Делаем датчик температуры своими руками

Делаем датчик температуры своими руками

Термодатчик, собранный своими руками, может принести несомненную пользу, как в домашнем, так и приусадебном хозяйстве. Контроллер температуры окружающей среды вовремя включит или наоборот выключит вентилятор, обогреватель, кипятильник, тёплые полы и много других приборов в доме, обогреет или проветрит теплицы. При наличии минимального опыта работы с инструментами сделать датчик температуры своими руками не составит особого труда.

Зачем электрокотлу терморегулятор

Существует много видов продукции, одни типы конструкции простые, а другие позволяют настроить более 50 параметров для комфортного пребывания в доме или квартире.

Есть модели позволяющие программировать производительность оборудования на один день или даже целую неделю, к основным функциям стоит отнести:

1. Поддержание и контроль температурного режима.
2. Защита от промерзания или перегрева аппарата.
3. Экономия ресурсов.
4. Удаленный контроль котлом.

Небольшой прибор способен максимально точно настраивать все функции электрического оборудования, ведь уют в каждой комнате является важным показателем для любого хозяина.

Управлять такими устройствами достаточно просто, современные модели могут подключаться к телефону посредством специальных программ, что позволяет производить манипуляции удаленно.

Неисправности

Надежность термостатов зависит от качества комплектующих, из которых изготовлены устройства.

• Механические повреждения – часто встречающиеся поломки для приборов низкой ценовой категории. Неаккуратное обращение приводит к выходу из строя кнопок, колесиков и лицевых панелей.
• Важной составляющей термостата является контактное реле, ресурс которого ограничен количеством циклов включения-выключения. Со временем деталь изнашивается и питание перестает подаваться на греющий кабель;
• Скачки напряжения в электросети гарантированно выводят из строя электронную «начинку» контроллера;
• Неправильное подключение прибора может привести к короткому замыканию и порче устройства.

Схемы подключения

Для подключения датчика необходимо следовать инструкции, которая прилагается к устройству. Лучше размещать прибор в том месте, где сигнализаторы будут защищены от посторонних раздражителей. Для монтажа таких устройств самым подходящим местом является потолок. Расстояние от пола допустимо от 2 до 6 метров.

Запрещается установка устройств рядом с кондиционерами, вентиляторами, радиаторами отопления, высокими комнатными растениями, поскольку в этих условиях создается перемещение воздуха, которое будет восприниматься прибором как сигнал для включения освещения. В зоне работы прибора не допускается присутствие стеклянных перегородок, поскольку инфракрасные лучи будут отражаться от стекла. В поле действия также не должны присутствовать громоздкие объекты, затрудняющие обзор.

Процесс подключения осуществляется так:

• Отключаете комнату от электрической сети питания. Для этого нужно отключить требуемую пробку на счетчике. Если этого не сделать, вас ударит током. Категорически запрещено подключать устройство к неисправной проводке, поскольку повышается риск его повреждения или самовозгорания.
• На датчике поверните защитную крышку по часовой стрелке и снимите ее.
• Вы увидите крепежные отверстия и винты для регулировки.
• Выберите схему подключения. Если вы выполняете установку своими руками, не имея опыта в этом деле, лучше использовать стандартную схему, изображенную в инструкции или на самом устройстве. Эта схема проста, ее можно исполнить без проблем, и процесс установки не отнимает много времени.
• Если вы имеете опыт работы с электричеством, можете применять другие схемы, но лучше все-таки доверить процесс профессионалам.

После всех манипуляций остается только настроить датчик на необходимые параметры.

Если вам нужно, чтобы в течение некоторого временного периода в комнате постоянно горел свет, независимо от нахождения в ней людей и уровня освещенности, используйте схему подключения с выключателем. Для этого выключатель параллельно подключается одной клавишей к схеме. За счет такого способа установки появляется возможность освещать помещение столько времени, сколько потребуется. А когда выключатель выключен, за управление светом будет отвечать датчик.

Видео инструкция

2 Типы приборов

Реле классифицируют по нескольким типам. По принципу работы бывают устройства:

1. Датчики температуры манометрические.
2. Датчики цифровые.

Манометрические изделия показывают t с помощью стрелочного устройства. Им очень просто пользоваться, поэтому применяют такую систему, в основном, для биметаллических чувствительных частей прибора.

Цифровое устройство – более модернизированный датчик с LED-дисплеем. Такой прибор очень просто установить без помощи специалистов и настроить необходимые параметры. Кроме градусов, на дисплее отображается время и другие сведенья, необходимые для работы. Такая электросхема устанавливается в современных холодильниках и морозильниках.

Разделяют типы изделий и по комплектации. Существуют термореле с датчиком температуры воздуха для кондиционеров, реле контроля t для обмотки двигателя. А есть устройства без датчика, тогда придется приобрести его отдельно. Такая конструкция изделия сделана для того, чтобы работать в системе «теплый пол», когда необходимо реле с выносным датчиком и длинным кабелем.

