Сборка терморегулятора для инкубатора самостоятельно

Функции и принцип работы

В продаже можно найти следующие типы регуляторов температуры воздуха:

Электронные. Обладают высокими показателями чувствительности. Погрешность таких устройств даже в бытовом применении может доходить до 0,1°C. Как правило, электронные термостаты состоят из двух частей: датчика температуры и непосредственно управляющей электронной схемы. Сложность конструкции связана с типом измерения температуры. Данные схемой управления получаются от термочувствительного элемента (датчика, в качестве которого может выступать терморезистор или термотранзистор) на основе изменения его показателей (сопротивления или тока).

Механические термостаты. Не используются для работы в электрических цепях. С их помощью регулируется автономная техника, например, духовка в газовой плите, температура газового конвектора и т.п. Принцип работы основан на изменении линейных размеров термочувствительного элемента.

Электромеханические. Включение или отключение цепи электрического тока основывается, так же, как и в механических регуляторах, на свойствах отдельных материалов. Например, камера (капсула) с газом будет расширяться или сужаться при изменении температуры, размыкая или смыкая при этом контакты цепи механическим способом. В качестве термочувствительно элемента могут выступать особые сплавы или соединения из двух металлов с разным коэффициентом расширения и т.п.

PID-регуляторы. Основное отличие от всех предыдущих типов устройств заключается в плавности управления током. То есть происходит не простой разрыв цепи питания нагревателем, а плавное уменьшение силы тока, соответственно температура в прямом смысле поддерживается на заданном уровне без постоянного включения и выключения.

Терморегуляторы с датчиком температуры воздуха для инкубатора (электронные термостаты) наиболее точные и потому подходят для всех типов яиц, даже тех, которые очень чувствительны к незначительному изменению температуры.Работа регулятора в составе инкубатора будет выглядеть следующим образом:

• Нагревательный элемент (тэн или лампа накаливания) передает тепло воздуху внутри инкубатора (возможно применение системы принудительного нагнетания для равномерного прогрева всего объема воздуха).
• Если температура превысит установленное пороговое значение термостата, цепь включения нагревателя разомкнется и тепло перестанет поступать.
• Если температура упадет ниже заданного порога (не обязательно совпадает с порогом выключения), то цепь включения нагревателя снова включится и тепло начнет поступать в инкубатор.

Отдельно следует оговорить использование инфракрасных нагревателей в инкубаторах. Их работа наиболее эффективна, так как тепло передается непосредственно предметам, а не воздуху как посреднику в термобалансе.

Однако, это же свойство и накладывает определенные сложности. Измерение температуры воздуха в этом случае будет неверным, при работе ИК-обогревателей необходимо измерять непосредственно температуру яиц.

Калорийность продуктов, возможных в составе блюда

• Картофель в мундире — 74 ккал/100г
• Картофель жареный — 192 ккал/100г
• Картофель зрелый — 80 ккал/100г
• Картофель отварной — 82 ккал/100г
• Картофель печеный — 70 ккал/100г
• Картофельное пюре — 380 ккал/100г
• Сметана — 210 ккал/100г
• Сметана 10 % — ной жирности — 115 ккал/100г
• Сметана 20 % — ной жирности — 210 ккал/100г
• Сметана 25 % — ной жирности — 284 ккал/100г
• Сметана 30 % — ной жирности — 340 ккал/100г
• Яичный белок — 45 ккал/100г
• Яичный желток — 352 ккал/100г
• Яичный порошок — 542 ккал/100г
• Яйцо куриное — 157 ккал/100г
• Яйцо страуса — 118 ккал/100г
• Перец черный молотый — 255 ккал/100г
• Зелень петрушки — 45 ккал/100г
• Мука — 325 ккал/100г
• Мука из цельной твердой пшеницы витаминизированная — 333 ккал/100г
• Мука из цельной твердой пшеницы универсальная — 364 ккал/100г
• Мука крупчатка — 348 ккал/100г
• Карри — 352 ккал/100г
• Майонез «провансаль» — 627 ккал/100г
• Майонез легкий — 260 ккал/100г
• Майонез Провансаль — 624 ккал/100г
• Майонез салатный 50 % — ной жирности — 502 ккал/100г
• Майонез столовый — 627 ккал/100г
• Винный уксус (3%) — 9 ккал/100г
• Уксус — 11 ккал/100г
• Уксус 9% — 11 ккал/100г
• Уксус бальзамический — 88 ккал/100г
• Уксус яблочный — 14 ккал/100г
• Соль —  ккал/100г
• Сода пищевая —  ккал/100г
• Куриная грудка (филе) — 113 ккал/100г

Детали устройства

Выше было предложено использовать в качестве температурного сенсора термистор, но это не единственный вариант.

