DIY Temperatursensor Reparatur

Im Detail: Selbstreparatur eines Thermosensors von einem echten Meister für die Website my.housecope.com.

Die einfachsten, auch auf Temperatur reagierenden Messfühler bestehen aus einem Messhalbarm mit zwei Widerständen, einem Referenzwiderstand und einem Element, das seinen Widerstand in Abhängigkeit von der Temperatur ändert. Dies wird im Bild unten deutlicher gezeigt.

Wie Sie dem Diagramm entnehmen können, sind R1 und R2 das Messelement eines selbstgebauten Thermostats und R3 und R4 der Tragarm des Gerätes.

Ein Element des Thermostats, das auf eine Zustandsänderung des Messarms reagiert, ist ein integrierter Verstärker im Komparatormodus. Dieser Modus schaltet den Ausgang der Mikroschaltung schlagartig vom Aus-Zustand in die Betriebsstellung. Die Last dieser Mikroschaltung ist der PC-Lüfter. Wenn die Temperatur in den Armen von R1 und R2 einen bestimmten Wert erreicht, tritt eine Spannungsverschiebung auf, der Eingang der Mikroschaltung vergleicht den Wert an Pin 2 und 3 und der Komparator schaltet. Somit wird die Temperatur auf einem vorbestimmten Niveau gehalten und der Betrieb des Lüfters wird gesteuert.

Die Spannung der Differenz aus dem Messarm wird einem gepaarten Transistor mit hoher Verstärkung zugeführt, ein elektromagnetisches Relais fungiert als Komparator. Wenn die Spule eine Spannung erreicht, die zum Einziehen des Kerns ausreicht, wird sie ausgelöst und über ihre Kontakte mit den Aktoren verbunden. Bei Erreichen der eingestellten Temperatur sinkt das Signal an den Transistoren, gleichzeitig sinkt die Spannung an der Relaisspule und irgendwann werden die Kontakte getrennt.

Ein Merkmal dieses Relaistyps ist das Vorhandensein einer Hysterese - dies ist ein Unterschied von mehreren Grad zwischen dem Ein- und Ausschalten eines hausgemachten Thermostats aufgrund des Vorhandenseins eines elektromechanischen Relais im Stromkreis. Die unten aufgeführte Montagemöglichkeit ist praktisch hysteresefrei.

Video (zum Abspielen anklicken).

Elektroschema eines analogen Thermostats für einen Inkubator:

Bild - DIY Temperatursensor Reparatur

Dieses Schema war im Jahr 2000 zur Wiederholung sehr beliebt, hat aber auch heute noch nicht an Relevanz verloren und wird der ihm zugewiesenen Funktion gerecht. Wenn Sie Zugang zu alten Teilen haben, können Sie einen Thermostat fast umsonst mit Ihren eigenen Händen zusammenbauen.

Das Herzstück des Eigenbauprodukts ist der Vollverstärker K140UD7 oder K140UD8. In diesem Fall ist es mit positiver Rückkopplung verbunden und ist ein Komparator. Das wärmeempfindliche Element R5 ist ein Widerstand vom Typ MMT-4 mit einem negativen TKE, wenn sein Widerstand bei Erwärmung abnimmt.

Der Fernfühler wird über ein abgeschirmtes Kabel angeschlossen. Um Störungen und Fehlauslösungen des Geräts zu reduzieren, sollte die Kabellänge 1 Meter nicht überschreiten. Die Last wird über den VS1-Thyristor gesteuert und die Heizleistung hängt vollständig von seiner Nennleistung ab. In diesem Fall, 150 Watt, muss der elektronische Thyristorschlüssel auf einem kleinen Heizkörper installiert werden, um die Wärme abzuführen. Die folgende Tabelle zeigt die Bewertungen von Funkelementen für die Montage eines Thermostats zu Hause.

