Cách xây dựng mạch điều nhiệt cho máy ấp trứng đơn giản

Mạch điều chỉnh nhiệt của máy ấp trứng điện tử được trình bày trong bài viết này không chỉ đơn giản để xây dựng mà còn dễ dàng thiết lập và có được các điểm vấp chính xác ở nhiều mức nhiệt độ cài đặt khác nhau. Cài đặt có thể được hoàn thành thông qua hai điện trở biến đổi rời rạc.

Cách thức hoạt động của các vườn ươm

Lò ấp trứng là hệ thống ấp trứng chim / bò sát thông qua các phương pháp nhân tạo bằng cách tạo ra một môi trường được kiểm soát nhiệt độ. Ở đây, nhiệt độ được tối ưu hóa chính xác để phù hợp với mức nhiệt độ ấp tự nhiên của trứng, trở thành phần quan trọng nhất của toàn bộ hệ thống.

Ưu điểm của ấp nhân tạo là gà con sinh sản nhanh hơn và khỏe mạnh hơn so với quy trình tự nhiên.

Phạm vi cảm biến

Phạm vi cảm biến khá tốt từ 0 đến 110 độ C. Việc chuyển một tải cụ thể ở các mức nhiệt độ ngưỡng khác nhau không nhất thiết phải có cấu hình phức tạp liên quan đến mạch điện tử.
Ở đây chúng tôi thảo luận về một quy trình xây dựng đơn giản của một máy điều nhiệt lồng ấp điện tử. Bộ điều chỉnh nhiệt lồng ấp điện tử đơn giản này sẽ cảm nhận rất trung thực và kích hoạt rơle đầu ra ở các mức nhiệt độ cài đặt khác nhau từ 0 đến 110 độ C.

Hạn chế của bộ điều nhiệt điện cơ

Các cảm biến nhiệt độ cơ điện hoặc bộ điều nhiệt không hoạt động hiệu quả vì lý do đơn giản là chúng không thể được tối ưu hóa với các điểm hành trình chính xác.

Thông thường các loại cảm biến nhiệt độ hoặc bộ điều nhiệt này về cơ bản sử dụng dải lưỡng kim phổ biến cho các hoạt động vấp ngã thực tế.

Khi nhiệt độ cần cảm nhận đạt đến ngưỡng của kim loại này, nó sẽ uốn cong và vênh.

Vì dòng điện tới thiết bị sưởi truyền qua kim loại này, nó bị vênh làm đứt tiếp điểm và do đó, nguồn điện đến bộ phận sưởi ấm bị gián đoạn - máy sưởi bị ngắt và nhiệt độ bắt đầu giảm.

Khi nhiệt độ nguội đi, lưỡng kim bắt đầu chuyển thẳng về dạng ban đầu. Thời điểm nó đạt đến hình dạng trước đó, nguồn điện cung cấp cho lò sưởi được khôi phục thông qua các tiếp điểm của nó và chu kỳ lặp lại.

Tuy nhiên, các điểm chuyển tiếp giữa các chuyển mạch quá dài và không nhất quán và do đó không đáng tin cậy cho các hoạt động chính xác.

Mạch lồng ấp đơn giản được trình bày ở đây hoàn toàn không có những nhược điểm này và sẽ tạo ra mức độ chính xác tương đối cao cho đến khi có liên quan đến các hoạt động vấp trên và dưới.

Danh sách các bộ phận

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

Hoạt động mạch

Chúng ta biết rằng mọi linh kiện điện tử bán dẫn đều thay đổi độ dẫn điện của nó để phản ứng với nhiệt độ môi trường thay đổi. Đặc tính này được khai thác ở đây để làm cho mạch hoạt động như một bộ cảm biến và bộ điều khiển nhiệt độ.

Diode D5 và bóng bán dẫn T1 cùng nhau tạo thành một cảm biến nhiệt độ chênh lệch và tương tác rất lớn với nhau với sự thay đổi của nhiệt độ xung quanh tương ứng.

Ngoài ra, vì D5 hoạt động như nguồn tham chiếu bằng cách giữ ở mức nhiệt độ môi trường xung quanh nên được giữ càng xa T1 và ngoài trời càng tốt.

Nồi VR1 có thể được sử dụng bên ngoài để tối ưu hóa mức tham chiếu được thiết lập tự nhiên bởi D5.