В принципе, в этом качестве может быть задействован любой полупроводниковый элемент, так как характеристики этих деталей всегда зависят от температуры.

Так, например, ток коллектора обычного биполярного транзистора при нагреве возрастает, что неминуемо отражается на работе усилительного каскада (транзистор перестает реагировать на входной сигнал из-за смещения рабочей точки).

Похожим образом реагируют на изменение температуры и кремниевые диоды. При температуре +25 градусов напряжение на контактах свободного диода составит около 700 мВ, а замеры на перманентном диоде покажут примерно 300 мВ. Если же температура будет повышаться, напряжение с каждым градусом будет падать примерно на 2 мВ.

Однако, у всех этих элементов есть существенный недостаток: собранные на их базе терморегуляторы с большим трудом приходится настраивать, иначе говоря, калибровать. Ведь нам только приблизительно известно, какую элемент демонстрирует характеристику при той или иной температуре и как именно он реагирует на ее колебания. Гораздо проще работать с выпускаемыми современной промышленностью термодатчиками, проходящими калибровку еще на стадии производственного процесса.

Сильного удорожания проекта покупка такой детали не вызовет. Так, например, аналоговый термодатчик марки LM-335 компании National Semiconductor стоит всего 1 доллар.

Можно использовать и его модификации – датчики LM-135 и LM-235, хотя они предназначены для применения, соответственно, в военной электронике и промышленности.

Датчик LM-335 содержит 16 транзисторов и работает подобно стабилитрону, у которого напряжение стабилизации находится в зависимости от температуры.

Только в данном случае все параметры досконально известны: на каждый градус по шкале абсолютных температур (Кельвина) приходится напряжение в 10 мВ или 0,01 В.

Таким образом, если мы хотим знать, каким будет напряжение стабилизации LM-335 при температуре 20 градусов Цельсия, нужно прибавить к этому значению 273 (перевод в градусы Кельвина), а затем результат умножить на 0,01 В. В данном случае получим 2,93 В. На производстве датчик калибруется по температуре 25 градусов Цельсия. Рабочий диапазон температур, в пределах которого напряжение меняется линейно и по указанному закону (10 мВ/градус) лежит в пределах от -40 до +100 градусов Цельсия.

Итак, зная точное напряжение стабилизации LM-335 при той или иной температуре, нам остается выставить соответствующее напряжение на втором входе компаратора – и настройка терморегулятора будет завершена.

1. Схему на базе термодатчика LM-335 следует компоновать таким образом, чтобы через него протекал ток величиной от 0,45 до 5 мА. Отметим, что напряжение питания терморегулятора не обязательно должно составлять 12 В. Это значение было предложено только потому, что оно позволяет применить вместо самодельного блока питания (понижающий трансформатор + выпрямитель + стабилизатор) обычный адаптер, который можно недорого купить в магазине. Если же все делать самостоятельно, то понижающий трансформатор можно собрать в расчете на выходное напряжение в пределах 3 – 15 В. Главное, чтобы на такое же напряжение было рассчитано используемое в схеме реле.
2. Далее подбирают сопротивление резисторов делителя напряжения и переменного резистора таким образом, чтобы при имеющемся напряжении сила протекающего через термодатчик тока находилась в указанных пределах. В принципе, датчик останется работоспособным и при силе тока свыше 5 мА, но тогда он будет сильно греться, из-за чего терморегулятор будет работать некорректно.
3. В качестве компаратора можно применить микросхему того же производителя, выпускаемую под маркой LM-311 (модификации для «военки» и промышленности – соответственно, LM-111 и LM-211).

