Двухканальный термометр-термостат

Термометр термостат DS1821. Описание, примеры применения

Двухканальный термометр-термостат

На практике довольно часто бывает потребность в обеспечении температурной стабилизации какого-либо объекта. Еще недавно для этих целей требовалась достаточно большая схема, построенная на аналоговых элементах. Но промышленность не стоит на месте, в том числе и электронная.

В наше время эта задача упрощается. Если необходимо поддерживать температуру в рамках от -55 до +125°C и точность контроля ее достаточно в пределах одного градуса, то с поставленной задачей может с легкостью справится термометр – термостат DS1821.

Данная микросхема может работать в двух режимах

Термометр DS1821

В этом режиме микросхема DS1821 осуществляет контроль над температурой от -55 до +125°C. Особенностью данного термометра является-то, что DS1821 откалиброван производителем с точностью ±1°C в рамках температурного диапазона от 0 до +85°C, и ±2°C в остальном диапазоне.

Обрабатывание показателей выполняется при помощи 1-Wire интерфейса фирмы DALLAS или иначе он еще имеет название однопроводной. Значение измеряемой температуры представляет собой 8-и битное число. К примеру, +120°C = 78h; +20°C = 14h; 0°C = 00h и так далее.

Термостат DS1821

Посредством особых управляющих команд микросхема DS1821 переходит в состояние термостата. В процессе термостатирования происходит постоянное сравнение фактической температуры с пороговыми значениями, запрограммированными в память термостата DS1821. Эти пороги являются уровнями гистерезиса.

Назначение регистров микросхемы DS1821 аналогичны регистрам температурного датчика DS1621. Когда измеряемая температура становится выше порога TH, выход термостата принимает активное состояние. Возврат в исходное состояние выход примет, когда фактическая температура опустится ниже TL. Выход термостата организован в виде открытого стока, с максимальным протекающим током до 4 мА.

Термометр – термостат DS1821 может быть применен в различных радиоэлектронных устройствах. Вот некоторые примеры:

Принципиальная схема несложного термостата

Порог температуры включения и выключения термостата определяется значениями TH и TL в памяти датчика, которые необходимо записать при помощи программатора DS1821. При превышении текущей температуры значения TH на выходе датчика появится высокий уровень.

Для предотвращения помех, схема управления нагрузкой построена так, что транзистор VT1 запирается в тот период сетевого напряжения, когда оно равно нулю, подавая тем самым напряжение на затвор полевого транзистора VT2. Транзистор VT2 включает оптосимистор, который в свою очередь открывает смистор VS1 управляющий нагрузкой.

Надежность закрытия транзистора VT1 необходимо настроить путем подбора нужного сопротивления резистора R5. Данную схему можно так же применить в качестве термостата теплого пола.

Принципиальная схема несложной противопожарной сигнализации

Выход датчика является выходом с открытым стоком, который выдерживает протекающий через него ток до 4 мА. При достижении фактической температуры любого из трех датчиков уровня TH, на резисторе R1 возникает напряжение, которое в свою очередь открывает тиристор VS1 и включается реле K1. Контакты реле включают какое-либо исполнительное устройство.

Принципиальная схема сигнализатора перегрева двигателя автомобиля

Для снижения помех возникающих от двигателя применяется фильтр VD1, C1. В сигнализаторе можно применить мигающий светодиод красного цвета.

Источник: http://www.joyta.ru/3760-termometr-termostat-ds1821/

Разработка и изготовление автомобильных двухканальных термометров

Разработка  и изготовление автомобильных двухканальных термометров

Содержание

Введение                                                                                                                   2

  1. Анализ существующих конструкций (принцип действия)                       3

Библиографический список                                                                                  21

Введение

Показателем эффективности работы систем отопления и охлаждения, а также агрегатов, использующих другие термические процессы, является разность температур на входе и выходе системы.

Для измерения этих параметров, а также для автоматического расчета дифференциальной температуры, служат дифференциальные цифровые контактные термометры. С помощью таких термометров можно контролировать температурные показатели одновременно по двум каналам.

Как правило, при проверке и наладке тепловых и холодильных систем для получения наиболее достоверных результатов необходимо фиксировать максимальные и минимальные показания в течение определенного времени.

Цифровой Автотермометр, это универсальный  прибор, так как его можно использовать для измерения температуры воздуха  как на улице так и в салоне автомобиля, но помимо этого его можно применять для измерения температуры и дома. Для этого сам термометр устанавливается дома, а датчик выводим на улицу, например, через окно. Термометр имеет диапазон измерения от -50 до .+60 °С .

На большом жидкокристаллическом дисплее крупными цифрами помимо температуры окружающей среды в салоне и на улице, отображается время, и календарь. Так же термометр оснащен функцией определения образования льда на дороге, о чем оповещает специальный символ в виде снежинки. Перед началом работы необходимо вставить батарейки либо подключить питание от прикуривателя.

Затем необходимо поместить подставку, которая имеется в комплекте, в удобном месте и прикрепить к ней сам термометр. Прибор сохраняет в памяти значения максимальной и минимальной температуры. Для просмотра этих данных необходимо нажать соответствующую кнопку MAX MEM или MIN MEM.

С помощью данного термометра вы всегда будете знать температуру воздуха на улице и в салоне вашего автомобиля или в квартире.

 Анализ существующих конструкций (принцип действия)

Встречается множество термометров  в которых применены датчики  температуры DS18B20 в связке с микроконтроллером. Для индикации применяются в основном семисегментные индикаторы, реже знакосинтезируюшие, совсем редко графические LCD. Есть несколько проектов с дисплеями от сотовых телефонов.

