簡単な卵インキュベーターサーモスタット回路を構築する方法

この記事に示されている電子インキュベーターサーモスタット回路は、構築が簡単であるだけでなく、さまざまな異なる設定温度レベルで正確なトリップポイントを設定および取得するのも簡単です。設定は、2つの個別の可変抵抗器を介して完了することができます。

インキュベーターのしくみ

インキュベーターは、温度制御された環境を作り出すことにより、鳥/爬虫類の卵を人工的な方法で孵化させるシステムです。ここでは、システム全体の最も重要な部分となる卵の自然な孵卵温度レベルに一致するように温度が正確に最適化されています。

人工孵化の利点は、自然のプロセスと比較して、ヒヨコのより速くより健康的な生産です。

検出範囲

検出範囲は摂氏0度から110度まで非常に良好です。さまざまなしきい値温度レベルで特定の負荷を切り替えるために、電子回路に複雑な構成を含める必要はありません。
ここでは、電子インキュベーターサーモスタットの簡単な構築手順について説明します。このシンプルな電子インキュベーターサーモスタットは、摂氏0度から110度までのさまざまな設定温度レベルで出力リレーを非常に忠実に感知してアクティブにします。

電気機械式サーモスタットの欠点

従来の電気機械式温度センサーまたはサーモスタットは、正確なトリップポイントで最適化できないという単純な理由により、あまり効率的ではありません。

通常、これらのタイプの温度センサーまたはサーモスタットは、基本的に、実際のトリップ操作に遍在するバイメタルストリップを使用します。

感知する温度がこの金属のしきい値に達すると、曲がって座屈します。

加熱装置への電気がこの金属を通過するため、座屈により接点が破損し、発熱体への電力が遮断されます。ヒーターがオフになり、温度が下がり始めます。

温度が下がると、バイメタルは元の形にまっすぐになり始めます。以前の形状に達した瞬間に、ヒーターへの電力供給が接点を介して回復し、サイクルが繰り返されます。

ただし、スイッチング間の遷移点が長すぎて一貫性がないため、正確な操作には信頼性がありません。

ここで紹介する単純なインキュベーター回路には、これらの欠点がまったくなく、上部と下部のトリップ操作に関する限り、比較的高い精度が得られます。

パーツリスト

• R1 = 2k7、
• R2、R5、R6 = 1K
• R3、R4 = 10K、
• D1 --- D4 = 1N4007、
• D5、D6 = 1N4148、
• P1 = 100K、
• VR1 = 200オーム、1ワット、
• C1 = 1000uF / 25V、
• T1 = BC547、
• T2 = BC557、IC = 741、
• OPTO = LED / LDRコンボ。
• リレー= 12 V、400オーム、SPDT。

回路動作

すべての半導体電子部品は、周囲温度の変化に応じて電気伝導率が変化することを私たちは知っています。この特性を利用して、回路を温度センサーおよびコントローラーとして機能させます。

ダイオードD5とトランジスタT1は一緒になって温度差センサーを形成し、それぞれの周囲温度の変化と大きく相互作用します。

また、D5は周囲温度レベルにとどまることにより基準源として機能するため、T1から可能な限り離れた屋外に保つ必要があります。

ポットVR1は、D5によって自然に設定された基準レベルを最適化するために外部で使用できます。

ここで、D5が比較的固定された温度レベル（周囲温度）にあると仮定すると、T1付近の問題の温度が上昇し始めると、VR1で設定された特定のしきい値レベルの後、T1は飽和し始め、徐々に導通を開始します。

オプトカプラー内のLEDの順方向電圧降下に達すると、上記の温度が上昇するにつれて、それに応じて明るく輝き始めます。

興味深いことに、LEDライトが特定のレベルに達すると、さらにP1によって設定され、IC1はこれを検出し、即座に出力を切り替えます。

T2とリレーもICのコマンドに応答し、それぞれ作動して負荷または問題の熱源をトリップオフします。

LED / LDRオプトカプラーの作り方は？

自家製のLED / LDRオプトを作ることは実際には非常に簡単です。汎用ボードを約1x1インチカットします。

LDRリードを「ヘッド」の近くで曲げます。また、緑色の赤色LEDを取り、LDRと同じように曲げます（図を参照し、クリックして拡大します）。

LEDレンズポイントがLDR検出面に接触し、向かい合うようにPCB上に挿入します。

PCBのトラック側でリードをはんだ付けして、残りの余分なリード部分を切断しないでください。
上部を不透明な蓋で覆い、耐光性を確認します。できれば、不透明なシーリング接着剤で端をシールしてください。

乾かします。自家製のLED / LDRベースのオプトカプラーは準備ができており、電子インキュベーターサーモスタット回路図に従ってリードの向きを変えてメイン回路基板上に固定することができます。

更新：

いくつかの注意深い調査の後、提案されたインキュベーターコントローラー回路から上記のオプトカプラーを完全に回避できることが明らかになりました。

オプトを削除した後に行う必要のある変更は次のとおりです。

R2はT1のコレクターに直接接続します。

IC1とP1のピン＃2のジャンクションは、上記のR2 / T1ジャンクションに接続します。

これで、よりシンプルなバージョンがすべて準備でき、大幅に改善され、処理が簡単になりました。

上記の回路の非常に簡略化されたバージョンをチェックアウトしてください。

上記のインキュベーター回路にヒステリシスを追加する

次の段落では、特別なヒステリシス制御機能を備えた、シンプルでありながら正確な調整可能なインキュベーター温度コントローラー回路について説明します。アイデアはDodzによって要求されました、もっと知りましょう。

技術仕様

どうも、

良い一日。あなたのブログは、あなたが非常に役立つブロガーでもあるという事実を除けば、非常に有益であると言いたいです。この世界でこのような素晴らしい貢献をしていただき、ありがとうございます。

実はちょっとお願いがありますが、それほど負担にならないことを願っています。私は自家製のインキュベーター用のアナログサーモスタットを研究しています。

サーミスタ、バイメタルストリップ、トランジスタ、ダイオードなど、さまざまなセンサーを使用してそれを行う方法はおそらく数十あることを学びました。

これらの方法のいずれかを使用して作成したいのですが、コンポーネントが入手可能であるため、ダイオード方法が最適です。

しかし、私が快適に実験できる図は見つかりませんでした。

現在の回路は良好ですが、高温と低温のレベルの設定とヒステリシスの調整に関してはあまり従うことができませんでした。

私のポイントは、自家製のインキュベーター用に調整可能なヒステリシスを備えたダイオードベースのセンサーを備えたサーモスタットを作りたいということです。このプロジェクトは、個人的な使用と、アヒルや家禽の孵化に挑戦する地元の農家を対象としています。

私は趣味で電子工学（職業非常に基本的なコース）を勉強したことで職業別の農業専門家です。図やいくつかのコンポーネントは読めますが、あまり読めません。このサーキットを作っていただければ幸いです。最後に、特に温度しきい値とヒステリシスの設定について、より簡単に説明できることを願っています。

どうもありがとうございました。

デザイン

以前の投稿の1つで、インキュベーション温度の検出と維持に安価なトランジスタBC547を使用する興味深いが非常に単純なインキュベーターサーモスタット回路についてすでに説明しました。

この回路には、1N4148ダイオードの形式の別のセンサーが含まれていますが、このデバイスは、BC547センサーの基準レベルを生成するために使用されます。

1N4148ダイオードは周囲の気温を感知し、それに応じてBC547センサーに「通知」してしきい値を適切に調整します。したがって、冬の間は、インキュベーターが夏の季節よりも暖かく保たれるように、しきい値が高い側にシフトされます。

1つの問題、つまりヒステリシス係数が完全に欠落していることを除いて、回路ではすべてが完璧に見えます。

効果的なヒステリシスがないと、回路は高速に応答し、ヒーターランプがしきい値レベルの高速周波数で切り替わります。

さらに、ヒステリシス制御機能を追加すると、ユーザーは個々の好みに応じてコンパートメントの平均温度を手動で設定できます。

次の図は、前の回路の変更された設計を示しています。ここでは、ご覧のとおり、ICのピン＃2とピン＃6の間に抵抗とポットが導入されています。ポットVR2は、必要に応じてリレーのオフ時間を調整するために使用できます。