Используемое в схеме реле является многоконтактным (типа МКУ). В упрощенном исполнении (без аккумулятора) можно воспользоваться автомобильным реле

Важно удостовериться, что допустимая для данного реле величина силы тока соответствует мощности нагревателя

Принцип действия

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

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

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

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

Схема устройства на резонансных конденсаторах

С резонансными конденсаторами схема терморегулятора для инкубатора своими руками включает в себя кодовый расширитель. Показатель чувствительности системы равняется не более 5 мк. Выпрямитель для моделей подходит только модульного типа. Как правило, резисторы используются подстроечными усилителями. Трансивер находится в цепи за регулятором.

Для повышения уровня пропускной способности применяются динисторы. В некоторых случаях терморегуляторы производятся с кенотронами. Чаще всего они используются частотного типа. Если говорить о параметрах, то емкость конденсаторов не превышает 5.2 пФ. В данном случае напряжение находится на уровне 13 В. В среднем параметр перегрузки равняется 3 А.

Конструкция терморегулятора

Здесь о том, как сделать прибор. Набрав подходящие детали нужно заранее подготовить и настроить те элементы, которые были рассчитаны (R3 и R5), так чтобы они были аккуратно спаяны и их можно было монтировать дальше.

Резистор R6 можно взять либо 1,6 Ом, но такие нечасто попадаются, либо составить из нескольких параллельных (из-за его маленького номинала), либо взять кусок нихромовой проволоки сопротивлением 16,3 Ом (измеряется мультиметром) и отрезать от нее ровно одну десятую часть. Затем она наматывается на резистор большого номинала, скажем, 10 или 100 кОм, чтобы не было его влияния на общее сопротивление и пропаивается на его выводах.

Детали монтируются, как обычно, на печатной плате подходящего размера. Схема несложная, нарисовать дорожки можно либо вручную, либо в подходящей программе для разработки печатных плат, например, Sprint Layout. Это простая бесплатная программа для радиолюбителей. К сожалению, размер статьи не позволяет описать подробностей изготовления печатных плат, но найти информацию в интернете нетрудно.

На фото представлен процесс изготовления терморегулятора.

На ось потенциометра нужно надеть круглую шкалу с наклееной бумагой и жестко ее зафиксировать. На ней будет нанесена градуировка. Шкала может быть сделана подвижной или нет, главное – ее достаточный размер для будущей разметки и “несбиваемость”. Наконец, все собранное помещается в подходящий корпус. Здесь большой простор для домашней конструкторской мысли.

Теперь, как и обещалось, о лампах. Выбранный транзистор имеет максимальный ток 5,5 А, но лучше ограничиться током поменьше. Если взять лампы накаливания по 100 Вт, то при питании через диод их мощность снизится вдвое.

Возьмем ток, например, 4 А и определим число 100-ваттных ламп для этого. Средний ток через лампу составит около 0,23 А с учетом того, что лампа работает один полупериод. 4/0,23 = 17 ламп по 100 Вт. Практически ламп будет меньше, так как инкубаторы обычно теплоизолируют. К тому же слишком мощный нагрев будет приводить к выбросам повышенной температуры.

После сборки необходимо проверить, как работает самостоятельно собранный терморегулятор.

Наладка терморегулятора

Наладка состоит в проверке работоспособности после монтажа и нанесению делений на шкалу в следующем порядке:

1. Градусных делений.
2. Делений с шагом в полградуса.
3. Делений с шагом в 0,1 градус.

В нагрузку включают одну лампочку, просто как индикатор работы. Датчик помещают в сухую песочную баню рядом с образцовым термометром

Баню осторожно и медленно, чтобы не перегреть, нагревают на электроплитке включенной через ЛАТР или другой подходящий регулятор мощности

Рассмотрим калибровку в одной точке, например 35°C. Сначала необходимо уравновесить температуру датчика и образцового термометра в бане. Затем, вращая потенциометр, отмечают карандашом точки на окружности шкалы, где лампа загорается и где она гаснет. Середину можно отмечать делением 35 градусов.

Аналогично делаются деления и для остальных значений. Не помешает сделать градуировку и для десятых долей градуса, учитывая, что как-никак, шкала не будет линейной. После выполнения градуировки можно будет оценить гистерезис. Он должен быть в пределах 0,1…0,15 гр. Цельсия.

