Терморегулятор для инкубатора: особенности, схема и видеообзор

Выбор терморегулятора для домашнего инкубатора

Успешная инкубация яиц домашней птицы невозможна без стабильного выдерживания температурного режима. Терморегулятор для инкубатора должен обеспечивать точность на уровне ±0,1˚С, с возможностью ее изменения в пределах от 35 до 39˚С.

Этому требованию соответствует большинство из поступающих в продажу цифровых и аналоговых приборов. Достаточно точное термореле можно изготовить и дома, при условии элементарных познаний в электронике и умения держать в руках паяльник.

В давние времена…

В первых бытовых и промышленных инкубаторах прошлого века температура регулировалась при помощи биметаллических реле.

Для снятия нагрузки и исключения влияния перегрева контактов нагреватели включались не напрямую, а через мощные силовые реле. Такую комбинацию можно встретить в дешевых моделях и по сей день.

Простота схемы являлась залогом надежной работы, а сделать такой терморегулятор для инкубатора своими руками мог любой старшеклассник.

Все положительные моменты сводились на нет низкой разрешающей способностью и сложностью регулировки.

Температуру в процессе инкубации необходимо снижать по графику с шагом в 0,5˚С, а сделать это точно регулировочным винтом на расположенном внутри инкубатора реле весьма проблематично.

Как правило, температура оставалась постоянной на всем протяжении «насиживания», что приводило к снижению выводимости. Конструкции с регулировочной ручкой и проградуированной шкалой были удобнее, но точность удержания снижалась на ±1-2˚С.

Первые электронные

Несколько сложнее устроен аналоговый регулятор температуры для инкубатора. Обычно под этим термином подразумевают тип управления, при котором уровень снимаемого с датчика напряжения непосредственно сравнивается с опорным уровнем.

Нагрузка включается-выключается в импульсном режиме в зависимости от разницы в уровнях напряжений.

Точность регулировки даже простых схем находится в пределах 0,3-0,5 ˚С, а при использовании операционных усилителей точность возрастает до 0,1-0,05˚С.

Для грубой установки требуемого режима на корпусе прибора имеется шакала. Стабильность показаний мало зависит от температуры в помещении и перепадов сетевого напряжения.

Для исключения влияния помех подключение датчика выполняется экранированным проводом минимальной требуемой длины. К данной категории можно отнести и редко встречающиеся модели с аналоговым управлением нагрузкой.

Нагревательный элемент в них включен постоянно, а температура регулируется плавным изменением мощности.

Источник: https://glav-dacha.ru/termoregulyator-dlya-inkubatora/

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
8 7 / 8,9
9 0,2 / 8,9
10 ~
12, 13
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«

  • Как устроена и работает сплит-система?
  • Принцип работы кондиционера

    Сплит-система (кондиционер) есть сейчас почти в каждом доме. Давайте разберемся — как же работает сплит-система (кондиционер)?Подробнее…

  • Простой и надёжный металлоискатель своими руками
  • Простой экономичный металлоискатель своими руками на одной микросхеме

    Если Вы потеряли кольцо, ключ, отвёртку… и знаете приблизительное место потери, то не стоит отчаиваться! Вы можете собрать металлоискатель своими руками или попросить знакомого радиолюбителя собрать несложный металлоискатель своими руками. Ниже представлена схема простого в изготовлении и проверенного годами металлоискателя, который (при определённых навыках) можно сделать за один день. Простота описываемого металлоискателя в том, что он собран всего на одной весьма распространённой микросхеме К561ЛА7 (CD4011BE). Настройка тоже проста и не требует дорогих измерительных приборов. Для настройки генераторов достаточно осциллографа или частотомера. Если всё сделано без ошибок и из исправных элементов, то и эти приборы не понадобятся. Подробнее…

  • Ремонт и доработка лампы для чтения книг.
  • При чтении книг рекомендуется включать общий свет или настольную лампу, достаточной яркости и площади освещения, чтобы глаза не напрягались и не уставали. В случаях, когда нет возможности обеспечить качественное освещение, для эпизодического чтения существуют лампы для чтения книг. Они компактны, мобильны, работают от батареек, а светодиодный источник света позволяет долго не менять элементы питания. Об одной такой лампе и о том, как с минимальными затратами ее можно улучшить пойдет речь ниже.Подробнее…

Источник: http://www.MasterVintik.ru/prostaya-i-nadyozhnaya-sxema-termoregulyatora-dlya-inkubatora/

Терморегулятор для инкубатора своими руками: схема самодельного цифрового регулятора температуры, как сделать на микроконтроллере

Регулятор температуры внутри автоматического инкубатора для яиц, независимо от того, как прибор изготовлен, самостоятельно или заводского производства, относится к одному из самых важных элементов этого изделия.

Природой предусмотрено, что для выведения молодняка птицы разных пород, нужны подходящие условия. Например, температура выведения гусиных яиц в инкубаторе, отличается от параметров выведения уток. Куриные яйца инкубируют при температуре 37,7°, гусиным нужна 38,8°.

Строить инкубаторы отдельно для каждой породы птиц нецелесообразно, поэтому в них предусмотрено регулирование и поддержание нужных условий с помощью терморегуляторов. Если принято решение о создании самодельного терморегулятора для инкубатора, отнеситесь к этому со всей серьёзностью.

Выполнить такую работу под силу тем, кто освоил азы радиоэлектроники, умеет обращаться не только с паяльником, но и измерительными приборами. Кроме того, в работе пригодятся навыки по изготовлению печатных плат, сборке и настройке радиоэлектронных устройств.