この追加により、回路はほぼ完璧なインキュベーター設計になります。

パーツリスト

• R1 = 2k7、
• R2、R5、R6 = 1K
• R3、R4、R7 = 10K、
• D1 --- D4 = 1N4007、
• D5、D6 = 1N4148、
• P1 = 100K、VR1 = 200オーム、1ワット、
• VR2 = 100kポット
• C1 = 1000uF / 25V、
• T1 = BC547、
• T2 = BC557、IC = 741、
• OPTO = LED / LDRコンボ。
• リレー= 12 V、400オーム、SPDT。

ICLM35温度センサーを使用したインキュベーターサーモスタット

この記事では、LM 35ICを使用した非常に単純な卵インキュベーター温度コントローラーサーモスタット回路について説明します。もっと学びましょう。

温度管理された環境の重要性

この職業に携わる人なら誰でも、手頃な価格であるだけでなく、正確な温度制御や手動で調整可能な範囲などの機能を備えた温度コントローラー回路の重要性を理解するでしょう。 。

簡単に構築できることについてはすでに説明しました インキュベーターサーモスタット回路 私の以前の投稿の1つで、ここでは、より簡単ではるかにユーザーフレンドリーなセットアップ手順を備えたインキュベーターシステムをいくつか学びます。

以下に示す最初の設計では、オペアンプとLM35 ICベースのサーモスタット回路を使用しています。実際、これは非常に単純な構成であるため、非常に興味深いものに見えます。

上に示したアイデアは自明のように見え、IC741はコンパレータとして構成されています。
その反転ピン＃2入力ピンは調整可能なリファレンスで装備されています ポテンショメータ もう一方の非反転ピン＃3は、温度センサーICLM35の出力に接続されています。

基準ポットは、オペアンプの出力が高くなると思われる温度しきい値を設定するために使用されます。これは、LM35の周囲の温度が目的のしきい値レベルより高くなるとすぐに、その出力電圧が十分に高くなり、オペアンプのピン＃3がポットによって設定されたピン＃2の電圧を超えることを意味します。これにより、オペアンプの出力が高くなります。 結果は下の赤いLEDで示されます 緑色のLEDが消灯している間、これが点灯します。

これで、この結果を簡単に統合できます。 トランジスタリレードライバステージ インキュベーター温度を調整するための上記のトリガーに応答して熱源のオン/オフを切り替えるため。

標準的なリレードライバを以下に示します。トランジスタのベースは、必要なインキュベーターの温度制御のためにオペアンプ741のピン＃6に接続できます。

ヒーターエレメントを切り替えるためのリレードライバーステージ

LEDインジケーター付きインキュベーター温度コントローラーサーモスタット

次の設計では、別のクールなインキュベーター温度コントローラーが表示されます サーモスタット回路 LEDドライバICLM3915を使用

このデザインでは、 ICLM3915は温度インジケータとして構成されています 目的のインキュベーター温度制御のためにインキュベーターヒーターデバイスのオン/オフ切り替えを開始するために、10個の連続したLEDと同じピン配列が使用されます。

ここで、R2はポットの形で取り付けられ、しきい値レベル調整制御ノブを構成し、必要な仕様に従って温度切り替え操作を設定するために使用されます。

温度センサーICLM35は、IC LM3915の入力ピン＃5に取り付けられているのがわかります。 IC LM35の周囲の温度が上昇すると、LEDはピン＃1からピン＃10に向かってシーケンスを開始します。

シーケンスが進むにつれて、室温でLED＃1が点灯し、より高いカットオフ温度でLED＃15が点灯するとします。

これは、ピン＃15がしきい値のピン配置と見なされる可能性があり、その後は温度がインキュベーションにとって安全でなくなる可能性があることを意味します。

リレーカットオフ積分は上記の考慮事項に従って実装されており、トランジスタのベースはピン＃15までしかバイアスフィードを取得できないことがわかります。

したがって、ICシーケンスがピン＃15内にある限り、リレーはトリガーされたままで、ヒーターデバイスはオンに切り替えられたままになりますが、シーケンスがピン＃15を越えて、ピン＃14、ピン＃13などに到達するとすぐにトランジスタバイアスフィードが遮断され、リレーがN / C位置に戻され、続いてヒーターがオフになります.....温度が正常になり、シーケンスがピン＃15のピン配列より下に戻るまで。

上記のシーケンシャルアップ/ダウンドリフトは周囲温度に応じて繰り返され、ヒーターエレメントはオン/オフに切り替えられ、所定の仕様に従ってほぼ一定のインキュベーター温度を維持します。