Hoe een eenvoudig thermostaatcircuit voor een ei-incubator te bouwen

Een elektronisch thermostaatcircuit voor de incubator dat in dit artikel wordt getoond, is niet alleen eenvoudig te bouwen, maar is ook gemakkelijk in te stellen en exacte uitschakelpunten te verkrijgen bij verschillende ingestelde temperatuurniveaus. De instelling kan worden voltooid door middel van twee discrete variabele weerstanden.

Hoe incubators werken

Een incubator is een systeem waarbij eieren van vogels / reptielen op kunstmatige wijze worden uitgebroed door een temperatuurgecontroleerde omgeving te creëren. Hier is de temperatuur precies geoptimaliseerd om overeen te komen met het natuurlijke incubatietemperatuurniveau van eieren, dat het meest cruciale onderdeel van het hele systeem wordt.

Het voordeel van kunstmatige incubatie is een snellere en gezondere productie van de kuikens in vergelijking met het natuurlijke proces.

Detectiebereik

Het detectiebereik is redelijk goed van 0 tot 110 graden Celsius. Voor het schakelen van een bepaalde belasting op verschillende temperatuurdrempels zijn niet per se complexe configuraties nodig om bij een elektronisch circuit betrokken te zijn.
Hier bespreken we een eenvoudige constructieprocedure van een elektronische incubatorthermostaat. Deze eenvoudige elektronische incubatorthermostaat zal zeer getrouw het uitgangsrelais detecteren en activeren bij verschillende ingestelde temperatuurniveaus van 0 tot 110 graden Celsius.

Nadelen van elektromechanische thermostaten

De conventionele elektromechanische temperatuursensoren of thermostaten zijn niet erg efficiënt vanwege de eenvoudige reden dat ze niet kunnen worden geoptimaliseerd met nauwkeurige uitschakelpunten.

Normaal gesproken gebruiken dit soort temperatuurvoelers of thermostaten fundamenteel de alomtegenwoordige bimetalen strip voor de feitelijke uitschakeloperaties.

Wanneer de te voelen temperatuur het drempelpunt van dit metaal bereikt, buigt en buigt het.

Omdat de elektriciteit naar het verwarmingsapparaat door dit metaal gaat, zorgt het knikken ervoor dat het contact verbreekt en dus wordt de stroom naar het verwarmingselement onderbroken - de verwarming wordt uitgeschakeld en de temperatuur begint te dalen.

Terwijl de temperatuur afkoelt, begint het bimetaal recht te trekken naar zijn oorspronkelijke vorm. Op het moment dat het zijn vorige vorm bereikt, wordt de stroomtoevoer naar de kachel hersteld via zijn contacten en herhaalt de cyclus zich.

De overgangspunten tussen het schakelen zijn echter te lang en niet consistent en daarom niet betrouwbaar voor nauwkeurige bewerkingen.

Het eenvoudige incubatorcircuit dat hier wordt gepresenteerd, is absoluut vrij van deze nadelen en zal een relatief hoge mate van nauwkeurigheid opleveren wat betreft de bovenste en onderste uitschakelhandelingen.

Onderdelen lijst

• R1 = 2k7,
• R2, R5, R6 = 1K
• R3, R4 = 10K,
• D1 --- D4 = 1N4007,
• D5, D6 = 1N4148,
• P1 = 100K,
• VR1 = 200 Ohm, 1 Watt,
• C1 = 1000 uF / 25 V,
• T1 = BC547,
• T2 = BC557, IC = 741,
• OPTO = LED / LDR Combo.
• Relais = 12 V, 400 Ohm, SPDT.

Circuit werking

We weten dat elke elektronische halfgeleidercomponent zijn elektrische geleidbaarheid verandert als reactie op de variërende omgevingstemperatuur. Deze eigenschap wordt hier benut om de schakeling als temperatuursensor en controller te laten werken.

Diode D5 en transistor T1 vormen samen een differentiële temperatuursensor en werken sterk met elkaar samen met veranderingen in de respectieve omgevingstemperatuur.