В этой статье мы постараемся рассказать о том, как можно самостоятельно изготовить и отрегулировать терморегулятор для инкубации яиц.

Выбор схемы регулятора

Если взять за основу для изготовления терморегулятора заводские изделия, можно столкнуться с непреодолимыми трудностями по сборке, а особенно по настройке таких изделий.

Чтобы обойти лишние проблемы, лучше всего выбрать схему изделия доступную для изготовления в домашних условиях.

Важно: внимательно изучите описание конструкции выбранного устройства, особенно её элементную базу. Простая на вид схема может содержать дефицитные радиокомпоненты.

Главным критерием для любого типа терморегуляторов является обеспечения высокой чувствительности к перепадам внутренней температуры внутри инкубатора, а также мгновенное реагирование на эти изменения. «Самодельщики» в большинстве случаев применяют два варианта построения регуляторов:

  1. Построение прибора на основе электрической схемы и радиодеталей. Способ сложный и доступный для подготовленных специалистов;
  2. Изготовление регулятора на основе термостата от бытовой техники.

Давайте кратко рассмотрим оба варианта изготовления.

Изготовление терморегулятора на основе схемы и радиодеталей

На рисунке ниже показана принципиальная схема самодельного регулятора температурного режима при инкубации.

Если внимательно рассмотреть схему этого прибора, то можно убедиться, то для его сборки требуются широко распространённые радиокомпоненты.

Внимание: все элементы находятся под напряжением сети 220 Вольт, поэтому требуется строгое соблюдение правил техники безопасности при работе с электроприборами.

Для самостоятельного изготовления прибора потребуется приобрести следующие радиодетали:

  • Стабилитрон любого типа, который сможет обеспечить стабилизацию напряжения в пределах 7-9 Вольт;
  • Два транзистора, один из них из МП 42 с любой буквой или аналогичный ему, второй из серии КТ 315, буквенный индекс прибора может быть любой;
  • Тиристор из серии КУ 201-КУ 202, буква в обозначении должна быть Н;
  • Четыре диода серии КД 202, желательно с буквенными обозначениями Н или НС. Можно использовать и другие полупроводниковые приборы, при условии их допустимой мощности не менее 600 Вт;
  • Регулировка режима производится переменным резистором любого типа сопротивлением от 30 до 50 кОм;
  • Резистор R5 должен иметь рассеиваемую мощность не менее 2Вт, остальные по 0,5 Вт;
  • Также нужно приобрести реле типа МКУ (многоконтактное унифицированное).

В схеме, представленной на рисунке, датчиком температуры выступает транзистор VT1, который размещают в стеклянной трубке и укладывают непосредственно на лоток с яйцами. При включении регулятора в сеть, срабатывает реле, его контакты размыкаются и инкубатор обогревается от ламп, которые подключаются к сети 220 Вольт.

При отключении от сети, контакты реле замыкаются и подключают в работу аккумулятор и автомобильные лампы для обогрева.

При возобновлении подачи напряжения, реле снова срабатывает и подключает второй парой контактов зарядное устройство для подзаряда аккумулятора. Переменным резистором устанавливается порог требуемой температуры.

Особых требований к зарядному устройству нет, можно использовать любое имеющееся в наличии.

Термостат в качестве регулятора

Этот вариант более прост в изготовлении и в то же время весьма надёжен в эксплуатации. Для его изготовления потребуется найти любой термостат от бытовой техники, например, от утюга.

Его нужно определённым образом подготовить к работе. Для этого любым доступным способом наполняют корпус термостата эфиром и хорошо запаивают.

Важно знать: эфир сильное летучее вещество, поэтому работать с ним нужно быстро и аккуратно.

Эфир очень чутко реагирует на малейшее изменение наружной температуры, что приводит к изменению состояния корпуса термостата. Винт, который припаян к корпусу, жёстко связан с контактами. В нужный момент происходит включение или отключение нагревательного элемента. Нужную температуру выставляют при вращении регулировочного винта (под номером 6 на рисунке).

Обращаем Ваше внимание, что перед закладкой яиц, нужно произвести настройку нужной температуры и прогреть инкубатор.

Итак, как видно из описания, изготовить терморегулятор в инкубатор не сложно. Это может выполнить даже школьник, который увлекается радиоэлектроникой. Схема не содержит дефицитных радиокомпонентов. Элементы устанавливают на печатную плату или монтируют навесным монтажом.

Если самостоятельно изготавливается «электрическая наседка», полезно для увеличения процентов вывода молодняка птицы, предусмотреть устройство для автоматического поворота яиц в инкубаторе.
Из этого видео Вы узнаете как сделать терморегулятор для инкубатора своими руками:

Источник: https://6sotok-dom.com/uchastok/ferma/termoregulyator-dlya-inkubatora-svoimi-rukami.html

Терморегуляторы для инкубатора своими руками: схема, инструкция :

Одним из важнейших элементов любого инкубатора является терморегулятор. От работы указанного устройства зависит сохранность яиц. Современные модификации выпускаются с компактными микроконтроллерами. Подходят они практически для всех типов инкубаторов.

Однако важно отметить, что стоят они на рынке довольно дорого. Эту проблему можно решить самостоятельно. Чтобы сделать терморегулятор своими руками, следует придерживаться инструкции по сборке. Также важно ознакомиться с существующими схемами данных устройств.

