Circuito do controlador de temperatura:o que o faz funcionar?

Circuito de controle de temperatura

Os aplicativos de controle oferecem muitas ideias de projetos. Mas, na verdade, você pode controlar vários dispositivos e aparelhos com o circuito certo. Então, talvez, a pergunta para a qual você precisa de respostas seja:O que posso fazer com um circuito controlador de temperatura?

Um controlador de temperatura pode fazer muitas coisas além de ligar e desligar um termostato.

Felizmente, este artigo irá guiá-lo na construção de um circuito de controle de temperatura e o que você pode fazer com ele.

Vamos começar!

O que é um dispositivo de controle de temperatura?

Como o nome indica, os dispositivos de controle de temperatura podem controlar aquecedores ou outros dispositivos com base na temperatura durante o manuseio da exposição ao frio ou ao calor.

Aquecedor

Você pode definir um limite de temperatura e configurar um controlador de temperatura para desligar ou ligar qualquer dispositivo conectado a ele.

Além disso, esses dispositivos oferecem controle de temperatura preciso e preciso ao trabalhar em várias aplicações industriais, domésticas e até médicas.

Por exemplo, um dispositivo de controle de temperatura será perfeito para dispositivos sensíveis à temperatura, como incubadoras.

Como funciona um interruptor do controlador de temperatura?

Um interruptor de controle de temperatura funciona de acordo com um valor definido (limite de temperatura). Curiosamente, ele faz isso medindo as condições ambientais da sala ou dispositivo e comparando-o com o limite de temperatura.

Em seguida, o controlador de temperatura usa a diferença entre os dois valores para determinar a ação a ser tomada. No final, decidiria se o dispositivo precisa de aquecimento ou resfriamento.

Quando o dispositivo termina seus cálculos, ele envia um sinal de potência de saída. Este sinal de saída realiza as alterações necessárias. Além disso, o elemento de controle final (aquecedor, ventilador ou outros dispositivos) é o que recebe o sinal e resfria ou aquece o dispositivo conectado.

Imagine um forno com aquecedor, termopar e controlador para entender melhor como ele funciona. O controlador mede a temperatura do termopar do forno e a compara com o limite definido.

Forno

Fonte:Wikimedia Commons

Além disso, o controlador calcula por quanto tempo o aquecedor continuaria funcionando para manter as condições ambientais do forno.

Circuito de controle de temperatura

Você pode construir vários sistemas de circuito de controle de temperatura como:

• Circuito de relé controlado por temperatura
• Circuito do controlador de temperatura 555
• Relé controlado por temperatura com Arduino
• Ventilador DC com temperatura controlada

Agora vamos ver como fazer esses circuitos e como eles funcionam.

Circuito de relé de temperatura controlada

Primeiro, temos este circuito de controle de temperatura que é fácil de contornar. É um dos circuitos de temperatura mais fáceis de criar, mas isso não o torna um sistema menos eficaz. Em suma, é bastante prático para aplicações de controle automático de temperatura.

Relé em miniatura

Este controlador de temperatura controla um relé conectado ao circuito. Ele utiliza um sensor de temperatura de chip único LM35DZ para esta tarefa.

Quando a temperatura cruza as configurações de temperatura, o relé começa a operar. Mas, se a temperatura ficar abaixo do ponto, o relé para de funcionar.

Componentes necessários

• LM35DZ (IC1)
• TL431 (IC2)
• LM358 (1C3)
• D1-2:1N4148 Diodo (2)
• D3-4:Diodo 1N400X (2)
• Díodo Zener (13v, 400mW)
• Transistor PNP (Q1)
• Predefinição do potenciômetro de compensação:limite de temperatura de 2,2k
• Resistores 1-6 (10k, 4,7M, 1,2K, 1K, 1K e 33Ω)
• C1- Capacitor de cerâmica ou mylar (0,1 uF)
• C2- Capacitor eletrolítico (470 uF ou 680 uF)
• Pequeno revezamento

Como funciona

O sensor de temperatura LM35DZ é a unidade central deste circuito. Ele funciona com a escala Celsius e usa uma conversão de grau para volt para fornecer controle preciso.

Além disso, o LM35DZ altera sua tensão de saída de acordo com a temperatura medida. Além disso, a temperatura máxima pode estar em qualquer lugar entre zero graus (0V) e 100 graus Celsius (1000mV).

O R3 (resistor) e VR1 (predefinição) deste circuito são responsáveis ​​pelos ajustes de temperatura do circuito de 0V a 1,62V. Além disso, o op-amp diminui a tensão de referência para evitar a sobrecarga do VR1 e R3.

Em seguida, o comparador entra em ação e compara a tensão de saída do LM35DZ com as configurações de temperatura. Ele também decide se o relé precisa ser ligado ou desligado.

Relé de temperatura controlada com Arduino

Este circuito de controle de temperatura faz um ótimo trabalho no controle de relés de ventiladores CC. A parte divertida é que o circuito usa uma placa Arduino, não se limitando a um ventilador DC. Assim, você pode alternar o ventilador DC para uma lâmpada ou outros dispositivos elétricos.

Este circuito liga automaticamente o ventilador ou dispositivo quando atinge o limite máximo de temperatura e o desliga quando está abaixo.

Aqui está o que você precisa para este projeto:

• Sensor de temperatura (LM35)
• Arduino UNO
• LCD 16 x 2 (1)
• Bateria de 9v (1)
• Módulo de retransmissão (1)
• Fios de ligação
• ventilador DC 9v/12v

Aqui estão os passos necessários a tomar.

Primeiro passo:faça suas conexões

Use os esquemas abaixo para conectar todo o seu hardware:

Conexões para Arduino e LCD

Conexões de retransmissão

Conexão do ventilador DC

Etapa Dois:Hora do Software

Depois de configurar seu hardware, aqui está o esboço do Arduino para a parte do software:

Esboço do Arduino

Fonte:captura de tela do Arduino

Agora você tem um sensor de temperatura digital feito com Arduino. Mas, se o seu ventilador ainda não funcionar, verifique as conexões GND do Arduino e da bateria.

Além disso, se você não receber nada em seu LCD depois de carregar seu código, modifique o potenciômetro do LCD. Em seguida, continue fazendo os ajustes até que o LCD responda.

Ventilador CC com temperatura controlada

Ao contrário do projeto Arduino que liga apenas um dispositivo, este circuito controla um ventilador DC para manter a temperatura de qualquer dispositivo conectado a ele.

Ventilador DC Brushless

Como os outros projetos, este circuito liga a ventoinha quando a temperatura do núcleo excede suas predefinições e desliga quando fica mais baixa. Também é totalmente automático.

Aqui está o que você precisa para este projeto:

• Termistor (4,7k NTC)
• Comparador de tensão (IC uA 741)
• Ventilador DC sem escova de 12V (1)
• RV (500K)
• 1N4007
• T1 (BD140)
• R1 (4,7 mil)
• R2 (47Ω)

Como funciona

O circuito usa um termistor NTC (Coeficiente de Temperatura Negativo) que diminui a resistência à medida que a temperatura aumenta. Quando o circuito normaliza, o ventilador desliga. Mas quando fica mais quente e além do ponto de temperatura máxima, ativa o T1 no circuito.

Neste ponto, o ventilador DC será ligado para resfriar a temperatura crescente. Quando tudo voltar ao normal, o ventilador desligará automaticamente. Além disso, você pode usar energia elétrica ou baterias para alimentar este circuito.

Aqui estão os esquemas abaixo para ajudar a construir este circuito:

Esquemas do circuito

Circuito do controlador de temperatura 555

Trabalhando em conjunto com o 555 IC é um divisor de resistor de termistor.

555 IC

Com este circuito, você não precisará regular nenhuma fonte de alimentação. A rede divisória do circuito é capaz de lidar com essa tarefa. Além disso, a rede inclui um resistor ajustável (R3) e termistores (R4 e R5)

Como funciona

Como no projeto anterior, algo acontece quando a temperatura aumenta ou diminui. Neste caso, uma diminuição da temperatura ativa um aquecedor controlado e um ciclo de temporização.

Se a temperatura do núcleo cruzar o limite antes que o ciclo de temporização termine, o circuito desligará o aquecedor. No entanto, o aquecedor permanecerá ativo se não atingir a temperatura máxima devido à exposição ao frio.

Você pode obter os componentes necessários e construir este circuito seguindo os esquemas abaixo:

Esquemas do circuito

Últimas palavras

Um circuito de controle de temperatura é uma ótima maneira de controlar aplicativos sensíveis à temperatura automaticamente sem sair do seu conforto. Você pode até evitar os vários efeitos da temperatura.

Na verdade, o circuito é fácil de construir, não requer peças caras e é semelhante a um sensor de calor.

Então, o que você acha de construir um circuito de controle de temperatura? Se precisar de alguma ajuda, não hesite em nos contatar.