Bây giờ giả sử D5 đang ở mức nhiệt độ tương đối cố định (môi trường xung quanh), nếu nhiệt độ được đề cập xung quanh T1 bắt đầu tăng lên, sau một mức ngưỡng cụ thể do VR1 đặt, T1 sẽ bắt đầu bão hòa và dần dần bắt đầu dẫn điện.

Khi nó đạt đến điện áp giảm phía trước của đèn LED bên trong bộ ghép quang, nó sẽ bắt đầu phát sáng tương ứng sáng hơn khi nhiệt độ trên tăng lên.

Điều thú vị là khi đèn LED đạt đến một mức cụ thể, được thiết lập thêm bởi P1, IC1 nhận điều này và ngay lập tức chuyển đổi đầu ra của nó.

T2 cùng với rơ le cũng phản hồi lệnh của IC và tương ứng hoạt động để ngắt tải hoặc nguồn nhiệt được đề cập.

Làm thế nào để tạo một LED / LDR Opto-Coupler?

Tạo một đèn LED / LDR opto tự chế thực sự rất đơn giản. Cắt một miếng ván đa năng khoảng 1 x 1 inch.

Uốn dây dẫn LDR gần “đầu” của nó. Cũng lấy một đèn LED ĐỎ màu xanh lá cây, uốn cong nó giống như LDR (Xem hình và Nhấp để Phóng to).

Chèn chúng lên PCB sao cho điểm thấu kính LED chạm vào bề mặt cảm biến LDR và ​​đối mặt với nhau.

Hàn các dây dẫn của chúng ở phía đường ray của PCB không cắt phần chì dư thừa còn lại.
Đậy trên cùng bằng một nắp mờ và đảm bảo rằng nó có khả năng chống ánh sáng. Tốt hơn là dán các cạnh bằng một ít keo dán trắng đục.

Hãy để nó khô. Bộ ghép nối quang dựa trên đèn LED / LDR được sản xuất tại nhà của bạn đã sẵn sàng và có thể được cố định trên bảng mạch chính với các hướng dẫn của nó được thực hiện theo sơ đồ mạch điều chỉnh nhiệt của máy ấp trứng điện tử.

Cập nhật:

Sau một số nghiên cứu cẩn thận, rõ ràng là có thể tránh hoàn toàn bộ ghép quang ở trên khỏi mạch điều khiển máy ấp trứng được đề xuất.

Dưới đây là những sửa đổi cần được thực hiện sau khi loại bỏ opto.

R2 bây giờ kết nối trực tiếp với bộ thu của T1.

Điểm nối của chân số 2 của IC1 và P1 nối với điểm nối R2 / T1 ở trên.

Vậy là xong, phiên bản đơn giản hơn giờ đã sẵn sàng, cải tiến nhiều và dễ xử lý hơn.

Vui lòng xem phiên bản đơn giản hơn nhiều của mạch trên:

Thêm độ trễ vào mạch lồng ấp ở trên

Các đoạn sau đây mô tả một mạch điều khiển nhiệt độ lồng ấp có thể điều chỉnh đơn giản nhưng chính xác có tính năng kiểm soát độ trễ đặc biệt. Ý tưởng đã được yêu cầu bởi Dodz, hãy biết thêm.

Thông số kỹ thuật

Chào ngài,

Ngày tốt. Tôi muốn nói rằng blog của bạn rất nhiều thông tin ngoài thực tế là bạn cũng là một blogger rất hữu ích. Cảm ơn bạn rất nhiều vì những đóng góp tuyệt vời như vậy trên thế giới này.

Trên thực tế, tôi có một chút yêu cầu để thực hiện và tôi hy vọng điều này không gây gánh nặng cho bạn. Tôi đã và đang nghiên cứu về bộ điều nhiệt analog cho máy ấp trứng tự chế của mình.

Tôi biết được rằng có lẽ có hàng tá cách để làm việc đó bằng cách sử dụng các cảm biến khác nhau như nhiệt điện trở, dải kim loại, bóng bán dẫn, điốt, v.v.

Tôi muốn tạo một cái bằng một trong hai phương pháp này nhưng tôi thấy phương pháp diode là phương pháp tốt nhất cho tôi vì tính sẵn có của các thành phần.

Tuy nhiên, tôi không thể tìm thấy sơ đồ mà tôi cảm thấy thoải mái khi thử nghiệm.