Omdat D5 ook als referentiebron fungeert door op de omgevingstemperatuur te blijven, moet het zo ver mogelijk van T1 en in de open lucht worden gehouden.

Pot VR1 kan extern worden gebruikt om het referentieniveau dat op natuurlijke wijze is ingesteld door D5, te optimaliseren.

Aangenomen dat D5 zich op een relatief vast temperatuurniveau (omgeving) bevindt, zal, als de betreffende temperatuur rond T1 begint te stijgen, na een bepaald drempelniveau zoals ingesteld door VR1, T1 beginnen te verzadigen en geleidelijk gaan geleiden.

Zodra het de voorwaartse spanningsval van de LED in de opto-coupler bereikt, zal het overeenkomstig helderder gaan gloeien naarmate de bovenstaande temperatuur stijgt.

Interessant is dat als het LED-licht een bepaald niveau bereikt, verder ingesteld door P1, IC1 dit oppikt en onmiddellijk zijn output schakelt.

T2 reageert samen met het relais ook op het commando van de IC en wordt respectievelijk geactiveerd om de belasting of de warmtebron in kwestie uit te schakelen.

Hoe maak je een LED / LDR Opto-Coupler?

Het maken van een zelfgemaakte LED / LDR-opto is eigenlijk heel eenvoudig. Snijd een stuk algemeen karton van ongeveer 1 bij 1 inch.

Buig de LDR-leads dichtbij zijn 'hoofd'. Neem ook een groene RODE LED, buig deze net als de LDR (zie afbeelding en klik om te vergroten).

Plaats ze over de printplaat zodat het LED-lenspunt het LDR-detectieoppervlak raakt en van aangezicht tot aangezicht is.

Soldeer hun draden aan de baanzijde van de printplaat en knip het resterende overtollige deel niet af.
Bedek de bovenkant met een ondoorzichtig deksel en zorg ervoor dat deze lichtdicht is. Dicht de randen bij voorkeur af met wat dekkende afdichtingslijm.

Laat het drogen. Uw zelfgemaakte LED / LDR-gebaseerde optokoppeling is klaar en kan worden bevestigd over de hoofdprintplaat met de oriëntatie van de kabels volgens het schema van het elektronische thermostaatcircuit van de incubator.

Bijwerken:

Na enig zorgvuldig onderzoek werd het duidelijk dat de bovenstaande optokoppeling volledig kan worden vermeden door het voorgestelde circuit van de controller van de incubator.

Hier zijn de wijzigingen die moeten worden aangebracht na het elimineren van de opto.

R2 maakt nu rechtstreeks verbinding met de collector van T1.

De kruising van pin # 2 van IC1 en P1 sluit aan op de bovenstaande R2 / T1-kruising.

Dat is alles, de eenvoudigere versie is nu helemaal klaar, veel verbeterd en gemakkelijker te hanteren.

Bekijk de sterk vereenvoudigde versie van het bovenstaande circuit:

Een hysterese toevoegen aan het bovenstaande incubatorcircuit

De volgende paragrafen beschrijven een eenvoudig maar nauwkeurig instelbaar circuit voor de temperatuurregelaar van de incubator met een speciale hystereseregeling. Het idee is aangevraagd door Dodz, laten we meer weten.

Technische specificaties

Hoi meneer,

Goedendag. Ik wil zeggen dat je blog erg informatief is, afgezien van het feit dat je ook een erg behulpzame blogger bent. Heel erg bedankt voor zulke geweldige bijdragen in deze wereld.

Eigenlijk heb ik een klein verzoekje en ik hoop dat dit u niet zo erg belast. Ik heb onderzoek gedaan naar een analoge thermostaat voor mijn zelfgemaakte incubator.

Ik heb geleerd dat er waarschijnlijk tientallen manieren zijn om dit te doen met verschillende sensoren, zoals thermistors, bi-metalen strip, transistors, diodes, enzovoort.

Ik wil er een bouwen met een van deze methoden, maar ik vind de diodemethode de beste voor mij vanwege de beschikbaarheid van de componenten.

Ik kon echter geen diagrammen vinden waarmee ik vertrouwd ben.