Модель для инкубатора “Квочка” своими руками

Собираются терморегуляторы для инкубатора своими руками довольно просто. В данном случае микроконтроллер используется поворотного типа. В начале работы важно найти микросхему. Подбирается она многоканального типа.

В среднем показатель пороговой проводимости тока у нее обязан равняться 2.2 мк. Следующим шагом крепится непосредственно микроконтроллер. Далее подсоединяются контакторы для подключения. Также инструкция терморегулятора предполагает использование транзисторов проводного типа.

С целью повышения стабильности работы устройства устанавливаются фильтры.

Схема модели для инкубатора “Золушка”

Сделать данного типа терморегуляторы для инкубатора своими руками можно при помощи обычной многоканальной микросхемы. Однако в первую очередь для сборки потребуется микроконтроллер кнопочного типа. После закрепления элемента следует приступить к пайке транзисторов. В данном случае их потребуется два. Показатель емкости у них должен составлять не менее 5 пФ.

Следующим шагом припаиваются конденсаторы. На этом этапе важно уделить внимание выходным контактам. Показатель входного напряжения в цепи не должен превышать 33 В.

В свою очередь, параметр проводимости тока обязан находиться в районе 3 мк. Датчик терморегулятора для инкубатора располагается за обкладкой. В конце работы важно изолировать выходные контакты.

С этой целью придется воспользоваться паяльной лампой.

Устройство для инкубатора “Наседка”

Собираются указанные терморегуляторы для инкубатора своими руками без каких-либо проблем. В данном случае микроконтроллер потребуется поворотного типа. Непосредственно схема применяется с проводимостью тока на уровне 4.3 мк. В среднем показатель порогового сопротивления не должен превышать 60 Ом.

У некоторых может резко повышаться температура устройства. Возникает это чаще всего из-за перегрузок в сети. Чтобы решить представленную задачу, устанавливается конденсатор открытого типа. Далее важно припаять транзистор. В данном случае он стандартно применяется полевого типа.

Показатель емкости элемента обязан составлять не более 4.5 пФ.

Устройство для “К157УД2”

Схема терморегулятора для инкубатора включает в себя микроконтроллер поворотного типа. Микросхема подбирается с высокой проводимостью тока. Всего для терморегулятора понадобятся два транзистора полевого типа. Емкость их обязана составлять ровно 22 пФ.

В данном случае фильтры применяются только проводного типа. В среднем параметр предельного сопротивления должен быть больше 30 Ом. Как правило, выходное напряжение находится на уровне 12 В.

После закрепления транзисторов следует заняться припайкой выходных контактов.

Модификации с импульсными триодами

Схема терморегулятора для инкубатора с импульсными триодами включает в себя микроконтроллер, расширитель, а также набор конденсаторов. Непосредственно проводимость тока обязана составлять 4 мк. С целью установки импульсных триодов потребуется воспользоваться паяльной лампой. После этого следует заняться расширителем. Чаще всего он используется открытого типа.

Однако некоторые эксперты подбирают его с усилителем. В результате показатель выходного напряжения возрастает до 25 В. В данном случае пороговое сопротивление в терморегуляторе находится на уровне 5 Ом. Для подключения устройства используется обкладка с изоляторами. Конденсаторы устанавливаются за транзистором. На этом этапе важно не повредить микроконтроллер.

Одноканальные транзисторы для терморегуляторов

Собираются с одноканальными транзисторами терморегуляторы для инкубатора своими руками довольно просто. В первую очередь для сборки подбирается микросхема. Миноге эксперты рекомендуют использовать микроконтроллеры поворотного типа.

Для повышения проводимости тока понадобится только один коннектор. Используется он распределительного типа. В некоторых случаях транзисторы устанавливаются с изоляторами. Однако чаще всего они используются без них. Показатель предельного сопротивления в системе никогда не превышает 50 Ом.

В среднем параметр выходного напряжения находится на уровне 5 В.

Схема с двухканальными транзисторами

Терморегуляторы с двухканальными транзисторами пользуются большим спросом. Для сборки устройства применяются как поворотные, так и кнопочные микроконтроллеры. Если рассматривать первый вариант, то микросхема используется на два канала. Проводимость тока у нее обязана составлять не менее 4.5 мк. В данном случае конденсаторы понадобятся высокой чувствительности.

Показатель емкости у них обязан составлять 30 пФ. Чтобы снизить риск внезапного перегрева, применяются фильтры. Многие эксперты припаивают их расширительного типа. Непосредственно транзистор на электрический терморегулятор устанавливается за обкладкой.

Если рассматривать модификации с кнопочными микроконтроллерами, то в этой ситуации используются специальные тетроды. Контакторы для сборки терморегулятора не потребуются. Фильтры стандартно используются расширительного типа. Всего конденсаторов для сборки потребуется три единицы. Параметр емкости их должен составлять 3.5 пФ. Все это позволит избежать проблем с перегрузкой в сети.

Устройство с низкоемкостным конденсатором

Собрать цифровой терморегулятор для инкубатора с низкоемкостными конденсаторами довольно просто. С этой целью применяются только поворотные микроконтроллеры. Непосредственно конденсаторы устанавливаются на плате. Тетрод для сборки потребуется лучевого типа.

Для его установки придется воспользоваться паяльной лампой. Всего на схеме предусмотрено три транзистора. Емкость их не должна превышать 5.5 пФ. Таким образом, показатель отрицательного сопротивления будет равняться 30 Ом. В свою очередь, выходное напряжение обязано находиться на уровне 12 В.