Существуют электронные цифровые термометры различного принципа действия.  1. Термометры с традиционными температурными датчиками, встроенными в корпус прибора, либо с температурным датчиком в выносном щупе.

Индикация показаний термометра в этом случае осуществляется на LCD-дисплее, установленном в корпусе прибора.

Имеются комбинированные приборы (термометры/гигрометры), которые помимо измерения температуры позволяют измерять величину относительной влажности окружающего воздуха (благодаря встроенному датчику относительной влажности). 

2. Дистанционные инфракрасные термометры (пирометры). Это термометры неконтактного измерения температуры.

Принцип действия инфракрасных термометров основан на измерении чувствительным элементом уровня инфракрасной энергии, излучаемой поверхностью объекта, температура которого определяется.

Это позволяет определять температуру объекта намного быстрее и безопаснее, по сравнению с другими технологиями.

Автомобильный термометр 2-х канальный на PIC16F628 + LCD Nokia3310

Конструкция 2-х канального термометра на PIC16F628A и DS18B20, предназначенного для домашнего применения, заинтересовала, как простых радиолюбителей, так и тех у кого есть автомобиль.Для применения в автомобиле конструкция термометра претерпела ряд изменений, как схемотехнических, так и программных. Надпись “Дом” была заменена на “Салон”, а в нижней строке дисплея теперь выводится напряжение бортовой сети автомобиля.

При реализации функции  измерения напряжения бортовой сети возникли трудности, связанные с отсутствием у примененного микроконтроллера цифро-аналогового преобразователя (АЦП).

Зато в микроконтроллере имеется модуль компараторов, который и был использован для измерения бортового напряжения. С помощью модуля компараторов оказалось возможным измерять напряжение в диапазоне входных напряжений от 5,6В до 16В с дискретностью измерения 0,7В.

Это самый оптимальный вариант для решения поставленной задачи без замены микроконтроллера.

Зная напряжения бортовой сети можно  оценить состояние аккумуляторной батареи. Сразу при включении устройства (с помощью замка зажигания или другим способом) выполняется измерение бортового напряжения.

Если величина бортового напряжение оказалась меньше чем 10,5В автомобильный термометр-вольтметр оповестит звуковым сигналом (в течении 1,5с.) и одновременно выведет в нижней строке дисплея сообщение “Аккум – разряжен” примерно на 3…4с.

Далее в нижней строке будет отображаться текущее значение бортового напряжения. Если величина напряжения будет меньше 5,6В на индикаторе будет отображаться сообщение “Напряжение 16B”.

В качестве управляющего контроллера D1 используется микроконтроллер  фирмы Microchip PIC16F628A, работающий в данном устройстве от внутреннего тактового генератора (4МГц).

Вывод информации о величине измеренных температур и напряжении бортовой сети автомобиля микроконтроллер  осуществляет на LCD индикатор E1 от мобильного телефона Nokia3310. Передача данной информации осуществляется по последовательному интерфейсному каналу типа SPI. Обмен информации между микроконтроллером и дисплеем односторонний, данные передаются только от микроконтроллера к индикатору.

Резисторы R11…R15, совместно  с входными встроенными защитными цепями индикатора, обеспечивают согласование уровней сигналов управления, поступающих на индикатор.

Питание индикатора осуществляется от параметрического стабилизатора  напряжения, обеспечивающего значение напряжения питания индикатора около +3,3В. Стабилизатор напряжения выполнен на стабилитроне V5, резисторе R10 и конденсаторе фильтра С8. Питание на стабилизатор поступает от источника стабилизированного напряжения +5В.

Измерение температур осуществляется цифровыми датчиками температуры U1 и U2 фирмы Maxim DS18B20. Эти датчики имеют заводскую калибровку и позволяют измерять температуру окружающей среды от -55 до +125°С, причем в интервале -10…

+85°С производитель гарантирует абсолютную погрешность измерения не хуже ±0,5°С. На границах диапазона измеряемых температур точность ухудшается до ±2°С.

Индикация показаний термометра во всем диапазоне измеряемых температур выполняется с дискретностью ±0.1°C.

Обмен данными и командами  между микроконтроллером D1 и датчиками  температуры U1 и U2 осуществляется с помощью последовательного интерфейсного канала 1-Wire. Для упрощения программного обеспечения датчики подключены на отдельные входы микроконтроллера. Протокол обмена при этом по шине 1-Wire упрощается : не требуется адресация датчиков и их предварительная инициализация.

Резисторы R4, R6 являются нагрузочными резисторами для линий  интерфейса 1-Wire. Резисторы R5, R7 выполняют  функцию защиты внутреннего источника  питания термометра при коротком замыкании цепей питания датчиков.

Разъем Х3 используется для внутрисхемного программирования микроконтроллера D1. Его необходимо устанавливать в случае использования микроконтроллера в SMD исполнении или когда микроконтроллер в DIP корпусе непосредственно впаивается в плату, а не устанавливается в панельку. Разъем Х3 обеспечивает непосредственное подключение программатора PICKIT2 к термометру.

Пъезоизлучатель SP1 обеспечивает вывод звуковых сигналов, оповещающих  о разрядке аккумуляторной батареи.

Внутренняя схема питания  автомобильного термометра реализована  следующим образом:

– с разъема Х4 бортовое  напряжение поступает через диод V1 и резистор R3 на микросхему интегрального  стабилизатора напряжения U3 типа 7805.