Het huidige circuit is goed maar kon niet veel volgen met betrekking tot het instellen van de hoge en lage temperatuurniveaus en het aanpassen van de hysterese.

Mijn punt is dat ik een thermostaat wil maken met een sensor die op dioden is gebaseerd met instelbare hysterese voor een zelfgemaakte incubator. Dit project is voor persoonlijk gebruik en voor onze lokale boeren die zich wagen aan het uitkomen van eenden en pluimvee.

Ik ben landbouwkundige van beroep en heb als hobby elektronica gestudeerd. Ik kan diagrammen en enkele componenten lezen, maar niet erg veel. Ik hoop dat je dit circuit voor me kunt maken. Ten slotte hoop ik dat u eenvoudiger uitleg kunt geven, vooral over het instellen van de temperatuurdrempels en de hysterese.

Heel erg bedankt en meer kracht voor jou.

Het ontwerp

In een van mijn vorige berichten heb ik al een interessant maar zeer eenvoudig thermostaatcircuit van een incubator besproken dat een goedkope transistor BC 547 gebruikt voor het detecteren en handhaven van de incubatietemperatuur.

Het circuit bevat nog een sensor in de vorm van een 1N4148-diode, maar dit apparaat wordt gebruikt voor het genereren van het referentieniveau voor de BC547-sensor.

De 1N4148-diode detecteert de atmosferische omgevingstemperatuur en 'informeert' de BC547-sensor dienovereenkomstig om de drempels op de juiste manier aan te passen. Dus tijdens de winter zou de drempel naar de hogere kant worden verschoven, zodat de couveuse warmer blijft dan tijdens de zomerseizoenen.

Alles lijkt perfect te zijn in het circuit behalve één probleem, dat is de hysteresefactor die daar volledig ontbreekt.

Zonder een effectieve hysterese zou het circuit snel reageren waardoor de verwarmingslamp met hoge frequenties bij de drempelniveaus schakelt.

Bovendien zou het toevoegen van een hysterese-controlefunctie de gebruiker in staat stellen om de gemiddelde temperatuur van het compartiment handmatig in te stellen volgens individuele voorkeuren.

Het volgende diagram toont het gewijzigde ontwerp van het vorige circuit, hier zoals we kunnen zien, is een weerstand en een pot geïntroduceerd over pin # 2 en pin # 6 van het IC. De pot VR2 kan worden gebruikt om de UIT-tijd van het relais aan te passen aan de gewenste voorkeuren.

De toevoeging maakt het circuit bijna een perfect incubatorontwerp.

Onderdelen lijst

• R1 = 2k7,
• R2, R5, R6 = 1K
• R3, R4, R7 = 10K,
• D1 --- D4 = 1N4007,
• D5, D6 = 1N4148,
• P1 = 100K, VR1 = 200 Ohm, 1Watt,
• VR2 = 100.000 pot
• C1 = 1000 uF / 25 V,
• T1 = BC547,
• T2 = BC557, IC = 741,
• OPTO = LED / LDR Combo.
• Relais = 12 V, 400 Ohm, SPDT.

Incubatorthermostaat met behulp van IC LM35-temperatuursensor

In dit artikel wordt een zeer eenvoudig thermostaatcircuit voor de temperatuurregelaar van de ei-incubator met behulp van LM 35 IC uitgelegd. Laten we meer leren.

Belang van temperatuurgecontroleerde omgeving

Iedereen die bij dit beroep betrokken is, zal het belang begrijpen van een temperatuurregelaarcircuit dat niet alleen redelijk geprijsd moet zijn, maar ook functies moet hebben zoals nauwkeurige temperatuurregeling en handmatig instelbare bereiken, anders kan de incubatie enorm worden beïnvloed, waardoor de meeste eieren worden vernietigd of premature nakomelingen worden ontwikkeld. .

Ik heb al gesproken over een eenvoudig te bouwen incubator thermostaat circuit in een van mijn eerdere berichten, hier zullen we een aantal incubatorsystemen leren met eenvoudigere en veel gebruiksvriendelijkere instelprocedures.