Реле температуры на включение отопления

Существуют устройства-регуляторы температуры с термопарой. Одним из таких механизмов является реле-регулятор температуры с термопарой ОВЕН ТРМ 502. Используют его для поддержания необходимой t в упаковочном оборудовании, печах для выпекания и т.д.
к меню ↑

2.1 Модельный ряд устройств

Контроль температуры – очень важный параметр и его стоит отслеживать только на качественном оборудовании, которое исправно работает и не доставляет лишних хлопот.

Самые распространенные модели датчиков применяют для холодильных установок и отопительных систем: ТАМ 124, ТАМ 133, датчик реле температуры ТР и другие.
к меню ↑

2.2 ТАМ

Модельный ряд приборов серии ТАМ предназначен для сигнализации и регулировки t газообразных и жидких материалов в холодильниках, нагревательном оборудовании, в транспорте, в промышленности и т.д. Прибор имеет два уровня регулирования и контролирует изменения показателей следующих материалов:

• воздуха;
• пресной воды;
• хладонов;
• масел;
• других жидкостей, которые не агрессивны к стали, медным сплавам и серебру.

Реле температуры ТАМ 103, автоматически регулирует t необходимой среды путем размыкания или смыкания электрической цепи. Устройство работает при воздействии:

1. T˚ окружающей среды от -60˚ до +70˚С с влажностью до 80%.
2. Атмосферного давления в пределах 0,071-0,107 МПа.
3. Относительной влажности до 100% при температуре 55˚С.

Датчик-реле температуры ТАМ-102С

Применение датчика реле температуры ТАМ 133 возможно в двухкамерных холодильниках, в которых капилляр устанавливается на испаритель. Терморегулятор поддерживает в холодильных установках заданную t путем автоматического выключения и включения двигателя компрессора или нагревателя (абсорбционные холодильники).
к меню ↑

2.3 Т 419 М1

Реле температуры Т 419 М1 — электронный прибор, предназначенный для двухпозиционной регулировки t и сигнализации включения команд в системах отопления и вентиляции, а также в холодильных установках.

Механизм М1 применяют как регулирующий, сигнализирующий и защитный прибор для автоматизации и других установок в похожих условиях. М1 работает при влажности до 95%, и t до +40˚С. Изделие М1 нельзя подключать к выпрямительным приборам с несглаженными пульсациями выпрямительного тока.
к меню ↑

2.4 Реле температуры Т 21 ВМ

Устройство контролирует, сигнализирует и регулирует t жидкого и газообразного рабочего материала, который не агрессивен к латуни и стали. Применяют изделие во взрывоопасных помещениях и установках, где может образоваться взрывоопасная смесь. Защищенность аппарата создается за счет взрывонепроницаемой оболочки, в которой находится механизм переключения и кабельный ввод. Эта оболочка выдерживает давление взрыва и делает невозможной его передачу во взрывоопасную среду.

Датчик-реле температуры Т 21 ВМ-1-03

2.5 Серия ДТКБ

Датчики серии ДТКБ – камерные биметаллические механизмы, которые произведены для двухпозиционного регулирования t в камерах, заполненных газообразной неагрессивной средой при условии отсутствия магнитных электрических полей.

В датчике реле температуры ДТКБ 49 четкость срабатывания всех контактов достигается с помощью встроенных в контактную систему магнитов и пружинного контакта. Установка прибора на нужную t происходит поворотом шкалы, которая крепко соединена с эксцентриком. При движении эксцентрика меняется положение контактов механизма, вследствие чего меняется температура замыкания и размыкания.

Чувствительной деталью на датчик реле температуры ДТКБ 53 является спираль биметаллическая. Когда t меняется, свободная часть спирали перемещается, и контакты размыкаются или замыкаются. По такой же схеме работает датчик реле температуры ДТКБ 57.
к меню ↑

2.6 РТ

Применяют реле температуры РТ 820 М в промышленных и жилых помещениях, электрощитах, на складах овощей, емкостях с жидкостью и т.д. Основными преимуществами аппарата 820 М являются такие функции:

• прибор 820 М оборудован индикатором с подсветкой, что весьма удобно для снятия показаний ночью;
• провод датчика имеет длину 2,5 м, но при необходимости ее можно увеличить до 50 м;
• выносной температурный датчик оборудован защитой IP 67, которая дает возможность устройству работать как в жидкости, так и в помещении.

РТ 303 реле температуры предназначено для коммутации электрических цепей блокировки и сигнализации в насосах, а также для контроля t в резервуарах при давлении не более 6 МПа. Устройство может работать в химической, пищевой, медицинской и других сферах промышленности. Принцип работы РТ 303 основан на механической передаче на контакты перемещения чувствительной детали (сильфон), вызванного увеличением t термометрической жидкости под влиянием изменения t контролируемой среды.