Данная микросхема из напряжения  бортовой сети формирует стабилизированное  напряжение +5В для питания микроконтроллера, параметрического стабилизатора индикатора и цифровых датчиков температуры; 
– диод V1 препятствует прохождению импульсных помех отрицательного напряжения в цепи питания термометра, защищает устройство при неправильной подачи питания на устройство (переполюсовка питания), а также совместно с конденсатором С1 препятствует перезапуску микроконтроллера устройства при провалах напряжения бортовой сети при включении стартера автомобиля или других энергоемких потребителей электроэнергии автомобиля;

– Резистор R3 совместно с ограничительным диодом (супрессором) V2 защищает внутренние цепи термометра от перенапряжений, возникающих от влияния импульсных помех.

Читайте также:  Вертикальный двойной датчик холла для определения направления вращения и скорости

Узел формирования аналогового  сигнала, необходимого для измерения  напряжения бортовой сети, собран на резистивном делителе напряжения R1,R2, конденсаторе C2 помехоподавляющего фильтра (R1, C2), и диодах V3, V4, защищающих совместно с резистором R1 аналоговый вход микроконтроллера от перенапряжений.

Желательно для повышения точности измерения напряжения резисторы R1 и R2 использовать с 1% точностью, но так, как дискретность измерения очень большая (0,7В) – это условие не обязательно.

Мощность резистора R3 должна быть не менее 0,5Вт, а мощность стальных резисторов может быть 0,125Вт для выводных и 0,1Вт для SMD резисторов.

Опытный образец автомобильного термометра был собран на односторонней  печатной плате:

при этом внешний вид платы термометра с установленными элементами со стороны установки элементов:

и со стороны печатных проводников:

Двухканальный термометр-термостат на Atmega8

Двухканальный термометр – термостат выполнен на микроконтроллере ATmega8 и цифровых датчиках температуры DS18B20. Два датчика DS18B20 подключают к разъемам Х1 и Х2, причем номера гнезд соответствуют номерам их выводов. Использована трехпроводная схема подключения.

Уже много раз я убеждался в том, что только так можно добиться максимальной длины соединительных проводов, и везде, где это возможно, стараюсь избегать паразитного питания датчиков.

При медных проводах сечением 0,5 мм2 устойчивую связь удавалось обеспечить на расстоянии до 40 м.

Показания датчиков выводятся  на HG1 — трехразрядный светодиодный индикатор с общими анодами светодиодов  каждого разряда. Двухцветные светодиоды HL1 и HL2 отображают состояние каждого  из каналов.

Сигналы управления нагревателями  в режиме термостата формируются  на выходах микроконтроллера РВ6 (первый канал) и РВ7 (второй канал). Управление двухпозиционное: нагреватель включен  или выключен.

Для гальванической развязки прибора от исполнительных устройств установлены оптроны U1 и U2. В моем варианте к разъемам Х4 и Х5 подключены цепи управления двух симисторов ВТ139, коммутирующих нагревательные элементы.

При необходимости оптроны можно заменить транзисторами, включив в их коллекторные цепи обмотки электромагнитных реле.

В течение 4…5 с после  подачи на прибор питания происходит инициализация датчиков и начальный  сбор их показаний. В это время  поочередно мигают все элементы индикатора HG1. Далее устанавливается режим измерения и отображения температуры. В этом режиме нагреватели выключены.

Показания датчиков на индикаторе чередуются с периодом 5 с. Если температура  измерена датчиком, подключенным к  разъему Х1, светится светодиод HL1, а  подключенным к разъему Х2 — HL2. При этом, если соответствующий канал сконфигурирован как термометр, цвет свечения желтый, если как термостат, то при поданной команде на включение нагревателя он красный, а при ее отсутствии — зеленый.

После нажатия на кнопку SB2 отображаются показания только первого датчика, а после нажатия на SB3 -только второго. Если какой-либо датчик не подключен, в его цепи произошел обрыв, замыкание или температура вышла за пределы 0,1…99,9 °С, на индикатор вместо значения температуры выводится надпись “Err”, а соответствующий нагреватель выключается.

Если во время отображения  температуры, измеренной, например, первым датчиком, несколько раз нажимать на кнопку SB2, то с каждым нажатием соответствующий  канал будет переходить из режима термостата в режим термометра и обратно.

При кратковременном  нажатии на кнопку SB1 восстанавливается  режим поочередного отображения  температуры в двух каналах. Но если удерживать кнопку SB1 нажатой длительное время, термометр-термостат войдет в режим настройки того канала, во время отображения температуры которого была нажата кнопка.

В этом режиме кнопками SB2 и SB3 выбирают необходимый параметр:    ut1 (ut2) — установка температуры выключения нагревателя в канале 1 (2); 

dt1 (dt2) — установка разности температуры(гистерезиса) выключения и включения нагревателя в канале 1 (2).

Например, при установке  температуры выключения водонагревателя 35°С и разности 1,5 °С нагревание произойдет до температуры 35 °С, по ее достижении нагреватель будет выключен и вновь включен, когда температура понизится до 33,5 °С. Оптимальным выбором разности достигают компромисса между точностью поддержания температуры и частотой включений нагревателя.

Источник: http://yaneuch.ru/cat_22/razrabotka-i-izgotovlenie-avtomobilnyh-dvuhkanalnyh/182235.2004018.page1.html

Двухканальный термометр-термостат на ATmega8

Читать все новости ➔

Представляю Вашему вниманию свое устройство – двухканальный термометр-термостат. Термостат был сделан мною по просьбе родственников, для поддержания в ящике с картошкой постоянной температуры. Если в другие годы в нём не было необходимости, то прошлая зима показала, что он необходим.

В качестве датчиков использовал DS18B20. Микроконтроллер (ATmega8) работает от внутреннего задающего генератора на 4 мГц (дополнительно, на плате предусмотрена возможность установки кварца).