Das Gerät besitzt keine galvanische Trennung vom 220 Volt Netz, Vorsicht beim Aufstellen, an den Reglerelementen liegt Netzspannung an. Das folgende Video zeigt, wie man einen Transistorthermostat zusammenbaut:

Jetzt erklären wir Ihnen, wie Sie einen Temperaturregler für einen warmen Boden herstellen. Das Arbeitsdiagramm wird aus einem Serienmuster kopiert. Nützlich für diejenigen, die sie überprüfen und wiederholen möchten, oder als Beispiel für die Fehlerbehebung.

Das Zentrum der Schaltung ist die Stabilisator-Mikroschaltung, die auf ungewöhnliche Weise angeschlossen ist. Der LM431 beginnt bei einer Spannung über 2,5 Volt Strom zu leiten. Es ist dieser Wert, für den diese Mikroschaltung eine interne Referenzspannungsquelle hat. Wenn der Wert niedriger ist, wird nichts übersehen. Diese Eigenschaft wurde in allen Arten von Thermostatkreisen verwendet.

Wie Sie sehen, bleibt die klassische Schaltung mit einem Messarm R5, R4 und R9 Thermistor. Bei Temperaturänderung verschiebt sich die Spannung am Eingang 1 der Mikroschaltung, und erreicht sie die Triggerschwelle, wird sie eingeschaltet und die Spannung weiter angelegt. In dieser Ausführung ist die Last des TL431 eine Anzeige-LED für den Betrieb von HL2 und ein Optokoppler U1, optische Trennung des Leistungskreises von den Steuerkreisen.

Wie in der Vorgängerversion besitzt das Gerät keinen Transformator, sondern wird von einer Löschkondensatorschaltung C1R1 und R2 gespeist. Um die Spannung zu stabilisieren und die Welligkeit von Netzüberspannungen zu glätten, werden eine Zener-Diode VD2 und ein Kondensator C3 in die Schaltung eingebaut. Die HL1-LED ist am Gerät zur visuellen Anzeige von Spannungsanwesenheit installiert. Das Leistungssteuerelement ist ein VT136-Triac mit einer kleinen Umreifung zur Steuerung über einen Optokoppler U1.

Bei diesen Bewertungen liegt der Regelbereich innerhalb von 30-50 °C. Trotz der scheinbaren Komplexität ist das Design einfach einzurichten und leicht zu wiederholen. Anschauliches Diagramm eines Thermostats auf einem TL431-Mikroschaltkreis mit einer externen 12-Volt-Stromversorgung für den Einsatz in Hausautomationssystemen:

Dieser Thermostat ist in der Lage, einen Computerlüfter, ein Stromrelais, Anzeigeleuchten und akustische Alarme zu steuern. Es gibt eine interessante Schaltung, um die Temperatur des Lötkolbens zu steuern, die dieselbe integrierte Schaltung TL431 verwendet.

Bild - DIY Temperatursensor Reparatur

Um die Temperatur des Heizelements zu messen, wird ein Bimetall-Thermoelement verwendet, das von einem externen Messgerät in einem Multimeter ausgeliehen werden kann. Um die Spannung vom Thermoelement auf den Triggerpegel des TL431 zu erhöhen, wird ein zusätzlicher Verstärker LM351 installiert. Die Ansteuerung erfolgt über den Optokoppler MOC3021 und den Triac T1.

Wenn der Thermostat an das Netz angeschlossen ist, muss die Polarität beachtet werden, das Minus des Reglers muss auf dem Neutralleiter liegen, sonst erscheint die Phasenspannung am Körper des Lötkolbens durch die Thermoelementdrähte. Der Bereich wird durch den Widerstand R3 eingestellt. Dieses Schema gewährleistet den langfristigen Betrieb des Lötkolbens, schließt dessen Überhitzung aus und erhöht die Lötqualität.

Eine weitere Idee zum Zusammenbau eines einfachen Thermostats wird im Video besprochen: