Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Relpol przekaźniki nadzorczeRelpol przekaźniki nadzorcze
Proszę, dodaj wyjątek dla www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Podłączenie czujnika temperatury

08 Cze 2019 21:53 666 39
  • Poziom 7  
    Witam serdecznie !!

    Mam pytanie jaki czujnik temperatury zakupić do wentylatorów komputerowych działających jako chłodzenie do akwarium ?

    Jakie jest założenie ? Czujnik temperatury chciałbym aby załączał wentylatory ( według potrzeby regulując ich stopień obrotów ) w momencie kiedy temperatura w akwarium przekraczałaby 21C . Wentylatory jakie posiadam to 3x o danych 12v każdy i łącznym prądzie poborowym 0.4A natomiast zasilacz którym zasilam wentylatory ma na wyjsciu 12v oraz 1A ( oczywiście mówimy tu o prądzie stałym ) .

    Co będzie mi potrzebne do zrealizowania takiego układu ?
  • Relpol przekaźniki nadzorczeRelpol przekaźniki nadzorcze
  • Poziom 11  
    Nie ma takiego czegoś jak prąd stały... jak już to napięcie stałe. Proponuje cyfrowy tani czujnik DS18B20 - za jego pomocą ocenisz precyzyjnie temp. Pytanie co dalej ? Chcesz sterować obrotami wentylatorów ?? Nie lepiej je po prostu włączać i wyłączać ??
  • Poziom 7  
    Tak ale chyba jakoś ten czujnik wymagałby użycia sygnału cyfrowego + zasilenie go jakoś napięciem 3-5v co wymagałoby użycia również przetwornicy step down z 12V do 3-5V . Podpięcie zasilania i masy do tego chyba nic by nie dało ?
  • Poziom 37  
    Właściwie to przydałby Ci się jakiś sterownik, choćby na banalnym Arduino, który można zasilać z 12 V. Czujnik temperatury
    omnixcrs napisał:
    cyfrowy tani czujnik DS18B20

    są dostępne w wodoodpornym "opakowaniu".
    Do sterowania załącz - wyłącz, z pewną histerezą rzecz jasna, możesz użyć jakiejś gotowej płytki z przekaźnikami.
    Do płynnej regulacji obrotów potrzebne będą klucze tranzystorowe sterowane za pomocą PWM. Płynna regulacja obrotów jest możliwa w przypadku silników DC, jeżeli Twoje wentylatory mają silniki BLDC to regulacja obrotów nie będzie możliwa.
  • Poziom 7  
    krzysiek_krm napisał:
    Właściwie to przydałby Ci się jakiś sterownik, choćby na banalnym Arduino,



    Szczerze to nie wiem czy posiadają takie silniczki czy nie na nich widnieje tylko V i A także troszeczkę słabo :/ A tak żeby sobie nie komplikować życia i nie iść aż tak w koszta ? Arduino uno r3 miałeś na myśli ? Jeśli bym chciał również aby temp była wyświetlana to również potrzebuje do tego zasilania . Nie rozumiem pojęcia ,,klucze tranzystorowe,,
  • Poziom 37  
    Grzyho napisał:
    Szczerze to nie wiem czy posiadają takie silniczki czy nie na nich widnieje tylko V i A także troszeczkę słabo :/

    Może znajdź dane katalogowe, powinno w nich być "DC motor fan" albo "BLDC motor fan", lub jakiś podobny opis.
    Grzyho napisał:
    A tak żeby sobie nie komplikować życia i nie iść aż tak w koszta ? Arduino uno r3 miałeś na myśli ?

    Klony tych płytek są dość tanie.
    Grzyho napisał:
    Jeśli bym chciał również aby temp była wyświetlana to również potrzebuje do tego zasilania

    Wszystko możesz zasilić z 12 V.
    Grzyho napisał:
    Nie rozumiem pojęcia ,,klucze tranzystorowe,,

    Najlepiej Mosfet, przy mocy Twoich wentylatorów można sterować nimi bezpośrednio z µC.
  • Relpol przekaźniki nadzorczeRelpol przekaźniki nadzorcze
  • Poziom 11  
    Grzyho napisał:
    Mam pytanie jaki czujnik temperatury zakupić do wentylatorów komputerowych działających jako chłodzenie do akwarium ?
    Wentylatory chłodzą tylko wtedy kiedy obiekt ma wyższą temperaturę niż powietrze z wentylatorów, akwarium to chyba nie jest ten przypadek? Wentylatorem możesz przyspieszyć parowanie co odbierze trochę ciepła, jednak odparowaną wilgoć trzeba usuwać z pomieszczeń.