  Из-за артефактов динамической индикации (заметно было подмигивания в момент опроса датчика) пришлось отказаться от чтения ROM датчика и подсчёта CRC. Тем не менее, в устройстве используются два датчика, которые подключены к разным выводам МК.

Один измеряет температуру наружного воздуха, другой в ящике. Термостатирование организовано только для датчика №2 (ящик).


Термометр-термостат разделён по двум корпусам. В одном управляющая часть и дисплей, в другом блок питания и реле управления нагрузкой.

На плате управления предусмотрена установка стабилизатора питания с конденсаторами для питания микроконтроллера, но так как питание приходит и так 5 v он не впаян (в случае питания от блоков питания с выходным напряжением больше 5 v, его необходимо впаять).

  Корпус управления снабжён кронштейном который позволяет устанавливать его как на DIN-рейку или просто саморезами к стене.


Разъёмы устройства: – по USB разъёму передаются управляющие сигналя для включения реле;

– через аудио разъёмы подключены датчики температуры.

Описание работы термостата. Устройство имеет три кнопки для управления. Кнопка (ОК), (Up), (Dn). При включении питания на индикаторе высвечивается температура датчика №1 (наружный воздух).

Для просмотра температуры в ящике необходимо нажать кнопку (ОК). При этом загорается светодиод синий HL1  (см. схему), указывающий, что на дисплей выведена температура датчика №2.

При повторном нажатии кнопки (ОК), на дисплей выводится температура датчика №1, а светодиод HL1 гаснет.

Для входа в режим установки верхнего порога отключения и нижнего порога включения обогрева. Необходимо нажать обе кнопки (Up), (Dn) и удерживать их нажатыми не менее 5 сек.

По истечении этого времени устройство перейдёт в режим просмотра верхнего порога выключения обогрева. Теперь кнопки нужно отпустить.

На дисплее будет высвечиваться значение порога и у четвёртого разряда засветится верхний сегмент, указывающий, что это верхний порог.

Для изменения уставки порога, необходимо нажать кнопку (ОК). Значение на дисплее начнёт мигать, сигнализирующее о готовности к изменению уставки. Уставку можно менять в пределах от +1 до +10 градусов, с дискретностью 1 градус.

Увеличение значения происходит с помощью кнопки (Up), а уменьшение с помощью кнопки (Dn). Для сохранения уставки или просто для перехода на следующий порог, необходимо нажать кнопку (ОК).

На дисплее высветится нижний порог и у четвёртого разряда засветится нижний сегмент, указывающий, что это нижний порог.

Для изменения уставки порога, необходимо опять нажать кнопку (ОК). Значение на дисплее начнёт мигать, сигнализирующее о готовности к изменению уставки. После установки порога включения, нажимаем кнопку (ОК) для сохранения и выхода из режима установки порогов термостатирования. Уставки сохраняются в энергонезависимой памяти МК и при исчезновении питания не сбрасываются.

Для удобства контроля состояния температуры в ящике, был введён дополнительный алгоритм сигнализации о низкой температуре в ящике.

Что он из себя представляет? Когда на дисплее отображается температура датчика №1, а температура в ящике снижается (допустим, из-за неисправности нагревателя) и достигает значения ниже +1 градуса, светодиод  HL1 начинает мигать, сигнализируя о низкой температуре в ящике.

Если температура в ящике опустится ниже минус 2 градусов, светодиод перестанет мигать (выключится). Так как уже поздно, что-то делать. Так же светодиод перестанет мигать, при температуре в ящике более +2 градусов.

Алгоритм неисправности датчиков. При неисправности датчика да дисплее выводится надпись Err №. Номер обозначает код неисправности от 1 до 3. Цифра 1 обозначает – нет высокого уровня, 2 – нет датчика, 3 – высокий уровень не восстановлен.

Когда на дисплее отображается температура датчика №1, и произошла неисправность датчика №2, то на дисплее поочерёдно будет выводиться значение температуры датчика №1 и код неисправности датчика №2. Таким образом, при выведенной на дисплей температуре датчика №1 Вы не пропустите возникшую неисправность термостата. Естественно при неисправности датчика №2, обогрев отключается.

Ещё несколько моментов. Термостат отключен если уставка нижнего порога равна уставке верхнего порога, или уставка нижнего порога выше уставки верхнего порога. Если неисправны датчик №1 или №2, то в меню уставок, значение уставки Вы не увидите, хотя уставку изменить можно, но вслепую. Это сделано для того, что бы пользователь не лез изменять уставки при неисправных датчиках.


Файлы для сборки устройства.

Termostat_PCB_ATtmega8_OK – Рисунки печатных плат термостата
7_seg_term_OK_v2b_ATtmega8 – Исходник термостата на Билдере
Termostat_7_LED.hex – Прошивка термостата для ATmega8
FuseBits – Фьюзы для прошивки термостата Для Algorithm Builder и UniProf галочки ставятся как на картинке.

Для PonyProg, AVR Studio, SinaProg галочки ставяться инверсно.

http://www.getchip.net

Возможно, Вам это будет интересно:

Источник: http://meandr.org/archives/3323

Продолжение цифровых приборов на диодных индикаторах. Часть 10. Двуканальный термометр — бортжурнал Лада 2107 Сделано в СССР 1985 года на DRIVE2

На просторах интернета в поисках двухканального термометра наткнулся на устройство Александра Alex_EXE. Когда то я уже повторил его устройство — цифровой вольтметр по этому смело взялся за термометр.Форм фактор у меня стандартный — корпус прибора 2106.Для начала приведу схему.