Применение селективных конденсаторов

Сделать терморегулятор данного типа можно только на базе кнопочного микроконтроллера и многоканальной микросхемы. В первую очередь для сборки устанавливается плата.

Также важно отметить, что конденсаторы потребуются низкой емкости. Параметр отрицательного сопротивления, как правило, не превышает 40 Ом.

Если микроконтроллер сильно перегревается во время работы, значит, надо использовать фильтр.

Источник: https://BusinessMan.ru/new-termoregulyatory-dlya-inkubatora-svoimi-rukami-sxema-instrukciya.html

Классические схемы терморегуляторов для домашнего инкубатора

Ниже представлена подборка схем терморегуляторов для небольшого домашнего инкубатора, опубликованных в 2000 — 2003 годах в украинских журналах «Радiоаматор-Электрик» и «Радiоаматор-Конструктор».

Данные конструкции можно назвать классическими для всех, кто работает с электроникой на постсоветском пространстве, поскольку используются знакомые схемотехнические решения и привычная элементная база.

Эти схемы нужны, ведь часто эксплуатируются промышленно изготовленные домашние инкубаторы с механическими регуляторами, которым необходима замена, в таких случаях помогут схемы электронных терморегуляторов.

Схема из журнала «Радiоаматор-Электрик» №7/2001

Точность поддержания температуры внутри мини-инкубатора данным терморегулятором (полноразмерная схема здесь) 0,2°С, и ее можно регулировать в пределах 37…39°С. Работоспособность сохраняется при колебаниях напряжения сети в пределах ±20% от номинального значения.

Работа предложенной схемы терморегулятора для домашнего мини-инкубатора

Схема состоит из терморезистивного моста R1…

R6; двух компараторов на операционных усилителях DA1, DA2; узла индикации “нагрев” на светодиоде HL3, индикации “норма” на светодиоде HL2, индикации “перегрев” на светодиоде HL1, контроля протекания тока через нагревательный элемент на светодиоде HL4, звуковой индикации превышения предельной температуры на транзисторах VT6-VT9, VT11, пьезоэлементе (звонке) BQ1 и ключа, обеспечивающего протекание тока через нагревательный элемент, на транзисторе VT10. Питание схемы выполнено по бестрансформаторной схеме с гасящими конденсаторами С8, С9. Выпрямляется напряжение диодным мостом VD2, фильтруется конденсаторами С6, С7, стабилизируется стабилитроном VD1. Диодный мост VD3-VD6 служит для подачи напряжения необходимой полярности на транзистор VT10. На компараторе DA2 собран пороговый элемент, включающий нагрев элемента ЕК1. Когда температура воздуха внутри инкубатора ниже установленной резистором R2, на выводе 6 DA2 устанавливается напряжение, близкое к напряжению питания схемы.

Усиленный по току сигнал через R11, HL3 поступает в базу транзистора VT10, транзистор открывается, и ток протекает через нагревательный элемент ЕК1.

Падения напряжения на резисторе R17 достаточно, чтобы засветился светодиод HL4, контролирующий протекание тока через нагревательный элемент, а светодиод HL3 индицирует включение режима “нагрев”.

При достижении заданной температуры напряжение на выводе 6 DA2 снижается настолько, что закрывается транзистор VT10, гаснут светодиоды HL3, HL4, нагревательный элемент ЕК1 обесточивается, и начинает светиться светодиод HL2. При понижении температуры внутри инкубатора включается режим “нагрев”.

Для более четкого переключения между режимами в компараторе введена положительная обратная связь с помощью резистора R8. Режимы “нагрев” и “норма” сменяют друг друга. В результате короткого замыкания транзистора VT10 или по каким-либо другим причинам температура внутри инкубатора может превысить 39,4°С.

Перегрев выше этой температуры опасен для развития эмбриона (особенно в последние дни инкубации) и вызывает массовую гибель зародышей. Для предотвращения этого в схему введен еще один компаратор на операционном усилителе DA1. Он переключается при достижении температуры 39°С.

При этом начинает светиться светодиод HL1, и открывается ключ на транзисторе VT5. На транзисторах VT6-VT9 собран модифицированный мультивибратор с высокой нагрузочной способностью.

Этот низкочастотный релаксационный генератор служит модулирующим для автогенератора высокого тона, выполненного на транзисторе VT11 и пьезозвонке BQ1. В этом режиме излучатель издает прерывистый сигнал тревоги.

Для лучшего визуального контроля за режимами работы терморегулятора, ток через светодиоды HL1-HL3 выбран относительно большим. Так как выходной ток ОУ DA1, DA2 недостаточен для обеспечения яркого свечения HL1-HL3, в схему введены усилители на транзисторах VT1-VT4.

Детали и налаживание терморегулятора для мини-инкубатора

Детали терморегулятора. Резисторы R3-R6 стабильные типа С2-29, терморезистор R1 типа ММТ-1, подстроенный резистор R2 типа СП5-16 0,25 Вт. Остальные – типов МЛТ, С2-23, С2-33. Конденсаторы С1, С2, С7 малогабаритные многослойные керамические, фирмы HITANO, конденсаторы С8, С9 типа К73-17. Конденсаторы С4-С6 фирмы HITANO или типа К50-35.

Операционные усилители можно заменить на К140УД6 или КР140УД708, транзисторы VT1-VT11 – на другие кремниевые маломощные соответствующей структуры, транзистор VT10 – на мощный составной высоковольтный. Стабилитрон должен быть рассчитан на напряжение 9… 10 В. Диодный мост VD2 можно заменить на мост из отдельных диодов типа КД209А, этими же диодами можно заменить мост VD3-VD6.