Датчик-реле температуры ТР-ОМ5

Эксплуатационные особенности реле температуры РТК 303:

• t окружающей среды должна быть в пределах -40˚ — +85˚С;
• показатель влажности – до 90% при 35˚С и температурах пониже без конденсации влаги.

Датчик можно установить в корпус подшипника в гнездо, которое должно быть глубиной не менее 18 мм. Установка реле температуры РТК 303 происходит при помощи гайки из комплекта.
к меню ↑

2.7 Серия RT

Механизмы RT используют в промышленности и судостроении. Эта серия состоит из термостатов, реле, которые оборудованы дистанционными датчиками и реле с позолоченным чувствительным элементом. Микропроцессорное реле температуры RT 12 16 поддерживает оптимальную температуру в помещениях, нагревающих и охлаждающих устройствах.
к меню ↑

Установка и подключение термостата

Термостат обычно монтируется в стену, как обычный выключатель. Для него выбирается место вблизи имеющейся электропроводки, например, возле розетки. Вначале в стене делается углубление, туда устанавливается монтажная коробка термостата, к ней подводятся провода (фаза и ноль) питающей сети и термодатчика. Следующий шаг – подключение термостата.

С боковой стороны терморегулятора располагаются «гнезда». Сюда подводятся провода сети (220В), датчика и нагревательного кабеля.

Полезно знать, что провода, которые подключают при установке термостата, отличаются цветовой маркировкой:

• белый (черный, коричневый) провод – L фаза;
• синий провод – N ноль;
• желто-зеленый провод — земля.

Подключение теплого пола к электричеству выполняют в следующем порядке:

1. К «гнездам» 1 и 2 подключают сетевые провода с напряжением 220В. Строго соблюдают полярность: к контакту 1 подводится провод L (фаза), к контакту 2 – провод N (ноль).
2. На контакты 3 и 4 заводится нагревательный кабель теплого пола по принципу: 3 контакт – провод N (ноль), 4 контакт — провод L (фаза).
3. Провода температурного датчика (обычно, встроенного в пол, то есть определяющего температуру в толще пола) подключаются к «гнездам» 6 и 7. Принципы полярности здесь соблюдать не нужно.
4. Проверяют исправность термостата. Для этого включают питание -220В, устанавливают на приборе минимальную температуру и включают систему нагревательных элементов (путем поворота ручки или нажатия кнопки). После этого меняют режим обогрева на максимальный, то есть «программируют» термостат на самую высокую температуру, которая для него возможна. Правильная работа прибора доложит о себе щелчком, который укажет на замыкание цепи обогрева.

Схемы подключения могут несколько различаться, в зависимости от видов и моделей термостатов. Поэтому, чтобы пользователь не ошибся, на корпусе прибора, как правило, прописываются все контакты.

Небольшие различия в подключении диктуют и особенности нагревательных кабелей теплого пола. По своему строению и количеству жил, они делятся на одножильные и двужильные. Соответственно, в схемах их подключения есть некоторые нюансы.

Подключение к термостату двужильного кабеля

Двужильный нагревательный кабель имеет под защитной оболочкой два токоведущих проводника. Этот вид кабеля более удобен, чем одножильная конструкция, так как к терморегулятору он подключается только с одного конца. Рассмотрим типичную схему подключения:

Мы видим, что в одном двужильном кабеле соседствуют 3 провода: 2 из них – токоведущие (коричневый и синий), 1 – заземление (желто-зеленый). На контакт 3 подключается коричневый провод (фаза), на контакт 4 – синий (ноль), на контакт 5 – зеленый (заземление).

В комплект к терморегулятору, схему которой мы только что рассмотрели, не входит клемма заземления. При наличии клеммы заземления монтаж намного упрощается.

Подключение одножильного кабеля

В одножильном кабеле только один токоведущий проводник, обычно он белого цвета. Второй провод – зеленый – это заземление экрана РЕ. Схема подключения может быть такой:

На контакты термостата 3 и 4 подводятся белые провода (оба конца одножильного кабеля), на контакт 5 – зеленый провод заземления.

Пьезоэлектрические датчики температуры

Все датчики этого типа работают при помощи кварцевого пьезорезонатора. Вся суть работы – прямой пьезоэффект, то есть изменение линейных размеров пьезоэлемента под воздействием электрического тока. При попеременной подаче разнофазного тока с определенной частотой, пьезорезонатор колеблется, при этом частота его колебаний зависит от температуры. Зная эту зависимость, можно легко преобразовать данные о частоте колебаний резонатора в температуру.

Ещё одно видео о разновидностях термодатчиков:

Благодаря широкому диапазону измерений и высокой точности, такие датчики применяют в основном при проведении исследований и опытов, где нужна высокая надежность и долговечность.