Прибор только тогда будет надежным, если все соединения пропаяны тщательно, а клеммные зажимные соединения выполнены чисто и хорошо затянуты.

На видео специалист рассказывает о том, как изготовить терморегулятор своими руками.



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.

Терморегулятор для инкубатора своими руками – схема

Термостат можно собрать, так сказать, с нуля, используя для этого различные радиотехнические детали.

Наибольшее признание у радиолюбителей получила схема на основе специального элемента, именуемого компаратором.

Компаратор имеет две пары входных контактов и одну выходную. Одна из входных пар называется прямой (помечается знаком «+»), вторая – инверсной (знак «-»).

Функция компаратора заключается в сравнении уровня напряжения на входных контактах. Если напряжение на инверсном входе больше, чем на прямом, – на выходной паре микросхемы устанавливается высокий уровень.

При этом включается подключенное к ней реле, замыкая цепь нагревателя. Если для включения реле требуется больший ток, чем имеется в цепи терморегулятора, компаратор включает его через транзистор.

Как же формируются напряжения на входных контактах компаратора? Одно из них определяется пользователем, для чего в цепь терморегулятора включается переменный резистор. Меняя сопротивление резистора, пользователь фактически задает желаемую температуру.

Напряжение на втором входе зависит от состояния температурного сенсора. В этом качестве применяются различные элементы, характеристики которых меняются с изменением температуры. Например, термистор – резистор, сопротивление которого увеличивается при нагреве и падает при охлаждении (может быть и наоборот – зависит от типа элемента).

Силовая часть терморегулятора, то есть нагреватель, запитана от обычной электросети с напряжением в 220 В. На цепь управления следует подать постоянное напряжение в пределах 12 В, для чего применяется понижающий трансформатор с диодным мостом (выпрямитель) и стабилизатором.

Схема терморегулятора

Данную схему мы, как уже говорилось, дополним аккумулятором. В его цепь включим реле, контакты которого при наличии напряжения в централизованной электросети будут разомкнуты. При этом обогрев инкубатора будет осуществляться лампами на 220 В или таким же инфракрасным обогревателем.

При отключении основного электричества контакты реле в цепи аккумулятора замкнутся и электропитание будет поступать от него. При этом в качестве обогревателей будут использоваться автомобильные лампы.

Как только в основной электросети снова появится напряжение, реле разомкнет цепь аккумулятора, но второй парой контактов подключит зарядное устройство, которое восстановит заряд батареи до первоначального уровня.

Терморегулятор для инкубатора своими руками — схема

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.

Архив блога

Также нельзя забывать о том, что система электроснабжения является наиболее уязвимой частью загородной инфраструктуры.

Этот инкубатор изготовлен в домашних условиях, а значит при желании его конструкцию вполне можно повторить. Терморегулятор может быть приобретён и в магазине. Подбирается она многоканального типа.

Гани В этом году первые приобрел инкубатор, остановил свой выбор на Золушке 98 яиц с автопереворотом, 12 В и нагрев горячей водой.

Отобранные для инкубации яйца укладывают в лотки из проволочной сетки. Для того чтобы исключить потерю тепла, все щели нужно заделать с помощью герметика. Желательно, чтобы он крепился в самой верхней точке, где наиболее высокая температура. Выходной редукторный вал должен совершать полный оборот вокруг оси на 4 часа.

Для лучшего визуального контроля за режимами работы терморегулятора, ток через светодиоды HL1-HL3 выбран относительно большим. В схеме, представленной на рисунке, датчиком температуры выступает транзистор VT1, который размещают в стеклянной трубке и укладывают непосредственно на лоток с яйцами. Об особенностях выбора стабилизатора напряжения для газового котла читайте далее.

Архивы статей

Основными его элементами являются нагреватель, в качестве которого используется инфракрасный излучатель или группа ламп накаливания, и температурный сенсор. Минусы — недостаточная теплоизоляция, хрупкость и ручной переворот решеток с яйцами.

Подробнее здесь. Если говорить о металлической пластине, то она считается наиболее дешевым, но и наиболее ненадежным способом. Кроме этого решётки рассеивают тепловой поток, идущий от ламп. 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. Некоторые любители собирали дома небольшие инкубаторы из подручных средств своими руками.