    Regulatory obrotów sterowane temperaturą w sieci nie trudno znaleźć, proste sprzętowe na kilku elementach, koledzy powyżej proponują to co dla nich było by wygodne, co nie znaczy że dla ciebie jest to łatwiejsze rozwiązanie. Nie każdy wentylator BLDC chce współpracować z PWM.
  • Specjalista elektronik
    DS18B20 wymaga co najmniej uC do jego odczytywania. Bodajże DS1821 działa podobnie do DS18B20, ale może być zaprogramowany na funkcję termostatu - wtedy daje sygnał (0/1) informujący, czy temperatura jest powyżej, czy poniżej zaprogramowanego progu.

    Inna możliwość, to użycie układu czułego na temperaturę - jest tego trochę, np. LM35 (napięcie = 10mV*temperatura_w_C), LM335 (napięcie=10mV*temperatura_w_K), LM334 (prąd proporcjonalny do temperatury w K, współczynnik proporcjonalności określony przez opornik) - te układy dają sygnał, który zależy od temperatury w sposób ciągły. Można też wykorzystać zależność napięcia przewodzenia złącza P-N od temperatury, albo użyć termistora (raczej NTC, łatwiej).

    Pierwsza możliwość może dać takie działanie, że wentylator będzie się włączał i wyłączał w zależności od temperatury; druga pozwala na regulację płynną.
  • Poziom 11  
  • Specjalista elektryk
    zxcvb10 napisał:
    Wentylatory chłodzą tylko wtedy kiedy obiekt ma wyższą temperaturę niż powietrze z wentylatorów, akwarium to chyba nie jest ten przypadek?

    Dokladnie.
    Jeżeli w pomieszczeniu masz temperaturę wyższą ni ma wymagana, ta te wiatraki nic nie pomogą.
  • Specjalista elektronik
    Można znacznie taniej (podliczyłeś, ile to wszystko razem zakosztuje?), i bez potrzeby pisania programu na Arduino. Rozumiem, że autor ma już wentylatory i zasilacz; łączny koszt pozostałych elementów układu, który będzie je włączał i wyłączał, powinien być ~10zł (nie licząc wysyłki, ale może w okolicy autora tematu jest jakiś sklep?).

    Może nie warto próbować regulowania obrotów wentylatorów, bo nie każdy będzie to dobrze tolerował, ale można pomyśleć o włączaniu ich kolejno - np. przy 21°C jeden, przy 22°C dwa (może dwa pozostałe, a ten jeden wyłączać - ale to trochę skomplikuje układ), przy 23°C wszystkie. Takie układy robi się z użyciem komparatorów, np. LM339, ma zakres napięć wejściowych od 0, więc nie będzie problemu z porównywaniem napięcia z LM35 z wzorcowym, jakkolwiek LM335 jest tańszy (za to potrzebuje lepszego wzorca napięcia); z LM335 można i bez komparatorów, zamiast nich mogą być TL431 (przy włączaniu wszystkich razem jeden TL431 będzie tańszy, ale kilka progów pewnie taniej wyjdzie z LM339).
  • Poziom 7  
    Generalnie zamysł jest taki to ma chłodzić i włączać się gdy temp zacznie rosnąć powyżej 22C a nie profesjonalnie wyglądać ( budżetu tez nie mam dużego więc celuje w proste rzeczy ) Jak pisałem mam już wentylator 3x o łącznej mocy 0,4A oraz zasilacz do tego 12v 1A . Pod spodem fotka wentylatorów . Celuje raczej w bardzo proste układy ponieważ dopiero zaczynam przygodę z elektroniką ( niby jestem elektrykiem ale to są jednak dwie odmienne szkoły co nie wyklucza że lutować potrafię)

    Podłączenie czujnika temperatury Podłączenie czujnika temperatury

    Dodano po 4 [minuty]:

    kj1 napisał:
    zxcvb10 napisał:
    Wentylatory chłodzą tylko wtedy kiedy obiekt ma wyższą temperaturę niż powietrze z wentylatorów, akwarium to chyba nie jest ten przypadek?

    Dokladnie.
    Jeżeli w pomieszczeniu masz temperaturę wyższą ni ma wymagana, ta te wiatraki nic nie pomogą.


    Owszem parowanie się zwiększyło ale mi to nie przeszkadza zwłaszcza w tym konkretnym akwarium to na spokojnie bym do tego podszedł a po drugie te wentylatory nie będą cały czas chodzić tylko w momencie kiedy temp zacznie rosnąć
  • Poziom 43  
    Grzyho napisał:
    Generalnie zamysł jest taki to ma chłodzić a nie profesjonalnie wyglądać
    Wentylatory nie chłodzą, one tylko wymuszają przepływ powietrza. Wiec chłodzenia akwarium wentylatorami zrobić się nie da. Już raczej można by próbować to zrobić za pomocą ogniw Peltiera.
  • Poziom 7  
    i co byłoby mi potrzebne jeśli bym chciał użyć rozwiązania za pomoca ogniw peltiera ?
  • Pomocny post
    Specjalista elektronik
    Jeśli dmuchają na powierzchnię wody, to powodują szybsze parowanie i przez to obniżenie temperatury. W typowych warunkach może to dochodzić do 9°C poniżej temperatury nadmuchiwanego powietrza - im mniej wilgoci w powietrzu, tym bardziej będzie chłodzić.

    A ogniwem Peltiera ktoś z moich znajomych próbował chłodzić - kilkadziesiąt W na zasilanie, i wnętrze termoizolującej obudowy o objętości ze 2 litrów udało się ochłodzić może o 2°C poniżej temperatury otoczenia. Oczywiście ogniwo miało radiator, wiatraczek...

    Jak ma być najprościej, jak to możliwe, to może tak: LM335 jako czujnik (obudowa TO-92, czyli jak BC547 - trzeba to zabezpieczyć przed wodą, bo pewnie będzie zanurzany, ale to chyba elektryk da radę zrobić?), TL431 jako wykrywacz progu, BD136 jako element wykonawczy, do tego kilka oporników. Ustalmy, że z zasilacza masz +12V i masę; +LM335 przez opornik (między 2k, a 10k) z +12V, -LM335 z masą, anodę TL431 też z masą, katodę poprzez opornik 330 om z bazą BD136, i taki sam opornik między emiterem i bazą BD136, emiter BD136 do +12V, kolektor do +wiatraczków; TL431 oprócz anody i katody ma wejście REF - opornik 22k między anodę i REF, oraz 3k9 między REF i +LM335 (te dwa oporniki 1%), i na koniec 4M7 między REF i kolektor BD136.

    Następnie trzeba sprawdzić, przy jakiej temperaturze włączą się wiatraczki. Teoretycznie, powinny się włączyć przy 20.8°C - ale elementy elektroniczne idealne nie są i błąd może sięgnąć dobrych kilku °C. Dodanie opornika równolegle do 3k9 obniży temperaturę włączania wiatraczków, a równolegle do 22k podniesie - można zmierzyć temperaturę, przy której się włączą, i wyliczyć, jaki opornik trzeba dodać, żeby wyszło 21°C. Teoretyczny wzór na temperaturę w °C, przy założeniu, że oporniki mają taki opór, jaki powinny: k*249.5*(1+(1/22+1/4700+1/r1)/(1/3.9+1/r2))-273.16, gdzie r1 i r2 to dodane oporniki, k powinno być 1, ale może to być z błędem do około +-2.2% - niestety dopiero próba nam powie, jaki jest ten błąd. Wyłączanie nastąpi przy niższej temperaturze - zamiast +1/4700 będzie we wzorze -4/4700, co oznacza różnicę 1°C.