Схема автора устройства

Первоисточник двуканального термометраДальше все как обычно. Разводим платуТравим лудими собираемТак же не измененная технология изготовления накладки на лицо прибора. Это наклейка вырезанная из оракала и наклеенная на пластик из сд коробки

Читайте также:  Зарядное устройство для герметичных свинцовых (гелевых) аккумуляторов

Совет тем кто захочет повторить. Если по контуру наклейки пройтись острым канцелярским ножом то при обламывании коробка будет трескаться именно по лини надреза, а не как ей вздумается

Дальше более подробно остановлюсь на сборке прибора.Чтобы плата на соприкасалось с корпусрм прибора внизу проклеиваю полоску шумоизоляции, или подобного материала. Исходя из габаритов платы ширина полоски примерно 5-6мм.

Так же изолентой проклеил боковую стенку прибора по периметру.Стекло тонирую витражным оракалом 8300 (в конкретном примере цвет 073) чуть ниже увидите для чегоПосле подготовки плата вставляется в корпус прибора.

Лицевая панель так же фиксируется к индикатору с помощью полосок оракала или изоленты но так чтобы не перекрыть пиктограммы индикации.Благодаря тонировке прибор имеет красивый вид в выключенном состоянии
Хотя вкус у всех свой и для кого то это не приемлемо.

Ну и несколько фотографий готового собранного прибора.Без подсветки

и с подсветкой пиктограмм.

Что касается прошивки устройства то ув. Авлександр (Alex_EXE) подправил ее под мои нужды. А именно вставил анимацию как в приборе Термостат-термометр и изменил индикацию d-1, d-2 (датчик один и датчик два) которая была в его версии прибора, на нужные мне In — внутренняя температура салона и Out — температура за бортом.

Алгоритм работы индикации, 2 секунды название датчика и 6 секунд показание температуры. По такому алгоритму каждый датчик опрашивается раз в 12 секунд, так как температура салона и окружающей среди не критична к мгновенному определению как например температура двигателя то данный алгоритм для меня вполне удобен и практичен.

Как говорится лучше один раз увидеть чем 100 раз услышать. Так что по уже установившейся традиции привожу видео обзор работы устройства.

Источник: https://www.drive2.ru/l/1073066/

Терморегулятор на DIN рейку электронный термостат на дин двухуровненвый двухканальный от -50 до +150 градусов

Данный профессиональный терморегулятор предназначен для использования в системах поддержания температуры в заданном диапазоне значений.

Примером использования могут быть производственные процессы нагрева/охлаждения, системы поддержания нужного климата в шкафах автоматики или в помещениях, а так же в системах “теплый пол” в административных или жилых помещениях ― кухня, с/у, коридор, балкон, системах антиобледенения и снеготаяния.

Так как этот терморегулятор является двухканальным, то его можно использовать в системах, в состав которых входят как нагревательные, так и охлаждающие элементы (пример схемы подключения см. ниже)

К отличительным особенностям терморегулятора DT-311DIN производства компании TENSE можно отнести:

  • в схемном решении использован современный микропроцессор с высокоточными и высокоскоростными параметрами работы;
  • возможность использования как в системах нагрева, так и в охлаждающих системах;
  • терморегулятор использует двухуровневый алгоритм поддержания заданной температуры (“ВКЛ/ВЫКЛ” с программируемым гистерезисом);
  • в контроллере используются два независимых выходных контакта с отдельно настраиваемыми параметрами;
  • возможность установки времени задержки переключения между положениями ВКЛ/ВКЛ для режима охлаждения (таймер задержки включения компрессора);
  • возможность установки времени задержки реагирования термоконтроллера на ошибку датчика температуры;
  • возможность дистанционной сигнализации об ошибках датчика температуры;
  • возможность установки температурного смещения (OFFSET) для компенсации погрешностей измерения (возникающих например при удлинении кабеля датчика температуры);
  • защита паролем установленных параметров;
  • возможность ограничения диапазона изменения температуры обслуживающим персоналом;
  • все устанавливаемые параметры хранятся в энергонезависимой памяти прибора;
  • в комплект поставки входит локальный датчик температуры (PTC-резистор), который может быть легко отсоединен для подключения удаленного датчика;
  • компактные размеры (всего два модуля) и доступная цена!

Один из возможных вариантов подключения терморегулятора для контроля нагрева:

Вариант подключения терморегулятора для контроля как нагрева, так и охлаждения:

В комплект поставки входит локальный датчик температуры. Если Вам необходимо измерять температуру удаленно, то можно приобрести датчик температуры PR-311 или датчик температуры SPR-311

Внимание! Если Вы подключаете внешний датчик PR-311 или SPR-311, то обязательно отсоедините датчик, который идет в комплекте поставки, иначе прибор будет выдавать ошибку!

Внимание важно! Несмотря на то, что данный терморегулятор предназначен для измерения температуры в широком диапазоне, сам прибор необходимо устанавливать там, где температура находится в диапазоне -20….+55 градусов. Иначе пластиковый корпус может деформироваться, а сам терморегулятор выйти из строя. В этом случае гарантийные обязательства аннулируются

Не забудьте, пожалуйста, заказать автоматический выключатель для защиты цепей питания и управляющего / сигнального контакта.

Источник: https://principale.ru/p38648524-termoregulyator-din-rejku.html

Двухканальный регулятор температуры

Двухканальный регулятор температуры TER-4. Двухканальный терморегулятор для контроля и регулировки температуры в диапазоне от -40 ..