Налаживание терморегулятора.

Предварительно собирают тональный генератор (VT11 и BQ1) на макетной плате и уточняют сопротивление резисторов R21, R22 для обеспечения надежной генерации, затем эти элементы устанавливают на печатную плату.

Терморезистор монтируют внутри инкубатора. Подключают нагреватель ЕК1 мощностью 30…35 Вт к плате. В качестве нагревателя можно использовать 4 последовательно соединенные 60-ваттные лампы накаливания или ТЭН.

Включают инкубатор в сеть. Контролируя температуру воздуха внутри инкубатора термометром, например, ТЛ-4 (ГОСТ 215-73) с ценой деления 0,1°С, устанавливают порог включения нагревательного элемента резистором R2 при температуре 37,7…38°C. Через полчаса работы инкубатора уточняют порог включения.

Затем замыкают выводы коллектор-эмиттер транзистора VT10. При температуре 39°С должна включиться световая и звуковая сигнализации. Порог включения устанавливают подбором резистора R5, а желаемую яркость свечения светодиода HL4 – подбором резистора R17.

На этом налаживание терморегулятора можно считать законченным.

Схема терморегулятора из журнала «Радiоаматор-Электрик» №8/2001

Технические данные:

  • напряжение питания 220 В, 50 Гц;
  • коммутируемая мощность активной нагрузки до 150 Вт;
  • точность поддержания температуры ±0,1 °С;
  • диапазон регулирования температуры от + 24 до 45°С.

Описание работы схемы терморегулятора

Принципиальная схема устройства показана на рис.1. На микросхеме DA1 собран компаратор. Регулировка заданной температуры производится переменным резистором R4.

Термодатчик R5 подключен к схеме экранированным проводом в хлорвиниловой изоляции через фильтр C1R7 для уменьшения наводок. Можно применить двойной тонкий провод, свитый в жгут.

Терморезистор необходимо поместить в тонкую полихлорвиниловую трубку.

Конденсатор С2 создает отрицательную обратную связь по переменному току. Питание схемы осуществляется через параметрический стабилизатор, выполненный на стабилитроне VD1 типа Д814А-Д. Конденсатор С3 – фильтр по питанию.

Балластный резистор R9 для уменьшения рассеиваемой мощности составлен из двух последовательно соединенных резисторов 22 кОм 2 Вт.

С этой же целью транзисторный ключ на VT1 типа КТ605Б, КТ940А подключен не к стабилитрону, а к аноду тиристора VS1.

Выпрямительный мост собран на диодах VD2-VD5 типа КД202К,М,Р, установленных на не-большие П-образные радиаторы из алюминия толщиной 1-2 мм площадью 2-2,5 см2 Тиристор VS1 также установлен на аналогичный радиатор площадью 10-12 см2.

В качестве нагревателя используются осветительные лампы HL1…HL4, включенные последовательно-параллельно для увеличения срока службы и исключения аварийных ситуаций в случае перегорания нити накала одной из ламп.

Работа схемы. Когда температура термодатчика меньше заданного уровня, выставленного потенциометром R4, напряжение на выводе 6 микросхемы DA1 близко к напряжению питания. Ключ на транзисторе VT1 и тиристоре VS1 открыт, обогреватель на HL1…HL4 подключен к сети.

Как только температура достигнет заданного уровня, микросхема DA1 переключится, напряжение на ее выходе станет близким к нулю, тиристорный ключ закроется, и обогреватель отключится от сети.

При отключении обогревателя температура начнет понижаться, и когда она станет ниже заданного уровня, снова включатся ключ и обогреватель.

Детали и их замена. В качества DA1 можно применить К140УД7, К140УД8, К153УД2 (подойдет практически любой операционный усилитель или компаратор). Конденсаторы любого типа на соответствующее рабочее напряжение. Терморезистор R5 типа ММТ-4 (или другой с отрицательным ТКС). Его номинал может быть от 10 до 50 кОм. При этом номинал R4 должен быть таким же.

Устройство, выполненное из исправных деталей, начинает работать сразу. При испытании и работе следует соблюдать правила техники безопасности, так как устройство имеет гальваническую связь с сетью.

Печатная плата при используемой микросхеме DA1 типа КР140УД6 показана на рис.2.

Совет практика. КТ605Б для этой схемы не годятся! Ставьте BU807!

Схема терморегулятора из журнала «Радiоаматор-Электрик» №8/2000

Данный термостабилизатор (увеличенная схема здесь) предлагается для замены в мини-инкубаторе «Квочка». Точность поддержания температуры в инкубаторе “Квочка” 0,2°С. Температуру можно устанавливать в пределах 37…38,5°С.

Термостабилизатор содержит терморезисторный мост RK1, R1…

R8, два компаратора на операционных усилителях DA1, DA2, узел индикации температуры “норма”, “перегрев”, узел звуковой индикации превышения верхнего порога температуры на пьезозвонке BQ1 и цепь управления симистором VS1.

В термостабилизаторе применен блок питания с гасящим конденсатором С7, однополупериодный выпрямитель на диодах VD4, VD5. Напряжение питания схемы стабилизировано стабилитроном VD6, сглажено и отфильтровано конденсаторами С5 и С6.

Так как симистор VS1 можно включить при любой полярности между анодами А1 и А2 отрицательным импульсом напряжения на управляющим электроде по отношению к аноду А1, то питание схемы выбрано отрицательным напряжением. На компараторе DA2 собран пороговый элемент, включающий нагрев инкубатора.