Het eerste ontwerp dat hieronder wordt getoond, maakt gebruik van een opamp en een op LM35 IC gebaseerd thermostaatcircuit en dit ziet er inderdaad best interessant uit vanwege de zeer eenvoudige configuratie:

Het hierboven gepresenteerde idee lijkt vanzelfsprekend, waarbij de IC 741 is geconfigureerd als een comparator
met zijn inverterende pin # 2 is de input pin opgetuigd met een instelbare referentie potentiometer terwijl de andere niet-inverterende pin # 3 is bevestigd met de uitgang van temperatuursensor IC LM35

De referentiepot wordt gebruikt om de temperatuurdrempel in te stellen waarbij de opamp-output hoog moet worden. Het impliceert dat zodra de temperatuur rond de LM35 hoger wordt dan het gewenste drempelniveau, de uitgangsspanning hoog genoeg wordt om ervoor te zorgen dat pin # 3 van de opamp de spanning op pin # 2 overschrijdt, zoals ingesteld door de pot. Dit zorgt er op zijn beurt voor dat de output van de opamp hoog wordt. Het resultaat wordt aangegeven door de onderste RODE LED die nu oplicht terwijl de groene LED uitgaat.

Nu kan dit resultaat eenvoudig worden geïntegreerd met een transistor relais stuurprogramma voor het AAN / UIT schakelen van de warmtebron in reactie op de bovenstaande triggers voor het regelen van de temperatuur van de broedmachine.

Een standaard relaisstuurprogramma is hieronder te zien, waarbij de basis van de transistor kan worden verbonden met pin # 6 van de opamp 741 voor de vereiste temperatuurregeling van de incubator.

Het relaisstuurprogramma voor het schakelen van het verwarmingselement

Incubator temperatuurregelaar thermostaat met LED-indicator

In het volgende ontwerp zien we nog een temperatuurregelaar voor een koele incubator thermostaat circuit met behulp van een LED-driver IC LM3915

In dit ontwerp is de IC LM3915 is geconfigureerd als temperatuurindicator door middel van 10 opeenvolgende LED's en ook dezelfde pinouts worden gebruikt voor het initiëren van het AAN / UIT schakelen van de incubatorverwarming voor de beoogde temperatuurregeling van de incubator.

Hier is R2 geïnstalleerd in de vorm van een pot en vormt het de regelknop voor het aanpassen van het drempelniveau en wordt gebruikt voor het instellen van de temperatuurschakelingen volgens de gewenste specificaties.

De temperatuursensor IC LM35 is bevestigd aan de ingangspen # 5 van de IC LM3915. Met temperatuurstijging rond de IC LM35 beginnen de LED's te sequencen van pin # 1 naar pin # 10.

Laten we aannemen dat bij kamertemperatuur LED # 1 oplicht en bij de hogere uitschakeltemperatuur de LED # 15 gaat branden naarmate de reeks vordert.

Het impliceert dat pin # 15 kan worden beschouwd als de drempel-pinout, waarna de temperatuur onveilig kan zijn voor de incubatie.

De integratie van de relaisuitschakeling is geïmplementeerd volgens de bovenstaande overweging en we kunnen zien dat de basis van de transistor zijn voorspanning alleen tot pin # 15 kan krijgen.

Dus zolang de IC-reeks binnen pin # 15 valt, blijft het relais geactiveerd en wordt het verwarmingsapparaat ingeschakeld gehouden, maar zodra de sequentie pin # 15 overschrijdt en op pin # 14, pin # 13 enz. transistorvoorspanningstoevoer wordt afgesneden en het relais wordt teruggedraaid naar de N / C-positie, waarna de verwarming wordt uitgeschakeld ..... totdat de temperatuur normaliseert en de volgorde weer onder de pin # 15 pinout komt.

De bovenstaande opeenvolgende op- / neerwaartse beweging blijft zich herhalen in overeenstemming met de omgevingstemperatuur en het verwarmingselement wordt AAN / UIT geschakeld waarbij een bijna constante incubatortemperatuur wordt gehandhaafd volgens de gegeven specificaties.