    Użycie LM35 dałoby znacznie mniejszy wpływ błędu pochodzącego od TL431, ale wymagałoby użycia komparatora (LM339, albo LM393 - drugi może zrobić tylko 2 progi przełączania, pierwszy nawet 4). Ale LM339 ma 14 pinów, LM393 chyba 8, są mniej dogodne do lutowania (LM335, TL431 i BD136 mają po 3, i pierwsze dwa występują w obudowach TO-92, jak typowe tranzystory małej mocy).
  • Poziom 7  
    Brzmi trochę jak język Chiński no ale od czegoś to trzeba zacząć te podstawy ...
  • Specjalista elektronik
    Na pewno trzeba poszukać not katalogowych elementów, których masz użyć (powinny być na EleNota.PL) i popatrzeć na rysunki obudów, jak która końcówka się nazywa - bez tego mając taki element w ręku nie będziesz wiedział, którą końcówkę gdzie przylutować.
  • Poziom 7  
    Podłączenie czujnika temperatury Narysowałem rysunek techniczny tego co zrozumiałem z wypowiedzi _jta_ . LM335 idzie do wody jako czujnik i mam go zabezpieczyć specjalną obudową TO-92 . Nie rozumiałem zadań : ,, TL431 jako wykrywacz progu, BD136 jako element wykonawczy ,, . Całośc wlutuje w zaprojektowaną płytkę pcb i w obudowę plastikową . 4M7 robi jako rezystor czy jako potencjometr ? Oraz jakiej mocy dobrać rezystory : 2x 330 oraz 4M7- jeśli chodzi o rezystor ? I jeszcze zostaje opornik 2-10k Chodzi o ceramiczny np 5w czy najzwyklejszy rezystorek małej mocy np 2w czy 1w ?
  • Poziom 7  
    _jta_ napisał:
    mam go zabezpieczyć specjalną obudową TO-92

    Nie. TO-92 to standardowa obudowa typowych tranzystorów krzemowych małej mocy. W tej chwili nie mam czasu tego zobaczyć - może za 2-3 godziny.


    Na spokojnie poczekam :)
  • Pomocny post
    Specjalista elektronik
    Hm... trochę błędów jest. Po pierwsze, ADJ LM335 ma być bez podłączenia, a '-' wentylatorów ma być połączony z '-' zasilania - czyli trzeba połączyć czarny z zielonym tam, gdzie się krzyżują, i powyżej tego skrzyżowania przeciąć czarny. Opornik 22k ma być między REF i A (oba od TL431) - nie jestem pewien, czy tak narysowałeś, to jest trochę nieczytelne. I chyba wszystko inne jest w porządku - jak na początkującego, to jest całkiem dobry wynik.

    "TL431 jako wykrywacz progu" - napięcie między '+' LM335, a '-' LM335 (połączonym z '-' baterii i 'A' TL431) jest tym większe, im wyższa jest temperatura; w temperaturze 21°C powinno być 2941.6mV, i zadaniem TL431 jest zareagowanie na przekroczenie tej wartości napięcia - poniżej niego powinien przewodzić prąd (od K do A) poniżej 0.8mA, a powyżej - ile mu opornik (330R) pozwoli, czyli ze 30mA.

    "BD136 jako element wykonawczy" - to BD136 (TL431 może przepuścić do 100mA, więc nie dałby rady) ma przepuścić prąd zasilający wentylatory (ten prąd popłynie od '+' zasilania do 'E' BD136, przez niego do 'C', i od 'C' do '+' wentylatorów, a od '-' wentylatorów do '-' zasilania). I zrobi to, kiedy przez TL431 popłynie te 30mA.

    Niedobra byłaby taka sytuacja, że TL431 dostałby z LM335 takie napięcie, że byłby niezdecydowany - za mało, żeby puścić te 30mA, a za dużo, żeby ograniczać się do 0.8mA - bo wtedy BD136 puszczając zmniejszony prąd nadmiernie by się nagrzewał. I w takiej sytuacji pomoże opornik 4M7 - dzięki niemu taka sytuacja pośrednia jest niestabilna, układ przeskoczy albo do pełnego włączenia wentylatorów, albo do ich wyłączenia. Ma on jeszcze taki skutek, że jak wentylatory już się włączą po przekroczeniu tych 21°C, to wyłączą się po ochłodzeniu do około 20°C - nie będą włączane na chwilę, tylko na zrobienie konkretnej roboty - ochłodzenie o 1°C.

    Co do mocy oporników: po pierwsze, wypada policzyć Uz^2/R, gdzie Uz to napięcie zasilania. Dla 2k, czy 10k wyjdzie poniżej 100mW (zakładając napięcie zasilania około 12V - dla 12V i 2k wychodzi 72mW) - a więc wystarczy opornik 1/8 W = 125mW; bardziej wymagający jest 330R między 'K' TL431 i 'B' BD136 - wychodzi około 0.43W, więc opornik 1/2 W, a i to będzie się nieźle grzał (naprawdę wydzieli się w nim do 0.3W); z drugim 330R dużo lepiej, wydzieli się w nim do 3mW, może być choćby o mocy 1/16W (mniejszych pewnie nie znajdziesz). I tak samo oporniki 3k9, 22k i 4M7.
  • Poziom 7  
    Rozumiem dziękuję za śliczny wywód i chęć dzięki tobie trochę zrozumiałem działanie tego układu :) mam jeszcze takie pytanie . Czy ewentualnie mogę zastąpić czymś innym te elementy np Lm335 albo tlc431 czy BD136 bo nie wiem czy takowe elementy posiada mój sklep elektroniczny co do Lm335 to jestem na 100% pewny ze nie ma bo pytałem się ostatnio o ten element. Czy elementy lm335 lm235 lm 135 różnią się od siebie czymś szczególnym ?

    Ps rozumiem że układ nie wymaga zbytnio chłodzenia skoro takie małe wartości mocy powstają na rezystorach oraz na element lm335 lub inny należy dać osłonę przeciw-wodną .
  • Specjalista elektronik
    LM135/235/335 to prawie to samo, LM335 jest najtańszy i najmniej dokładny, LM135 najdokładniejszy i najdroższy.

    Ale TL431 (nie TLC) trudno czymkolwiek zastąpić (jeśli coś jest, to takie coś jeszcze rzadziej bywa w sklepach).

    LM335 (albo podobny) wypada umieścić tak, by miał dobry kontakt cieplny z wodą, ale żeby woda nie dostawała się do połączeń - jakkolwiek raczej ze względu na możliwość spowodowania korozji, niż na wpływ na wyniki pomiarów (na to musiałaby to chyba być woda słona, która dużo lepiej przewodzi prąd).

    Jeśli jest LM334 (albo LM234, czy LM134), to też mógłby być czujnikiem temperatury, ale on daje sygnał prądowy, nie napięciowy: przy LM335 trzeba zadbać o małą oporność przewodów (żeby spadek napięcia na ich oporności nie fałszował pomiaru), przy LM334 o dobrą izolację (jak się dostanie odrobina wody, to wykaże zbyt wysoką temperaturę).

    I również w roli czujnika temperatury da się użyć zwykły tranzystor (najlepiej z grupy C, np. BC548C), czy dioda - ale dają one mniejszą zależność od temperatury, i wymagają wyskalowania - o LM335 wiadomo, jakie ma z niego wyjść napięcie w jakiej temperaturze, że zmienia się o 10mV/°C, i jaki może być błąd (około 1°C), co pozwala w przybliżeniu dobrać parametry układu, złącze diody, czy tranzystora zmienia napięcie o około -2mV/°C (przeciwny znak) i błąd może być dziesiątki razy większy - trzeba zacząć od pomiarów...
  • Poziom 7  
    Udało mi się dostać wszystkie części bez problemu nawet lm335 jedyny szkopuł że Pani w sklepie nie miała rezystorów z tolerancją 1% tylko 5% niestety :/ oraz nie udało mi się już osłony kupić :/ Macie jakiś pomysł jak zabezpieczyć lm335 przed wodą abym mógł ją zanurzyć jako czujnik?e
  • Poziom 7  
    tak ale to chyba wtedy trzeba modyfikowac układ znowu jeśli bym zakupił gotowy czujnik bo już mam lm335 do tego a te osłony to nw czy do tego będą pasować
  • Specjalista elektronik
    Mam pomysł. Na początek, do nóżek czujnika trzeba przylutować przewody (mają być w izolacji igielitowej, mogą być w teflonowej, ale lepiej nie w polietylenowej) i założyć na lutowanie koszulki izolacyjne. Następnie bierzesz kawałek dość cienkiej blaszki miedzianej, bądź aluminiowej (ale z aluminiową trzeba uważać, bo łamliwa) i wyginasz tak, by utworzyć korytko o szerokości około 6mm - tak, by dało się w nim położyć ten czujnik. Między czujnik, a korytko dajesz nieco pasty termoprzewodzącej i przywiązujesz czujnika kawałkiem drutu, albo nici tak, by się choć trochę trzymał - po to, by nie popłynął przy zalewaniu. Następnie wlewasz do korytka stopioną parafinę - tak, by czujnik został zalany, i wystawały tylko przewody (koszulki izolacyjne mają być schowane pod parafiną). I to już powinno się nadawać do zanurzenia w wodzie.