Когда температура воздуха внутри инкубатора ниже установленной резистором R2, сопротивление терморезистора RK1 большое, напряжение на выводе 2 DA2 выше чем на выводе 3 DA2, заданное делителем R7R8, тогда на выводе 6 DA2 устанавливается низкий потенциал, разрешающий работу генератора импульсов на DD1.3, DD1.4. Светодиод HL3 индуцирует режим “нагрев”.

Так как нагревательным элементом в инкубаторе “Квочка” служат четыре последовательно соединенные 60-ваттные лампы накаливания, то в индикации протекания тока через нагрузку нет необходимости.

Генератор на DD1.3, DD1.4 вырабатывает импульсы высокой скважности с периодом следования 0,7 мс. Усиленные по току транзистором VT4 импульсы отрицательной полярности поступают через ограничивающий резистор R24 на управляющий электрод симистора VS1, и он включается.

Как только температура в инкубаторе достигает заданной, сопротивление терморезистора RK1 понижается настолько, что на выводе 2 DA2 напряжение становится ниже, чем на выводе 3 DA2. В это время на выводе 6 DA2 напряжение низкого уровня изменяется на высокое. Генератор импульсов выключается, следовательно, прекращается нагрев.

Светодиод HL3 гаснет, а светодиод HL2 “норма” зажигается. Гистерезис между режимами “нагрев” и “норма” составляет 0,2°С.

Для яиц всех видов сельскохозяйственной птицы во все периоды инкубации наиболее благоприятная температура воздуха около яиц в диапазоне 37,7…38,3°С. Перегрев выше 39,4°С опасен для развития эмбриона.

Перегрев в последние дни инкубации вызывает массовую гибель зародышей [1]. Для предотвращения перегрева инкубационного материала предназначен узел на DA1.

Когда температура воздуха внутри инкубатора превысит пороговое значение, установленное резистором R5, на выводе 6 DA1 появится напряжение высокого уровня, засветится светодиод HL1 “перегрев”.

Проинвертированное транзистором VT1 напряжение разрешает работу низкочастотного генератора на DD1.1, DD1.2. Этот генератор модулирует по амплитуде тональный генератор на VT2 и BQ1. Прерывистый акустический сигнал оповещает о том, что температура вышла за верхнюю допустимую границу и необходимо дополнительно открыть вентиляционные отверстия или выключить инкубатор.

Схема терморегулятора расположена на печатной плате размерами 115 мм х 45 мм из одностороннего фольгированного стеклотекстолита толщиной 1,5 мм. Расположение токопроводящих дорожек и радиоэлементов показано на рис.2. Плата рассчитана на установку постоянных резисторов типа МЛТ.

Резисторы R1…R8 моста необходимо использовать стабильные с малым ТКС типа С2-29 с допуском, не хуже 5%. Терморезистор RK1 типа ММТ-1. Подстроенные резисторы проволочные типа СП5-16, ВА-0,25Вт.

Конденсаторы С1-С4, С6 типа К10-17, конденсаторы С7 типа К73-17, электролитический типа К50-35.

Операционные усилители DA1, DA2 рекомендуется заменить на К140УД6, микросхему DD1 – на К561ЛА7. Транзисторы VT1-VT4 возможно заменить на другие соответствующей структуры. Симистор VS1 фирмы “Филлипс” заменить подходящим не представляется возможным. Стабилитрон VD6 можно использовать с напряжением стабилизации 8…10 В.

Полноразмерная печатная плата терморегулятора здесь.

Налаживание термостабилизатора

Предварительно собирают тональный генератор на VT2 и BQ1 на макетной плате и уточняют сопротивления резисторов R21, R23 по надежной генерации, затем эти элементы запаивают в плату. Терморезистор монтируют в трубке из диэлектрика на расстоянии 125 мм от верхнего края крышки мини-инкубатора на место механического узла терморегулирования.

Трубка должна иметь возможность протока воздуха снизу вверх и до 8 отверстий 0,2 мм на боковой поверхности в нижней части, где расположен терморезистор. Подсоединив нагрузку к плате терморегулятора, включают инкубатор в сеть.

Контролируя температуру воздуха внутри инкубатора термометром, например ТЛ-4 (ГОСТ 215-73) с ценой деления 0,1°С, на расстоянии 125 мм от верхнего края крышки устанавливают порог включения нагревателя резистором R2 при температуре 37,7…38°С. Через полчаса работы инкубатора уточняют порог включения.

Затем, замкнув выводы симистора А1 и А2, наблюдают повышение температуры. При температуре 39°С регулировкой резистор R5 включают световую и звуковую индикацию “перегрев”. На этом налаживание термостабилизатора можно считать законченным.

Опытная эксплуатация разработанного терморегулятора при выведении нескольких закладок куриных, гусиных, утиных яиц показала полное превосходство над механическим терморегулятором. Данный терморегулятор можно использовать в других самодельных инкубаторах с мощностью нагревателя до 200 Вт.

Схема терморегулятора из журнала «Радiоаматор-Конструктор» №1/2003

Здесь приводится схема (увеличенная схема), которая позволяет использовать в качестве термочувствительного элемента кремниевые диоды, чтобы произвести замену механического терморегулятора на электронный в мини-инкубаторе типа “КВОЧКА”. Терморегулятор состоит из моста, образованного резисторами R1-R5 и диодов VD1, VD2.