Mạch hiện tại là tốt nhưng không thể tuân theo nhiều liên quan đến việc thiết lập các mức nhiệt độ cao và thấp và điều chỉnh độ trễ.

Quan điểm của tôi là tôi muốn chế tạo bộ điều chỉnh nhiệt với cảm biến dựa trên diode với độ trễ có thể điều chỉnh cho máy ấp trứng tự chế. Dự án này dành cho mục đích cá nhân và cho những nông dân địa phương của chúng tôi tham gia vào lĩnh vực ấp trứng vịt và gia cầm.

Tôi là một người làm nông nghiệp bởi tôi đã theo học (khóa học cơ bản về nghề) điện tử như một sở thích. Tôi có thể đọc sơ đồ và một số thành phần nhưng không nhiều lắm. Mong bạn làm cho mình mạch này. Cuối cùng, tôi hy vọng bạn có thể giải thích đơn giản hơn, đặc biệt là về việc thiết lập các ngưỡng nhiệt độ và độ trễ.

Cảm ơn bạn rất nhiều và nhiều quyền lực hơn cho bạn.

Thiết kế

Trong một trong những bài viết trước đây của tôi, tôi đã thảo luận về một mạch điều chỉnh nhiệt của lò ấp thú vị nhưng rất đơn giản, sử dụng một bóng bán dẫn BC 547 rẻ tiền để phát hiện và duy trì nhiệt độ ấp.

Mạch bao gồm một cảm biến khác ở dạng một diode 1N4148, tuy nhiên thiết bị này được sử dụng để tạo mức tham chiếu cho cảm biến BC547.

Diode 1N4148 cảm nhận nhiệt độ khí quyển xung quanh và theo đó 'thông báo' cho cảm biến BC547 để điều chỉnh ngưỡng phù hợp. Do đó trong mùa đông, ngưỡng sẽ được thay đổi ở phía cao hơn để lồng ấp giữ ấm hơn trong mùa hè.

Mọi thứ dường như là hoàn hảo trong mạch ngoại trừ một vấn đề, đó là yếu tố trễ hoàn toàn bị thiếu ở đó.

Nếu không có độ trễ hiệu quả, mạch sẽ phản hồi nhanh khiến đèn sưởi chuyển đổi ở tần số nhanh ở mức ngưỡng.

Hơn nữa, việc bổ sung thêm tính năng kiểm soát độ trễ sẽ cho phép người dùng tự đặt nhiệt độ trung bình của ngăn theo sở thích cá nhân.

Sơ đồ sau đây cho thấy thiết kế sửa đổi của mạch trước đó, ở đây như chúng ta có thể thấy, một điện trở và một cái nồi đã được đưa vào chân số 2 và chân số 6 của IC. Nồi VR2 có thể được sử dụng để điều chỉnh thời gian TẮT của rơ le theo sở thích mong muốn.

Việc bổ sung gần như làm cho mạch trở thành một thiết kế lồng ấp hoàn hảo.

Danh sách các bộ phận

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

Máy điều nhiệt lồng ấp sử dụng Cảm biến nhiệt độ IC LM35

Một mạch điều khiển nhiệt độ máy ấp trứng rất đơn giản sử dụng IC LM 35 được giải thích trong bài viết này. Hãy cùng tìm hiểu thêm.

Tầm quan trọng của môi trường được kiểm soát nhiệt độ

Bất kỳ ai tham gia vào nghề này sẽ hiểu tầm quan trọng của một mạch điều khiển nhiệt độ không chỉ phải có giá cả hợp lý mà còn phải có các tính năng như kiểm soát nhiệt độ chính xác và phạm vi điều chỉnh bằng tay, nếu không quá trình ấp trứng có thể bị ảnh hưởng nghiêm trọng, phá hủy hầu hết trứng hoặc phát triển con non .

Tôi đã thảo luận về một cách dễ xây dựng mạch điều nhiệt lồng ấp trong một trong những bài viết trước đây của tôi, ở đây chúng ta sẽ tìm hiểu một vài hệ thống lồng ấp có quy trình thiết lập dễ dàng hơn và thân thiện hơn với người dùng.

Thiết kế đầu tiên được hiển thị bên dưới sử dụng một opamp và một mạch điều nhiệt dựa trên IC LM35 và thực sự điều này trông khá thú vị do cấu hình rất đơn giản của nó:

Ý tưởng được trình bày ở trên có vẻ tự giải thích, trong đó IC 741 được cấu hình như một bộ so sánh
với chân cắm đầu vào đảo ngược # 2 của nó được gắn với một tham chiếu có thể điều chỉnh chiết áp còn chân số 3 không đảo khác được gắn với đầu ra của IC cảm biến nhiệt độ LM35

Nồi tham chiếu được sử dụng để đặt ngưỡng nhiệt độ tại đó đầu ra opamp được cho là tăng cao. Nó ngụ ý rằng ngay khi nhiệt độ xung quanh LM35 tăng cao hơn mức ngưỡng mong muốn, điện áp đầu ra của nó trở nên đủ cao để khiến chân số 3 của opamp vượt quá điện áp tại chân số 2 như được đặt bởi nồi. Điều này lại làm cho đầu ra của opamp tăng cao. Kết quả được biểu thị bằng đèn LED ĐỎ thấp hơn hiện sáng trong khi đèn LED màu xanh lá cây tắt.

Giờ đây, kết quả này có thể được tích hợp dễ dàng với giai đoạn điều khiển rơ le bóng bán dẫn để BẬT / TẮT nguồn nhiệt theo các kích hoạt trên nhằm điều chỉnh nhiệt độ máy ấp.

Trình điều khiển rơ le tiêu chuẩn có thể được nhìn thấy bên dưới, trong đó đế của bóng bán dẫn có thể được kết nối với chân số 6 của opamp 741 để kiểm soát nhiệt độ tủ ấm cần thiết.

Giai đoạn trình điều khiển chuyển tiếp để chuyển đổi phần tử sưởi

Bộ điều khiển nhiệt độ lồng ấp Bộ điều nhiệt với đèn LED chỉ báo

Trong thiết kế tiếp theo, chúng ta thấy một bộ điều khiển nhiệt độ máy ấp mát khác mạch điều nhiệt sử dụng một IC điều khiển LED LM3915

Trong thiết kế này, IC LM3915 được cấu hình như một chỉ báo nhiệt độ thông qua 10 đèn LED tuần tự và các sơ đồ chân tương tự được sử dụng để bắt đầu chuyển đổi BẬT / TẮT của thiết bị sưởi ấm lồng ấp để kiểm soát nhiệt độ máy ấp dự kiến.

Ở đây R2 được lắp đặt dưới dạng một cái nồi và nó tạo thành núm điều khiển điều chỉnh mức ngưỡng và được sử dụng để thiết lập các hoạt động chuyển đổi nhiệt độ theo các thông số kỹ thuật mong muốn.

Có thể thấy IC cảm biến nhiệt độ LM35 được gắn vào chân đầu vào số 5 của IC LM3915. Với sự gia tăng nhiệt độ xung quanh IC LM35, các đèn LED bắt đầu sắp xếp từ chân số 1 đến chân số 10.

Giả sử, ở nhiệt độ phòng, đèn LED số 1 sáng và ở nhiệt độ cắt cao hơn đèn LED số 15 sáng khi trình tự tiếp tục.

Nó ngụ ý rằng chân số 15 có thể được coi là chân ngưỡng mà sau đó nhiệt độ có thể không an toàn cho việc ủ.

Việc tích hợp cắt rơ le được thực hiện theo sự xem xét ở trên và chúng ta có thể thấy rằng chân đế của bóng bán dẫn chỉ có thể nhận nguồn cấp xu hướng của nó cho đến chân # 15.

Do đó, miễn là trình tự IC nằm trong chân số 15, rơ le vẫn được kích hoạt và thiết bị sưởi được giữ ở trạng thái BẬT, tuy nhiên, ngay khi chuỗi vượt qua chân số 15 và tiếp đất trên chân số 14, chân số 13, v.v. Nguồn cấp dữ liệu xu hướng bóng bán dẫn bị cắt và rơle được hoàn nguyên về vị trí N / C, sau đó TẮT lò sưởi ..... cho đến khi nhiệt độ bình thường hóa và trình tự khôi phục trở lại bên dưới sơ đồ chân # 15.

Sự trôi dạt lên / xuống tuần tự ở trên tiếp tục lặp lại theo nhiệt độ xung quanh và bộ phận gia nhiệt được BẬT / TẮT duy trì nhiệt độ gần như không đổi của tủ ấm theo các thông số kỹ thuật đã cho.