Иногда в хозяйстве возникает потребность управлять нагревателем, температура которого выше допустимой для любимого многими DS18B20 (больше 125 градусов Цельсия). Например утюгом, духовым шкафом, муфельной печью.. Для таких температур применяют датчики в виде термопар. У меня как раз завалялось несколько термопар от сгоревших китайских тестеров. Если я не ошибаюсь, то это термопары К-типа. Устройство сделал на однодолларовом микроконтроллере PIC16F676. Плата термоконтроллера выглядит вполне заурядно:
Схема терморегулятора не отличается ни новизной ни изысканностью. Микроконтроллер, семисегментный трёхразрядный индикатор с общим катодом, стабилизатор, датчик температуры окружающего воздуха и усилитель термопары. Управление нагрузкой можно осуществить как реле, так и симистором (что в утюге я и сделал).
Выглядит схема так:
Если вместо реле хотите применить симистор, схема будет иметь такой вид:
Как известно, термопара при нагреве генерирует небольшое напряжение, пропорциональное разности температур между точкой спая проводов и температурой концов этих проводов. Значит, чтобы корректно измерить температуру нагреваемого предмета нам надо знать не только разницу температур, но и текущую температуру в помещении (температуру холодных концов термопары). Для того, чтобы измерить эту температуру в схеме применён электронный датчик температуры TC1047. Выглядит он совершенно не эффектно, как обычный SMD транзистор в корпусе SOT-23, но внутри у него находится микросхема, выдающая наружу напряжение, пропорциональное температуре. Стоит значительно дешевле чем DS18B20, работать с помощью АЦП с ней намного проще (можете погуглить даташит на неё).
После сборки эта плата потребует небольшой настройки. Дело в том, что при питании от обычных в таких случаях 5в один шаг АЦП будет 4,88мВ. Что не очень удобно для вычислений. Датчик температуры выдаёт после преобразования 10мВ на градус. Логичным было слегка поднять напряжение питания микроконтроллера PIC16F676 чтобы получить удобные 5мВ на шаг. Поэтому первая настройка это калибровка напряжения питания. Делается это очень просто: при лежащей на столе термопаре включаем нагрев (правая кнопка) без подключения нагревателя и вращая переменный резистор 470 Ом добиваемся на экране значения текущей комнатной температуры.
Следующая настройка это калибровка усилителя термопары. Теперь берём кипящий чайник и опускаем туда (в полиэтиленовом пакете) термопару. Вращая резистор 100к добиваемся показания 99-100 градусов на индикаторе. Всё, можно пользоваться.
Файл платы, прошивки и инструкции находится как обычно в разделе "Каталог файлов"
Если при повторении этой конструкции у Вас возникли какие-то вопросы или идеи по улучшению её, напишите мне в онлайн форме свои соображения по этому поводу.
