряжений.

Одно из них, приходящее на вывод 3 операционного усилителя КР140УД6 – стационарное (опорное). Оно задается делителем из сопротивления R3, подстроечного резистора R4 (для грубой настройки) и переменного R5 для точной «подгонки» температуры.

Второе напряжение меняется с течением времени. Оно поступает на вход 2 микросхемы через делитель, состоящий из сопротивления R1 и терморезистора R2, изменяющего свой номинал при повышении/понижении температуры внутри инкубатора.

Операционный усилитель включен по схеме компаратора. Он сравнивает напряжения, поступающие на его входы. При их равенстве система сбалансирована. Сигнала на выходе микросхемы нет. Транзистор VT1 и симистор VS1 остается в закрытом состоянии, и ничего не происходит.

При малейшем отклонении температуры сопротивление терморезистора сменится, и на входах возникнет разница напряжений. Компаратор подаст сигнал на VT1 и запустит его. Симистор откроется и подключит нагрузку (нагреватель).

По мере нагрева сопротивление терморезистора, а соответственно и разность потенциалов на входе 2 компаратора, будет меняться в обратном направлении. При выравнивании опорного и входящего напряжений система балансируется, сигнал исчезнет и симистор снова закроется.

Терморегуляторы для инкубаторов Квочка, Золушка, Несушка поддерживают заданную величину с точностью до десятых долей градуса.

Особенности этих устройств:

  • к прибору для Квочки подключаются 2-15 ламп по 10 ватт или ТЭН до 1500 ватт;
  • аппарат для Золушки рассчитан на подсоединение мощных ТЭН и может питаться от сети и аккумуляторов;
  • регулятор для Несушки БИ1 (БИ2) тоже имеет универсальное питание, выходы для датчика влажности и устройства переворота яиц;
  • на инкубаторе Блиц ПК терморегулятор встроен в корпус.

Терморегуляторы для различных инкубаторов

Резистор R10 должен быть мощностью не менее 2 Вт. Если не удается отыскать деталь с таким сопротивлением, его рассчитывают по закону Ома и используют несколько параллельно включенных резисторов малой мощности, но большего номинала.

Замена других деталей:

  • вместо VD1 ставят стабилитрон на 12В;
  • VD2 можно заменить на диод с током 0,3 А и более и напряжением 400-600 В, например, 1N4004-1N4007;
  • вместо DA1 используют любой ОУ с напряжением питания 10-15 В;
  • симистор можно заменить на более мощный;
  • вместо транзистора (VT1) КТ117 устанавливают сборку из биполярных транзисторов КТ315 и КТ361 (или любых подобных разной структуры) и сопротивления 47 кОм, как изображено на схеме.

Терморегулятор рассчитан на нагрузку 2 кВт, но этот параметр можно увеличить, применив симистор большей мощности.

homeferma.com


Смотрите также

© "Совершенные окна", 2019 г.
Перепечатка текстов, а так же полное или частичное воспроизведение других материалов сайта возможно только с согласия их авторов.

телефон: (495) 755-10-94
(многоканальный)