Питание моста стабилизировано с помощью диода Зенера VD3. Как известно, с повышением температуры падение напряжения на диоде изменяется на 2 мВ/1С. При двух последовательно включенных диодах падение напряжения удваивается.

Это напряжение подается на инвертирующий вход операционного усилителя, на неинвертирующий вход подается напряжение, соответствующее установленной температуре. При температуре внутри инкубатора ниже установленной на выходе ОУ появляется напряжение, близкое к напряжению питания. Это напряжение инвертируется элементом DD1.

1, разрешает работу схемы привязки включения тиристора к моменту перехода сетевого напряжения через ноль.

Указанная выше схема выполнена на резисторах R8-R11 и конденсаторе С3. Как только сетевое напряжение превысит значение ноля менее, чем на 10 В, на управляющий электрод триака подастся короткий импульс тока, открывающий прибор, и через нагреватель ЕК потечет ток. Схема питается выпрямленным напряжением с помощью диодного моста VD6-VD9 и гасящих резисторов R3, R10.

Для стабилизации напряжения предназначен стабилитрон VD4, для сглаживания выпрямленного напряжения – конденсатор С2. Так как в качестве термочувствительных элементов применены диоды, а в качестве компаратора – ОУ широкого применения типа К140УД1208, то точность поддержания температуры внутри инкубатора составляет 0,5 С.

Если применить более качественный ОУ типа К140УД17, то точность поддержания составит 0,2 С.

Детали. В термочувствительном мосту применены резисторы R2, R4, R5 типа С2-29. Резисторы R1, R2 многооборотные типа СП5-2, остальные типов МЛТ, С2-33. Конденсаторы С1, С3 керамические, С2 электролитический типа К50-35.

Стабилитроны можно применить любого типа на соответствующее напряжение стабилизации. Микросхему можно применить типа К176ЛЕ5. В качестве электронного ключа применен триак фирмы “Philips” из соображения высоких электрических характеристик и малых габаритов, его можно заменить на КУ201.

В качестве диодов моста можно использовать диоды, подходящие по току и напряжению.

При налаживании необходимо помнить, что электронная схема гальванически не развязана с сетью, поэтому необходимо быть осторожным, чтобы не получить поражение электрическим током.

Источник: http://radiofishka.in.ua/ru/content/klassicheskie-shemy-termoregulyatorov-dlya-domashnego-inkubatora

Настройка терморегулятора в инкубаторе

В инкубаторах для выведения птицы устанавливают специальные приборы — терморегуляторы. Их роль — поддержание заданной влажности и температуры с минимально допустимой погрешностью. Изготовление терморегулятора — задача несложная, если есть опыт работы с микроэлектроникой и схемами.

Технические характеристики терморегуляторов

Самая важная часть в процессе искусственного инкубирования яиц — изменение влажности и температуры.  В природе наседка регулирует эти показатели — покидая гнездо с кладкой на время. В домашних же условиях за это отвечают специальные приборы и датчики.

Работает терморегулятор для инкубатора по принципу обратной связи, когда одна подконтрольная единица оказывает влияние на вторую. Это позволяет сохранять заданные температурные условия вне зависимости от условий окружающей среды. Приборы могут находиться как внутри инкубатора, так и снаружи — на корпусе, а датчики — около лотков.

В современных устройствах предусмотрена возможность подключения резервного питания на случай отключения электричества. Обычно в качестве дополнительного источника выступает обычный аккумулятор на 12 вольт.

Система нагревания и контроля позволяет измерять и регулировать температуру в диапазоне от 0 до 85°С, с погрешностью не более 0,1°С. Современный электронный или цифровой терморегулятор имеет следующие функции:

  • Управляет работой нагревательных элементов и системой увлажнения,
  • Минимизирует участие человека в инкубационном процессе,
  • Экономит электроэнергию,
  • Позволяет быстро изменить рабочие параметры,
  • Облегчает контроль над работой аппарата.

Состоит термометр для инкубатора из:

  • Исполнительного блока,
  • Основного и дополнительного нагревательного элемента,
  • Измерительной системы,
  • Основного блока.

Роль главного блока — сравнение полученных данных от термодатчиков с установленным температурным режимом, и передача команды исполнительному блоку с нагревательной системой.

Условия эксплуатации

Терморегулятор для инкубатора не должен размещаться под работающим тепловым вентилятором, рядом с обогревательными приборами, под прямыми солнечными лучами и рядом с вибрирующими устройствами.

Нельзя допускать попадания внутрь кусочков металла, корма, песка или текстиля. Всё это может привести к неисправности и возгоранию. Инкубаторы размещают в больших помещениях с хорошей вентиляцией, чистым воздухом без вредных примесей, и невысокой влажностью.

Аппарат устанавливается на ровной поверхности, на минимальной высоте от пола в 25 см.

Под них подбираются соответствующие датчики и микросхемы для термометра. Иначе можете столкнуться с проблемой большого расхождения между заданной температурой и фактической. А это уже негативно скажется на проценте вылупления птенцов.

Виды терморегуляторов

Делятся термометры на три группы:

  • Аналоговые,
  • Цифровые,
  • Механические.

Аналоговый

Электронный терморегулятор для инкубатора работает на разнице потенциала основного и приемного датчика. Импульсы включают и выключают нагреватели воздуха в зависимости от показателей датчиков для инкубатора.

Плюс этого типа — автоматический контроль, поддержание нужного температурного режима и экономия электроэнергии. Одна из основных систем электронного инкубатора —  аналогового управления нагрузкой.

Она позволяет нагревателям работать без риска возгорания и перегорания.

