¿Cómo puedo hacer un termostato?

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Me gustaría hacer un interruptor de activación / desactivación de la temperatura de umbral (es decir, un termostato). Aparte de comprar un sensor comercial como un LM335Z (sé que es muy barato) y descubrir cómo usar la salida, pensé que podría ser una tarea bastante simple diseñar algo que encienda un dispositivo eléctrico por debajo de cierta temperatura .

Imagine una "oblea" larga y estrecha de dos capas hecha de dos materiales con coeficientes de expansión térmica , quizás de goma y Acero muy fino. Esto sería un brazo de acción física que activa y desactiva un interruptor por su posición. Calibraría el interruptor para que se encienda a la temperatura correcta con un medidor de temperatura separado y tenga un termostato que funcione.

Mi plan actual es hacer un dispositivo que ayude a mantener un ambiente adecuado para que el pan crezca (entre 85 y 105 F). También podría ser utilizado para hacer yogur. O mantén una jaula de lagartos a la temperatura adecuada. Las posibilidades son muchas.

Como beneficio adicional, me gustaría enseñarle a mi hijo algo de ciencia y artesanía, por lo que esto tiene un propósito adicional más allá de lo práctico.

Es solo una idea vaga en este momento, así que me pregunto si otras personas con más experiencia en proyectos de bricolaje de este tipo podrían ofrecer consejos. Tengo algo de experiencia en cableado y estoy dispuesto a comprar piezas si es necesario (incluso si eso aumenta el precio total más allá de lo que simplemente podría comprar). También tengo una gran cantidad de piezas y piezas electrónicas aleatorias que puedo usar.

    
pregunta ErikE

2 respuestas

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Sí, el mecanismo que describe funciona y es la base de muchos termostatos comerciales. En realidad, es mejor usar dos metales diferentes en lugar de un metal y caucho. Las características del caucho son demasiado impredecibles y cambiarán demasiado. Dicho interruptor de temperatura es bastante común, y se lo conoce como un elemento o interruptor bimetálico .

Quite la tapa del termostato de su casa y probablemente verá un "resorte" como una bobina de una tira metálica plana. Eso es una tira bimetálica. Adjunto a la parte superior puede haber un interruptor de mercurio que se abre o se cierra dependiendo de la forma en que se inclina por el bi-metal enrollado.

Si bien un interruptor bimetálico como base de un termostato está bien fundamentado en la física, no es la primera solución de bricolaje que probaría. Probablemente no sea fácil laminar los dos metales, y me preocuparía que las cosas cambien, terminen con lagartos congelados o fritos, yogur podrido, etc.

Un termistor simple con resistencia de extracción o extracción en una pata de un comparador, y la salida de una fuente de alimentación que divide el potenciómetro en la otra funcionará bien. Tienes que colocar la olla donde el comparador está simplemente disparando cuando alcances la temperatura deseada, y el sistema debe mantenerla desde allí. La olla no está calibrada, pero tampoco lo fue tu tira bimetálica.

También añadiría un poco de enclavamiento o histéresis. La histéresis es tan simple como agregar una resistencia de alto valor desde la salida del comparador a la entrada positiva. Esto causará una pequeña diferencia de temperatura entre los puntos de activación y desactivación, por lo que el sistema no estará oscilando. El termostato de su hogar con el interruptor de mercurio hace esto a través de la acción mecánica del mercurio que se mueve de un lado a otro, favoreciendo el disparo en la dirección en que se fue.

Una vez hice un controlador de baño de temperatura fotográfico con enclavamiento en lugar de histéresis. Esto fue en 1980 antes de que los microcontroladores fueran baratos, disponibles, sencillos y fáciles de programar como están ahora. Quería que la regulación de la temperatura fuera ajustada, por lo que en lugar de histéresis introduje la salida del comparador en un flip-flop. Ese flip-flop se cronometraba una vez cada 64 ciclos de la línea eléctrica, y su salida controlaba un relé que encendía un comercial comercial sin calefacción. Independientemente de cómo el comparador pueda estar oscilando, la salida solo se conmuta a lo sumo un poco menos de una vez por segundo. El sistema funcionó muy bien, y lo usé durante años hasta que la fotografía de proceso húmedo siguió el camino del dinosaurio.

    
respondido por el Olin Lathrop
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Puede usar un sensor de temperatura del agua del automóvil (son muy baratos) y usar su resistencia a la temperatura que desea cambiar lo que quiera controlar y alimentar a un amplificador operacional o, al ver que le gustaría regresar. a lo básico, construir su propia puerta de transistores. Un montón de circuitos vienen a la mente.

    
respondido por el donaldD

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