Три года гарантии на любое изделие. Модификации с импульсными триодами Схема терморегулятора для инкубатора с импульсными триодами включает в себя микроконтроллер, расширитель, а также набор конденсаторов. схема подключения самодельного инкубатора

Вы здесь

Регулятор температуры для инкубатора своими руками

В каждой современной модели инкубаторов имеется встроенный терморегулятор. Однако при самостоятельном изготовлении домашнего инкубатора может возникнуть необходимость в приборе, контролирующем установленное значение температуры. И хотя такие самодельные устройства не гарантируют 100% точности показаний, они пользуются большим спросом из-за простоты изготовления, доступности и низкой стоимости.

Некоторые фермеры используют в самодельных домашних инкубаторах обычные градусники. Однако такой способ контроля температуры предполагает постоянное дежурство неподалеку от инкубатора. Эта проблема полностью снимается терморегулятором, с помощью которого осуществляется автоматическое включение и отключение нагревательных элементов, поддержание заданной температуры. Достаточно всего лишь выполнить настройку наиболее оптимальных параметров, после чего начнется автономная работа инкубатора.

Создать терморегулятор для инкубатора своими руками достаточно сложно, для этого требуется определенный уровень знаний и практических навыков. Существуют две известные схемы, доступные для домашних мастеров.

Электротехническая схема

Такая схема считается наиболее сложной в изготовлении, хотя и гарантирует высокую точность температурного режима. Для сборки понадобится стандартный набор радиодеталей. Понадобится любой тип стабилитрона, обеспечивающий постоянное напряжение от 7 до 9 В. В комплект входят транзисторы КТ 315 и МП 42, которые могут быть заменены аналогами.

Обязательно нужны следующие детали: тиристор серии КУ201-КУ202 с буквой Н в маркировке; диоды КД202 – 4 шт. (НС или Н) минимальная мощность 600 Вт. Регулировка режимов будет выполняться с помощью переменного тиристора с сопротивлением от 30 до 50 кОм. В качестве датчика температуры служит транзистор, помещенный в стеклянную трубку и уложенный на лоток с яйцами. В состав схемы входит реле МКУ – многоконтактное унифицированное устройство.

Когда регулятор включается в сеть, происходит размыкание контактов реле. Инкубатор начинает обогреваться от ламп, питающихся от сети 220 В. При отключении от сети контакты реле замыкаются и лампы обогрева начинают работать от аккумулятора.

Схема на основе термостата

Схема позволяет изготовить терморегулятор значительно проще и быстрее. Корпус термостата заполняется эфиром и запаивается

При этом необходимо соблюдать максимальную осторожность, поскольку эфир обладает свойством быстрого, интенсивного испарения. Это вещество реагирует даже на малейшие колебания температуры окружающей среды, приводя к изменениям в состоянии корпуса термостата

К корпусу прибора припаивается винт, имеющий прочную связь с контактами. Именно он включает или выключает в нужный момент нагревательные элементы. Температурные показатели выставляются и регулируются путем вращения винта.

Данный вид терморегулятора изготавливается без каких-либо сложных радиодеталей и других электронных компонентов. При использовании его в инкубаторе, необходимо вначале произвести настройку параметров и выполнить прогрев устройства.

Заключение

В продаже есть механические, электронные и цифровые терморегуляторы. Их цена колеблется от нескольких сотен до нескольких тысяч рублей. Изготовить его можно и самостоятельно. Этот вариант подходит для людей, которые любят все делать своими руками.

Схема изделия не включает дефицитные детали, поэтому лишние деньги тратить не нужно. Все элементы устанавливают на печатную плату или вмонтируют с помощью навесного монтажа. Этот способ называют «электрическая наседка».

Такой прибор для станет полезным элементом, с помощью которого можно увеличить процентное соотношение вывода молодняка. Минимальные денежные затраты и терморегулятор готов.

Но если нет времени, чтоб следить за температурными условиями в инкубаторе, лучше приобрести цифровой или электрический регулятор, который не допускает непредвиденных обстоятельств, способных нарушить процесс выведения нового потомства.