    Inny sposób, to użycie koszulki termokurczliwej, i przewodu wielożyłowego (co najmniej 3), najlepiej okrągłego, najlepiej o średnicy 4-5mm, lutujesz czujnik do końca przewodu (i zapisujesz, która żyła do której końcówki), zakładasz na to koszulkę termokurczliwą - ma jej być ze 2cm na izolacji przewodu i ze 2cm za czujnikiem. Koniec od strony czujnika trzeba czymś zakorkować (np. pręt z tworzywa sztucznego, albo z metalu) i podgrzać tak, by obkurczyć na "korku" i na przewodzie. Może ten pręt z metalu, wtedy dobrze, jakby wystawał poza koszulkę, i najpierw obkurczasz ją na pręcie, potem na koniec czujnika dajesz pastę termoprzewodzącą i wkładasz tak, by stykał się z prętem, i wtedy podgrzewasz przy przewodzie. Dla lepszej szczelności: odrobina parafiny pod koszulkę, i dwie koszulki jedna na drugiej (drugą zakładasz po zmontowaniu całości w pierwszej, i przydałoby się jakoś chłodzić pręt, żeby zanadto nie podgrzać czujnika).

    Do DS18B20 potrzebny jest uC; do LM35 inny układ, bardziej złożony, więc jak nie ma zmontowanego czujnika z LM335, to można wykorzystać tylko rurkę. Parafina topi się w temperaturze około 60°C, więc zalewanie parafiną czujnikowi nie zaszkodzi - można go zalać parafiną w takiej rurce z Botlandu. Natomiast temperatura, do której podgrzewa się rurki termokurczliwa, żeby się zacisnęły, może uszkodzić LM335, więc trzeba go przed nią chronić. Może na tę rurkę z Botlandu najpierw koszulkę termokurczliwą, i obkurczyć ją, ale tak, by jeszcze potem włożyć czujnik, a potem obkurczyć koszulkę na przewodzie (jak na czujnik nałożysz pastę termoprzewodzącą, to można go przy tym chłodzić poprzez rurkę - ale nie jest to konieczne, lutowanie bardziej go podgrzeje, a musi je wytrzymywać).

    Dobry kontakt cieplny czujnika z wodą nie jest konieczny, ale bez niego czujnik będzie reagował z dużym opóźnieniem.

    Typowa koszulka termokurczliwa ma współczynnik kurczenia się 2x - z 6mm zrobi się 3mm. Są koszulki termokurczliwe 8mm o współczynniku 4x - kurczą sie do 2mm. Te dwa rodzaje będą pasować - zacisną się mocno i szczelnie. W koszulkę 4mm nie włożysz czujnika, a 8mm o współczynniku 2 słabo uszczelni.
  • Poziom 7  
    A byłaby jaka alternatywa dla parafiny ? W moim mieście nie idzie jej kupić. Co powiesz na to aby czujnik zalać kropelką ?
  • Specjalista elektronik
    Świeczek parafinowych też nie ma? Można i Kropelką (albo innym klejem cyjanoakrylowym), ale jak się coś uszkodzi, to pamiętaj hasło z reklamy "co Kropelka sklei, żadna siła nie rozklei". Jest jeszcze dużo innych możliwości, np. jakieś wodoodporne smary, silikony, kleje uniwersalne (na ogół są wodoodporne), kleje termiczne...