Электронный термометр для инкубатора  Lilytech Zl-6210a имеет рабочую температуру от -10°С до +45°С при максимальной влажности в 85%. Система управления имеет функцию контроля над неисправностями и оповещением на случай задержки включения нагревательного элемента. Размеры термометра — 71*29*61 мм.

Цифровой

Этот вид терморегуляторов позволяет с большей точностью держать под контролем влажность и температуру. Состоит он из:

  • Электронного градусника,
  • Датчика температуры.

Для связи элементов используется аналого-цифровой преобразователь данных. Регулирование заданной температуры происходит на основании сравнения показателей датчика и термометра. По результатам в исполнительный блок поступает сигнал на корректировку. Плюсом является то, что цифровой термометр может работать при минусовой температуре окружающей среды.

Один из лучших терморегуляторов цифрового типа — Мечта 1. Данный термометр для инкубатора компактен, и может измерять температуру до +85 °С. Потребление электроэнергии — не более 3 Ватт.

Механический

Принцип работы этого устройства основан на свойстве металлов расширяться при нагревании и сжиматься при охлаждении. Чаще всего используется два варианта прибора, который применяется в домашних инкубаторах:

  • с пластинчатым реле,
  • с ПИДами.

В устройстве первого типа имеется реле, изготовленное в виде биметаллической пластины. Она является важной частью электрической цепи. При понижении температуры размеры пластины уменьшаются, что приводит к замыканию контактов реле. В нагревательные элементы поступает ток. При достижении заданного уровня пластина расширяется, контакты отключаются. Включение и выключение автоматическое.

Механический терморегулятор для инкубатора имеет недостатки:

  • Отсутствие возможности поддержания двух и более температур в разных камерах,
  • Сложность в перенастройке,
  • Отклонения от заданных параметров варьируется от 0,2 до 0,6°С,

Необходимость установки дополнительного ртутного градусника рядом с лотком.

ПИД-регулятор — хороший термостат, отличается плавностью нагревания и более точным регулированием мощности. Он также более стабилен в поддержании уровня температуры. Но и стоимость его выше. Различия в работе приборов:

  • В инкубаторе с лампой накаливая и реле — реле просто включают, отключив лампу,
  • При наличии ПИД-регулятора лампа горит постоянно, а напряжение регулируется уменьшением или увеличением силы тока.
  • Плюсом ПИД-регулятора являет то, что погрешность в отклонении от установленных параметров не более 0,1°С.

Самый простой механический термометр Квочка позволяет изменять температуру от +36 до +40 °С. Работает прибор только в теплом помещении (выше +15°С) и влажностью не более 70%.

Самодельные терморегуляторы

Чтобы сделать контроллер температуры в инкубатор своими руками нужно иметь опыт работы с электрическими схемами и паяльником. Иначе вы можете создать взрывоопасный прибор.

Чаще всего самодельные терморегуляторы используются в домашних инкубаторах, изготовленных собственноручно.

Такое устройство совмещает в себе нагревательный прибор и термометр, и является небольшим и простым термостатом.

Регулятор для инкубатора своего изготовления отличается большей погрешностью в определении температуры — от 0,5 до 1 °С. 

Есть несколько вариантов этого прибора, который применяется в домашних инкубаторах. За основу берется биметаллическое реле промышленного производства.

Обычно изготавливают контроллер для терморегулятора с использованием многоканальной микросхемы. Элементы для сборки лучше всего приобретать в магазинах. Многие используют микросхемы от старых бытовых приборов.

Это удешевляет изготовление терморегулятора, но минус таких схем — ненадежность.

Контроллер для инкубатора Золушка

Изготавливают регулятор из микросхемы и кнопочного микроконтроллера. К ним припаивают два транзистора, емкостью в 5 пФ и более. Следом устанавливают конденсаты. Входное напряжение в цепи должно быть не более 33 В. Одновременная электрическая проводимость тока — около 3 мк. Датчик прибора устанавливают за обкладкой рабочей камеры. Выходные контакты изолируются при помощи паяльника.

Контроллер  для инкубатора Наседка

Регулятор можно собрать из схемы с проводимостью тока в 4,3 мк и пороговым сопротивлением не более 60 Ом. Чтобы избежать резкого скачка напряжения и температуры, устанавливают конденсаторы открытого типа. Затем припаивают полевой транзистор емкостью до 4,5 пФ.

Контроллер для инкубатора К15УД2

Схема терморегулятора должна иметь высокую проводимость тока и поворотный микроконтроллер. Изготавливают термостат из двух полевых транзисторов общей емкостью 22 пФ. Предельное сопротивление тока — не более 30 Ом. После закрепления транзисторов припаивают выходные контакты. Входное напряжение терморегулятора для инкубатора составляет около 12 вольт.

Регулятор для инкубатора своими руками можно сделать из ненужного утюга.

Прибор разбирают, и достают термостат, который распаивают и промывают. Далее его заполняют эфиром. Полученное устройство будет реагировать на колебания температуры даже на десятую часть градуса.

Термостат крепится к контроллеру винтами и пластиной, которая имеет свойство сжимать или расширяться. Регулятор настраивают перед установкой. Главное, чтобы разница в показателях была менее 1°С.

Для этого необходимо отрегулировать термореле так, чтобы разъединение и смыкание контактов происходило при колебании температура на 0,2-0,3°С.

Источник: http://NaLugah.ru/inventar/ustanovka-nastrojka-termoregulyatora-ili-termometra-v-inkubator.html

Ссылка на основную публикацию