+110 °C (высокая точность установки) имеет 10 поддиапазонов для каждого канала 2 входа для датчиков типа NTC 12 kΩ/ 25 °C возможность выбора режима работы “независимый” или “зависимый” (DIP переключателем) гальваническая развязка датчика от питания возможность настройки функции “нагрев”/”охлаждение”(DIP переключателем) выбор гистерзиса 0.5 или 2.

5 K длина кабеля 3м, 6 м или 12 м возможно установки датчика на клеммник -для контроля температуры щита и окружающей среды питание AC 230 V или AC/DC 24 V переключающий контакт для каждого канала 1x 16 A / 250 V AC1 светодиодная сигнализация состояние выходов, состояние неисправности датчика

исполнение 3-модуля,крепление на DIN рейке 35 мм.

Работа двухканального терморегулятора

Терморегулятор двухканальный с выносными датчиками для широкого применения, практически это два терморегулятора в одном корпусе. Регулятор температуры имеет два входа для датчиков, два выхода и раздельная регулировка температуры.

Имеется возможность применять терморегулятор в двух вариантах: – два самостоятельных терморегулятора (возможность задания диапазона температур) – возможность настроить работу в зависимости одного терморегулятора от другого (пример терморегулятор 1 блокирует работу 2 терморегулятора) Для установки температуры с помощью 10- позиционного переключателя выбирается соответствующий диапазон, возможность точность установки температуры 1°C Терморегулятор размещается в электрощите, а внешние датчики регистрирующие температуру необходимо расположить в зоне контроля: помещения,предмета или жидкости. Максимальная длина кабеля поставляемого с датчиком 12 м. Устройство оснащено встроенной индикацией неисправности датчиков, т.о. при неисправности или замыкании датчика начинает мигать светодиод красного цвета. Настраиваемый гистерезис позволяет удобно регулировать ширину интервала, а следовательно определять чувствительность срабатывания терморегулятора. Срабатывание терморегулятора изменяется на величину установленного гистерезиса, это необходимо учитывать при выборе температуры срабатывания и величиной гистерезиса. При практическом применении необходимо учитывать, что гистерезис изменяется на величину разниц температур между оболочкой датчика и самим датчиком.

Терморегулятор может работать и с одним датчиком, при этом на вход другого датчика установить резистор 10 к.

Технические характеристики двухканального терморегулятора

Двухканальный терморегулятор TER-4
Клеммы питания: A1-A2
Напряжение питания: AC 230 V или AC/DC 24 V,(гальванически изолированы)
Потребляемая мощность: 4.5 VA
Клеммы для подключения датчика: T1 – T1, T2 – T2
Диапазоны температуры:(выбор переключателем независимо для каждого канала ) -40.. -25 °C -25.. -10 °C -10.. +5 °C +5.. +20 °C +20.. +35 °C +35.. +50 °C +50.. +65 °C +65.. +80 °C +80.. +95 °C+95.. +110 °C
Гистерезис (чуствительность):для каждого канала настраиваемая в диапазоне 0.5 или 2.5 K Диаграмма работы терморегулятора
Датчик: термистор NTC 12 kΩ/ 25 °C Un – напряжение питания T1 – настроенная температура термостата 1 T2 – настроенная температура термостата 2 H1 – настроенная температура термостата 1 H2 – настроенная температура термостата 2 15-18 выходной контакт термостата 1 25-28 выходной контакт термостата 2 При переключении DIP 4 в позицию ON действуют термостаты таким образом, что условием включения выхода 15-18 является включение обоих отдельных термостатов (работают серийно). Таким образом,можно использовать,напр. первый термостат как рабочий ,а второй-как аварийный.Выход 25-28 работает нормально по Т2.
Поддиапазон: 0-15 °C, в пределах выбранного диапазона
Точность установки: 5 %(механич.)
Количество и тип контактов: 1пк (AgNi)16A / AC1
Коммутируемое напряжение: 250 V AC1 / 24 V DC
Рабочая температура: – 20 .. +55 °C
Температура хранения: – 30 .. +70 °C
Рабочее положение: произвольное
Категория перенапряжения: III Расположение органов регулировки терморегулятора
Подробное техническое описание регулятора TER-4130 Kb

Источник: https://www.110volt.ru/elko/termo/ter_4

Двух канальный термометр-термостат

Микроконтроллеры семейства МС5-51 — несомненные чемпионы среди восьмиразрядных как по числу разновидностей, так и по числу компаний, выпускающих их модификации. Первый представитель этого семейства — Intel 8051 — был выпущен еще в 1980 г. Для своего времени это очень сложное изделие. На его кристалле 128 тыс.

транзисторов, в четыре раза больше, чем в микропроцессоре Intel 8086, базовом для персональных компьютеров IBM PC. Удачный набор периферийных устройств, возможность работы с внешней и внутренней программной памятью и приемлемая цена обеспечили микроконтроллеру Intel 8051 большой успех.

Важную роль сыграла открытая политика фирмы Intel, широко распространявшей лицензии на производство приборов с ядром 8051 среди ведущих полупроводниковых компаний мира: Philips, Siemens, Intel, Atmel, Dallas. Temic, OW. AMD, MHS, LG( Winbond, Silicon Systems и ряда других. В СССР микроконтроллеры семейства MSC-51 выпускали в Киеве (1816ВЕ31. 1816ВЕ51).

Воронеже (1830ВЕ31, 1830ВЕ51), Минске (1834ВЕЗ1) и Новосибирске (1850ВЕ31).Сегодня во всем мире производят более 200 модификаций микроконтроллеров этого семейства, начиная с простых 20-выеодных до сложнейших 100-выводных с встроенными АЦП, многочисленными таймерами-счетчиками, аппаратными умножителями и 64 Кбайт программной памяти на одном кристалле.

Все они имеют общую систему команд и с точки зрения программиста различаются лишь числом регистров специального назначения.

Когда у автора возникла необходимость защитить подвал гаража от промерзания, дистанционно контролируя и регулируя температуру в нем, для блока измерения температуры и управления нагревателем был выбран микроконтроллер AT89C2051-24PI из упомянутого семейства.

Читайте также:  Viaccess

Ввиду отсутствия в нем энергонезависимой памяти данных для хранения сведений об установленном режиме и допустимых значениях температуры пришлось применить отдельную микросхему энергонезависимой памяти AT24C02-10PI Обе микросхемы рассчитаны на работу в “индустриальном” интервале температуры окружающей среды (-40…+85 °С).

На выбор повлияло и то, что суммарная стоимость этих микросхем в одной из московских торговых фирм вдвое меньше цены популярного микроконтроллера PIC16F84A-04I/P, работающего в том же температурном интервале. Основные технические характеристикиТип датчика – DS1820 или DS18B20Измеряемая температура, °С -максимальная +99.9 -минимальная – 55Дискретность отсчета, “С – 0.

1Поддерживаемая температура С – максимальная +99,9 -минимальная 0Расход времени на ввод нового значения поддерживаемой температуры, с – не более 15 Схема, приведенная на рис. 1, стала почти классической для микроконтроллерных устройств такого назначения. В микроконтроллер DD1 загружена программа, приведенная в таблице.

Нагрузочная способность выходов примененного микроконтроллера — 20 мА при низком уровне напряжения на них и всего 50 мкА при высоком поэтому светодиодные семиэлементные индикаторы HG1 и HG2 выбраны с общими анодами.

Чтобы сократить число выводов микроконтроллера, необходимое для подключения индикаторов, программно организована динамическая индикация с длительностью отображения каждого разряда 3 мс Элемент g (знак “минус”) индикатора HG1.1 подключей вместо элемента h (десятичной точки) индикатора HG1.2. так что фактически индикация трехразрядная, ее полный цикл занимает 9 мс.

Нередко на время съема показаний датчиков, вычисления температуры, записи данных в EEPROM и других сравнительно длинных операций динамическую индикацию приостанавливают, что воспринимается как мерцание индикаторов. Чтобы исключить это неприятное явление, программа оптимизирована и работает с жесткой привязкой к темпу индикации.

Резисторы R7-R14 ограничивают ток катодов индикаторов HG1 и HG2. Транзисторы VT1, VT2, VT4 коммутируют их аноды, подключая поочередно к плюсу источника питания. Резисторы R1, R2 ограничивают ток при случайных замыканиях идущих к датчикам ВК1 и ВК2 проводов, длина которых может достигать нескольких метров.

Так как эти провода могут оказаться проложенными в непосредственной близости от силовых кабелей, входы Р3.2 микроконтроллера DD1 и SCL микросхемы памяти DS1 защищены от возможных импульсных помех диодами VD5 и VD6.

Использование одного и того же вывода микроконтроллера для связи с датчиком и для управления памятью стало возможным потому, что эти функции никогда не выполняются одновременно. Резистор R4 — нагрузочный для линии интерфейса 1-Wire согласно которому между микроконтроллером и датчиком происходит обмен командами и данными.

Резистор R3 поддерживает высокий логический уровень на входе РЗ.З микроконтроллера, когда ни одна из кнопок управления SB1-SB3 не нажата. Диоды VD7—VD9 устраняют последствии нажатия на несколько кнопок одновременно.

Транзистор VT3 по командам микроконтроллера включает и выключает реле К1, управляющее нагревателем (или другим исполнительным устройством), и сигнальный светодиод HL1. Диод VD10 защищает светодиод HL1 от обратного напряжения.Светодиод HL2, подключенный вместо элемента h индикатора HG2.2, служит дополнительным индикатором. Например, он выключен, когда на индикатор выведены показания датчика ВК1, и включен, когда выведены показания датчика ВК2.Узел питания прибора состоит из выпрямителя на диодном мосте VD1 —VD4 и стабилизатора напряжения +5 В DA1.Цифровые датчики температуры ВК1, ВК2 — DS1820 или более современные DS18S20 — внесены в Государственный реестр средств измерений под№ 3169-02 и, таким образом, официально допущены к применению в РФ. В некоторых случаях это имеет решающее значение. Датчики работают при напряжении питания 3…5.5 В, потребляя в режиме ожидания ток не более 1 мкА, а во время отсчета температуры и формирования результата (эти процессы занимают не более 750 мс) — приблизительно 1 мА. Дискретность результата измерения (0,5 С) может быть уменьшена, если прочитать значения регистров датчика COUNT_REMAIN (остаток после счета) и COUNT_PERC (число, соответствующее одному градусу Цельсия). Зная их и TEMP READ (температуру, считанную из датчика стандартным образом), более точное ее значение можно вычислить по формуле:

Этим приемом дискретность представления температуры доведена до 0,1 °С.Каждому экземпляру датчиков указанных выше типов присвоен уникальный индивидуальный номер длиной 48 двоичных разрядов, хранящийся в его внутреннем ПЗУ. Это позволяет соединять параллельно практически неограниченное число датчиков, взаимодействуя с каждым из них отдельно.

В описываемом устройстве микроконтроллер подает датчикам первой команду Skip_ROM (ОССН), предписывающую пропустить процедуру проверки индивидуального номера. Далее команда Convert_T (44Н) запускает процесс измерения температуры сразу в двух датчиках.

Через 750 мс, необходимых для завершения этого процесса, микроконтроллер подает команду Match_ROM (55Н), сопровождаемую индивидуальным номером одного из датчиков. В результате на следующую команду Read_Scratchpad (ОВЕН) откликается и сообщает микроконтроллеру результат измерения только этот датчик.

Затем (после команды начальной установки) последовательность команд Match_ROM и Read_Scratchpad повторяется для второго датчика.Полученные данные микроконтроллер обрабатывает и выводит на индикатор. Для удобства незначащий нуль на индикатор не выводится, а знак “минус”, если он нужен, примыкает слева к старшей значащей цифре.

Если при связи с датчиком зафиксирован сбой, что может означать неисправность или отсутствие датчика, вместо значения температуры будет выведено (в стилизованном виде) сообщение “-dAt”.Кратковременными нажатиями на кнопку SB1 переключают прибор на индикацию показаний датчика ВК1 или ВК2.

Если удерживать эту кнопку нажатой более 5 с, будет включен режим автоматического поочередного вывода показаний датчиков с периодом 5 с. Выходят из этого режима коротким нажатием на ту же кнопку.Терморегулятор всегда работает по показаниям датчика ВК2.

Нажатиями на кнопку SB2 на индикатор вызывают значения температуры в такой последовательности: нижняя пороговая (при ней происходит включение нагревателя) — верхняя пороговая (при ее достижении нагреватель будет выключен) — текущая. Вывод на индикатор верхней пороговой температуры сопровождается включением светодиода HL2.

Изменяют значение пороговой температуры, выведенной в данный момент на индикатор, нажатиями на кнопки SBI (в сторону увеличения) и 5ВЗ (в сторону уменьшения). Шаг изменения — 0,1 °С. Если удерживать соответствующую кнопку нажатой более 1 с, значение начнет расти или уменьшаться со скоростью 30 шагов в секунду.

Если в течение 5 с ни одна из кнопок не нажималась, устройство автоматически переходит к индикации текущей температуры. Чтобы выключить терморегулятор, достаточно установить пороговые значения температуры равными или нижнее больше верхнего.

Прежде чем начать измерение температуры и ее регулирование, устройство должно “зарегистрировать” подключенные к нему датчики — определить и запомнить их индивидуальные номера. Для регистрации датчики подключают поочередно (второй на это время должен быть отключен).

Включив прибор, нажмите на кнопку SB2 и удерживайте ее нажатой не менее 5 с до появления на индикаторе стилизованного сообщения “Pr1”. свидетельствующего о готовности зарегистрировать подключенный датчик как ВК1. Если необходимо зарегистрировать датчик как ВК2, кратковременно нажмите на кнопку SB2, что приведет к выводу на индикатор сообщения “Pr2”. Еще одним нажатием можно вернуть на индикатор сообщение “Pr1” и так далее.Собственно регистрация происходит после нажатия на кнопку SB1. Если девять попыток микроконтроллера связаться с датчиком, определить и запомнить его индивидуальный номер не принесут успеха, будет сделан вывод о неисправности или отсутствии датчика, а на индикатор выведено сообщение “-dAt”. После успешной регистрации на индикаторе появится значение измеренной зарегистрированным датчиком температуры. Описанную процедуру необходимо выполнить и в случае замены одного или обоих датчиков. Данные о датчиках и режимах индикации хранятся в микросхеме энергонезависимой памяти DS1.

Термометр-термостат собран на односторонней печатной плате размерами 75×74 мм, показанной на рис. 2. Задача добиться максимальной плотности монтажа и минимальных размеров платы при ее разработке не ставилась. В любительских условиях значительно важнее простота изготовления, удобство монтажа и налаживания.

Очевидно, применив малогабаритные элементы и двусторонний поверхностный монтаж, размеры платы можно было существенно уменьшить. Но это не дало бы никаких эксплуатационных преимуществ. Там, где должен быть установлен прибор, свободного места для него в избытке. Внешний вид смонтированной и действующей платы — на рис.

3. 

Прибор питают от сети через любой понижающий трансформатор с напряжением на вторичной обмотке 9 В при токе 300 мА и хорошей межобмоточной изоляцией. Вместо сдвоенных светодиодных индикаторов HLEC-D512GWB зеленого цвета свечения можно применить любые другие с общим анодом, от одноразрядных до счетверенных.

Естественно, при соответствующей корректировке печатной платы.Диоды 1N4148 заменяют любыми маломощными кремниевыми, например, серии КД522, а диоды 1N4007 — выпрямительными на ток не менее 300 мА, например, серии КД208 или КД209 Замена транзисторов КТ3107А -КТ502Б, КТ502Г, ВС327.

Стабилизатор 7805 можно заменить отечественным КР142ЕН5А или КР142ЕН5В. Его желательно снабдить небольшим теплоотводом. Вместо микросхемы АТ24С02 можно применить АТ24С01А. Частота кварцевого резонатора может находиться в пределах 10… 12 МГц.

Реле К1 — с обмоткой на 12 В, током срабатывания 70 мА и контактами, рассчитанными на ток 10 А при напряжении 250 В. Вместо электромагнитного репе можно использовать симисторный коммутатор с оптической развязкой, собрав его по схеме, подобной изображенной на рис. 2 в статье С.

Корякова “Термометр с функцией таймера или управления термостатом” (“Радио”. 2003, № 10, с. 26—28).Устройство помещено в корпус из изоляционного материала с разъемами для подключения датчиков (удобны трехконтактные аудиоразъемы с диаметром штекера 3.5 мм), сети и нагревателя.

Печатная плата 

Источник: http://elektro-tob.ucoz.ru/publ/bytovye_pribory/termometry/dvukh_kanalnyj_termometr_termostat/31-1-0-176

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector