Что такое гистерезис терморегулятора: Что такое гистерезис в температурах и давлениях?

терморегулятор своими руками, термодатчики на включение выключение

Термореле с регулировкой температуры можно приобрести в магазине или же сделать самому Сегодня, в быт современного человека активно внедряются устройства, позволяющие автоматизировать работу систем отопления и вентиляции, горячего водоснабжения. К таким устройствам относят и термореле. Какие виды термореле для контроля над температурой существуют на сегодня, где можно использовать терморегуляторы и как самостоятельно сделать устройство – читайте ниже.

Что такое термореле с регулировкой температуры

Термореле с регулировкой температуры – это электромеханический прибор, предназначенный для контроля температуры в неагрессивной среде. Регулировка температуры посредством устройства происходит благодаря способности реле размыкать и замыкать контакты электрической цепи, в соответствии с изменениями температурного режима.

Это позволяет использовать отопительные приборы только по их фактической необходимости.

Так, например, термореле с внешними теплочувствительными датчиками можно использовать для регулирования работы отопительной системы в зависимости от погодных условий. Регулятор будет включать отопительные приборы при понижении температуры на улице ниже заданной.

Кроме того, термореле можно использовать для:

• Управления оборудованием для нагрева воды в системах автономного отопления и горячего водоснабжения;
• Автономной работы “теплого пола”, водонагревательного котла;
• Автоматизации систем кондиционирования в тепличном хозяйстве;
• В автоматических системах отопления погреба и других складских и подсобных помещений.

Существует несколько видов термореле. В основном, устройства различаются по исполнению. При этом, их устройство остается практически неизменным. К основным конструктивным элементам термореле относят термочувствительный датчик и терморегулятор, подающий сигнал на включение или выключение приборов обогрева и кондиционирования. Информация о фактическом и заданном температурных режимах, обычно, выводится на цифровой дисплей устройства, а светодиодный индикатор сигнализирует о рабочем состоянии реле.

Для чего нужен гистерезис терморегулятора

Сегодня, большинство устройств по контролю над температурным режимом имеют функции как установки нужной температуры, так и настройки гистерезиса. Что же такое гистерезис терморегулятора? Это величина температуры, при которой сигнал противоположно меняется. Благодаря настройке гистерезиса реле осуществляет включение или выключение подключенного к нему оборудования.

Главная функция гистерезиса терморегулятора заключается в выключении и включении оборудования, которое к нему подключено

То есть гистерезис – это разница между температурами включения и выключения приборов, обеспечивающих нагревание или охлаждение среды.

Так, например, если гистерезис терморегулятора равен 2 °С, а само устройство выставлено на 25 °С, то при понижении температуры окружающей среды до 23 °С термореле запустит оборудование, контролирующее обогрев комнаты. Такое оборудование может быть представлено электрическим обогревателем или газовым котлом отопления. При этом, чем больше будет гистерезис, тем реже будет запускаться термореле. Это следует учитывать в том случае, если главной целью установки автоматического терморегулятора является экономия электроэнергии.

Виды термореле на включение-выключение

Обычный терморегулятор на включение и выключение представляет собой компактный электронный блок, который крепится на стену в подходящем месте и соединяется с контролируемым оборудованием. Самый простой, а поэтому и самый доступный регулятор температуры имеет механическое управление.

Кроме того, все термореле делится на:

1. Программируемые устройства контроля. Такие регуляторы подключаются к оборудованию как по проводному, так и по беспроводному принципу. Настройка реле производится через специальную программу или ЖК дисплей. Благодаря программному обеспечению можно настраивать реле на срабатывание в определенное время суток и года.
2. Термореле с модулем беспроводного программирования GSM. Такие устройства могут быть как с одним, так и двумя термодатчиками.
3. Автономные регуляторы с питанием от аккумуляторов. Такие установки, чаще всего, используют для контроля работы бытовой техники (например, холодильника), инкубаторов.

Отдельно выделяют беспроводные устройства с внешним датчиком. Такие устройства считаются наиболее эффективными. Они отличаются быстродействием, ведь термодатчик реагирует на изменение температуры еще до того, как она успела повлиять на температуру внутри помещения.

Как сделать термореле своими руками

Подходящее по способу действия термореле можно заказать в интернет-магазине, а можно собрать своими руками. Чаще всего, самодельные регуляторы температуры воздуха рассчитываются на питание от аккумулятора на 12 В. Можно запитать термореле и к электропроводке через силовой кабель.

Для того чтобы смастерить терморегулятор, необходимо заранее подготовить корпус прибора и другие инструменты для работы

Для того, чтобы собрать надежный терморегулятор с датчиком следует:

1. Подготовить корпус прибора. Для этих целей можно выбрать корпус от старого электрического счётчика, автоматического выключателя.
2. Ко входу компаратора (помеченного знаком «+») подключить потенциометр, а минусовому инверсному входу – термодатчики типа LM335. Схема работы устройства достаточно простая. При повышении напряжения на прямом входе, транзистор подает питание на реле, а оно, в свою очередь, на нагреватель. Как только напряжение на обратном входе станет выше, чем на прямом, уровень на выходе компаратора приблизится к нулю, и реле отключится.
3. Создать отрицательную связь между прямым входом и выходом. Это создаст пределы включения и отключения терморегулятора.

Для питания терморегулятора можно взять катушку от старого электромеханического электросчетчика. Для получения необходимого напряжения в 12 В, нужно будет намотать на катушку 540 витков. Для этого лучше всего использовать медный провод диаметром не менее 0,4 мм.

Как изготовить терморегулятор для инкубатора своими руками

Инкубатор – это незаменимая вещь в сельском хозяйстве, которая позволяет выводить птенцов в домашних условиях. Температуру инкубатора можно контролировать с помощью термореле. Термореле для инкубатора можно приобрести, а можно собрать самостоятельно из подручных материалов.

Существует два способа изготовления терморегулятора для инкубатора:

• С использованием стабилитрона, тиристора и 4 диодов мощностью не менее 700 Вт. Регулировка температурного режима выполняться через переменный резистор с сопротивлением в диапазоне от 30 до 50 кОм. Датчиком температуры в данном приборе выступит транзистор, установленный в стеклянной трубке и размещенный на лотке с яйцами.
• С использованием термостата. К корпусу термостата с помощью паяльника нужно будет прикрепить винт и связать его с контактами. Вращение винта будет регулировать температурные показатели.

Наиболее простым и доступным считается второй способ. Независимо от типа термореле, перед закладкой яиц, инкубатор необходимо прогреть, а самодельный терморегулятор настроить.

Ремонт терморегулятора холодильника своими руками (видео)

Термореле с регулировкой температуры – это простое устройство, которое позволяет автоматизировать работу нагревательного, обогревательного и кондиционирующего оборудования. Благодаря термореле электроприборы можно автоматически использовать по их фактическому назначению, сократив потребление электроэнергии. Выбрать термореле помогут представленные выше рекомендации. А если подобрать наиболее подходящее устройство не получилось, вы всегда сможете собрать терморегулятор своими силами!

Добавить комментарий

Что такое гистерезис терморегулятора

Что такое гистерезис в температурах и давлениях?

Гистере́зис (в переводе с греческого — отстающий) — свойство систем (физических, логических, биологических и т. д.), мгновенный отклик которых на приложенные к ним воздействия зависит в том числе и от их текущего состояния, а поведение системы на интервале времени во многом определяется её предысторией.

Многие устройства по регулировке и контролю температуры систем отопления имеют настройку не только температуры, но и обязательную настройку гистерезиса, которая позволяет уменьшить количество переключения в единицу времени между двумя положениями: Вкл / Выкл. Гистерезис также позволяет повысить точность регулировки температуры уменьшением гистерезиса.

На сегодняшний день в основном существует только дуальный гистерезис, имеющий только два положения.

К примеру, мы рассмотрим два варианта:

1. Температурный гистерезис – для логики темростатов

2. Гистерезис давления – реле включения / отключения насосов

Как известно у них имеется только два варианта: Вкл / Выкл.

Данное понятие можно разделить на две составляющее:

1. Обозначить этим термином само явление, что существует гистерезис. Например, что данная система обладает гистерезисом.

2. Обозначить значение гистерезиса. Например, сказать, что гистерезис равен 2 градусам.

Исходя из этого

Гистерезисом называется или величина, при котором сигнал меняется на противоположный сигнал. Или сам эффект при котором, действие переключения на противоположный сигнал осуществляется с некоторой задержкой по величине влияния. (Например, при достижение нормы температуры и превышение этой нормы сигнал изменится не сразу, а по достижению той самой величины гистерезиса).

График температурного гистерезиса

Пример для термостата

Термостат настроен на 25 градусов с гистерезисом 2 градуса.

Предположим что температура помещения 20 градусов. Когда температура достигнет 27 градусов термостат переходит в положение отключения. После этого температура помещения будет падать. Когда температура достигнет 23 градусов, то термостат переходит в положение включения. Цикл замыкается.

Пример для реле давления

Реле настроено на два порога: Порог включения 1,2 Bar, порог отключения 3 Bar

Гистерезис при этом будет равен 0,9 Bar. (3-1,2)/2=0,9

Когда давление составляет 1 Bar, реле замыкает контакт. Когда давление достигает 3 Bar, реле размыкает контакт. Когда давление достигает 1,2 Bar, реле вновь замыкает контакт. Цикл повторяется.

Вот собственно так и нужно понимать логику гистерезиса.

Если бы давление включение и отключения имели одно значение, то гистерезиса бы не было. То есть если порог включения равен порогу отключения, то в такой системе отсутствует гистерезис.

А поскольку комнатные термостаты обладают разными порогами включения и отключения, то такая система обладает гистерезисом. Гистерезис в свою очередь позволяет реже производить переключение между двумя положениями: Вкл / Выкл. Но чем больше гистерезис, тем выше скачкообразное изменение температуры.

Существуют другие графики гистерезисов. Например, магнитный гистерезис

Термореле с регулировкой температуры можно приобрести в магазине или же сделать самому Сегодня, в быт современного человека активно внедряются устройства, позволяющие автоматизировать работу систем отопления и вентиляции, горячего водоснабжения. К таким устройствам относят и термореле. Какие виды термореле для контроля над температурой существуют на сегодня, где можно использовать терморегуляторы и как самостоятельно сделать устройство – читайте ниже.

Что такое термореле с регулировкой температуры

Термореле с регулировкой температуры – это электромеханический прибор, предназначенный для контроля температуры в неагрессивной среде. Регулировка температуры посредством устройства происходит благодаря способности реле размыкать и замыкать контакты электрической цепи, в соответствии с изменениями температурного режима.

Это позволяет использовать отопительные приборы только по их фактической необходимости.

Так, например, термореле с внешними теплочувствительными датчиками можно использовать для регулирования работы отопительной системы в зависимости от погодных условий. Регулятор будет включать отопительные приборы при понижении температуры на улице ниже заданной.

Кроме того, термореле можно использовать для:

• Управления оборудованием для нагрева воды в системах автономного отопления и горячего водоснабжения;
• Автономной работы “теплого пола”, водонагревательного котла;
• Автоматизации систем кондиционирования в тепличном хозяйстве;
• В автоматических системах отопления погреба и других складских и подсобных помещений.

Существует несколько видов термореле. В основном, устройства различаются по исполнению. При этом, их устройство остается практически неизменным. К основным конструктивным элементам термореле относят термочувствительный датчик и терморегулятор, подающий сигнал на включение или выключение приборов обогрева и кондиционирования. Информация о фактическом и заданном температурных режимах, обычно, выводится на цифровой дисплей устройства, а светодиодный индикатор сигнализирует о рабочем состоянии реле.

Для чего нужен гистерезис терморегулятора

Сегодня, большинство устройств по контролю над температурным режимом имеют функции как установки нужной температуры, так и настройки гистерезиса. Что же такое гистерезис терморегулятора? Это величина температуры, при которой сигнал противоположно меняется. Благодаря настройке гистерезиса реле осуществляет включение или выключение подключенного к нему оборудования.

Главная функция гистерезиса терморегулятора заключается в выключении и включении оборудования, которое к нему подключено

То есть гистерезис – это разница между температурами включения и выключения приборов, обеспечивающих нагревание или охлаждение среды.

Так, например, если гистерезис терморегулятора равен 2 °С, а само устройство выставлено на 25 °С, то при понижении температуры окружающей среды до 23 °С термореле запустит оборудование, контролирующее обогрев комнаты. Такое оборудование может быть представлено электрическим обогревателем или газовым котлом отопления. При этом, чем больше будет гистерезис, тем реже будет запускаться термореле. Это следует учитывать в том случае, если главной целью установки автоматического терморегулятора является экономия электроэнергии.

Виды термореле на включение-выключение

Обычный терморегулятор на включение и выключение представляет собой компактный электронный блок, который крепится на стену в подходящем месте и соединяется с контролируемым оборудованием. Самый простой, а поэтому и самый доступный регулятор температуры имеет механическое управление.

Кроме того, все термореле делится на:

1. Программируемые устройства контроля. Такие регуляторы подключаются к оборудованию как по проводному, так и по беспроводному принципу. Настройка реле производится через специальную программу или ЖК дисплей. Благодаря программному обеспечению можно настраивать реле на срабатывание в определенное время суток и года.
2. Термореле с модулем беспроводного программирования GSM. Такие устройства могут быть как с одним, так и двумя термодатчиками.
3. Автономные регуляторы с питанием от аккумуляторов. Такие установки, чаще всего, используют для контроля работы бытовой техники (например, холодильника), инкубаторов.

Отдельно выделяют беспроводные устройства с внешним датчиком. Такие устройства считаются наиболее эффективными. Они отличаются быстродействием, ведь термодатчик реагирует на изменение температуры еще до того, как она успела повлиять на температуру внутри помещения.

Как сделать термореле своими руками

Подходящее по способу действия термореле можно заказать в интернет-магазине, а можно собрать своими руками. Чаще всего, самодельные регуляторы температуры воздуха рассчитываются на питание от аккумулятора на 12 В. Можно запитать термореле и к электропроводке через силовой кабель.

Для того чтобы смастерить терморегулятор, необходимо заранее подготовить корпус прибора и другие инструменты для работы

Для того, чтобы собрать надежный терморегулятор с датчиком следует:

1. Подготовить корпус прибора. Для этих целей можно выбрать корпус от старого электрического счётчика, автоматического выключателя.
2. Ко входу компаратора (помеченного знаком «+») подключить потенциометр, а минусовому инверсному входу – термодатчики типа LM335. Схема работы устройства достаточно простая. При повышении напряжения на прямом входе, транзистор подает питание на реле, а оно, в свою очередь, на нагреватель. Как только напряжение на обратном входе станет выше, чем на прямом, уровень на выходе компаратора приблизится к нулю, и реле отключится.
3. Создать отрицательную связь между прямым входом и выходом. Это создаст пределы включения и отключения терморегулятора.

Для питания терморегулятора можно взять катушку от старого электромеханического электросчетчика. Для получения необходимого напряжения в 12 В, нужно будет намотать на катушку 540 витков. Для этого лучше всего использовать медный провод диаметром не менее 0,4 мм.

Как изготовить терморегулятор для инкубатора своими руками

Инкубатор – это незаменимая вещь в сельском хозяйстве, которая позволяет выводить птенцов в домашних условиях. Температуру инкубатора можно контролировать с помощью термореле. Термореле для инкубатора можно приобрести, а можно собрать самостоятельно из подручных материалов.

Существует два способа изготовления терморегулятора для инкубатора:

• С использованием стабилитрона, тиристора и 4 диодов мощностью не менее 700 Вт. Регулировка температурного режима выполняться через переменный резистор с сопротивлением в диапазоне от 30 до 50 кОм. Датчиком температуры в данном приборе выступит транзистор, установленный в стеклянной трубке и размещенный на лотке с яйцами.
• С использованием термостата. К корпусу термостата с помощью паяльника нужно будет прикрепить винт и связать его с контактами. Вращение винта будет регулировать температурные показатели.

Наиболее простым и доступным считается второй способ. Независимо от типа термореле, перед закладкой яиц, инкубатор необходимо прогреть, а самодельный терморегулятор настроить.

Ремонт терморегулятора холодильника своими руками (видео)

Термореле с регулировкой температуры – это простое устройство, которое позволяет автоматизировать работу нагревательного, обогревательного и кондиционирующего оборудования. Благодаря термореле электроприборы можно автоматически использовать по их фактическому назначению, сократив потребление электроэнергии. Выбрать термореле помогут представленные выше рекомендации. А если подобрать наиболее подходящее устройство не получилось, вы всегда сможете собрать терморегулятор своими силами!

Что такое гистерезис в температурах и давлениях?

Гистере́зис (в переводе с греческого — отстающий) — свойство систем (физических, логических, биологических и т. д.), мгновенный отклик которых на приложенные к ним воздействия зависит в том числе и от их текущего состояния, а поведение системы на интервале времени во многом определяется её предысторией.

Многие устройства по регулировке и контролю температуры систем отопления имеют настройку не только температуры, но и обязательную настройку гистерезиса, которая позволяет уменьшить количество переключения в единицу времени между двумя положениями: Вкл / Выкл. Гистерезис также позволяет повысить точность регулировки температуры уменьшением гистерезиса.

На сегодняшний день в основном существует только дуальный гистерезис, имеющий только два положения.

К примеру, мы рассмотрим два варианта:

1. Температурный гистерезис – для логики темростатов

2. Гистерезис давления – реле включения / отключения насосов

Как известно у них имеется только два варианта: Вкл / Выкл.

Данное понятие можно разделить на две составляющее:

1. Обозначить этим термином само явление, что существует гистерезис. Например, что данная система обладает гистерезисом.

2. Обозначить значение гистерезиса. Например, сказать, что гистерезис равен 2 градусам.

Исходя из этого

Гистерезисом называется или величина, при котором сигнал меняется на противоположный сигнал. Или сам эффект при котором, действие переключения на противоположный сигнал осуществляется с некоторой задержкой по величине влияния. (Например, при достижение нормы температуры и превышение этой нормы сигнал изменится не сразу, а по достижению той самой величины гистерезиса).

График температурного гистерезиса

Пример для термостата

Термостат настроен на 25 градусов с гистерезисом 2 градуса.

Предположим что температура помещения 20 градусов. Когда температура достигнет 27 градусов термостат переходит в положение отключения. После этого температура помещения будет падать. Когда температура достигнет 23 градусов, то термостат переходит в положение включения. Цикл замыкается.

Пример для реле давления

Реле настроено на два порога: Порог включения 1,2 Bar, порог отключения 3 Bar

Гистерезис при этом будет равен 0,9 Bar. (3-1,2)/2=0,9

Когда давление составляет 1 Bar, реле замыкает контакт. Когда давление достигает 3 Bar, реле размыкает контакт. Когда давление достигает 1,2 Bar, реле вновь замыкает контакт. Цикл повторяется.

Вот собственно так и нужно понимать логику гистерезиса.

Если бы давление включение и отключения имели одно значение, то гистерезиса бы не было. То есть если порог включения равен порогу отключения, то в такой системе отсутствует гистерезис.

А поскольку комнатные термостаты обладают разными порогами включения и отключения, то такая система обладает гистерезисом. Гистерезис в свою очередь позволяет реже производить переключение между двумя положениями: Вкл / Выкл. Но чем больше гистерезис, тем выше скачкообразное изменение температуры.

Существуют другие графики гистерезисов. Например, магнитный гистерезис

Гистерезис терморегулятора что это

Что такое гистерезис в температурах и давлениях?

Гистере́зис (в переводе с греческого — отстающий) — свойство систем (физических, логических, биологических и т. д.), мгновенный отклик которых на приложенные к ним воздействия зависит в том числе и от их текущего состояния, а поведение системы на интервале времени во многом определяется её предысторией.

Многие устройства по регулировке и контролю температуры систем отопления имеют настройку не только температуры, но и обязательную настройку гистерезиса, которая позволяет уменьшить количество переключения в единицу времени между двумя положениями: Вкл / Выкл. Гистерезис также позволяет повысить точность регулировки температуры уменьшением гистерезиса.

На сегодняшний день в основном существует только дуальный гистерезис, имеющий только два положения.

К примеру, мы рассмотрим два варианта:

1. Температурный гистерезис – для логики темростатов

2. Гистерезис давления – реле включения / отключения насосов

Как известно у них имеется только два варианта: Вкл / Выкл.

Данное понятие можно разделить на две составляющее:

1. Обозначить этим термином само явление, что существует гистерезис. Например, что данная система обладает гистерезисом.

2. Обозначить значение гистерезиса. Например, сказать, что гистерезис равен 2 градусам.

Исходя из этого

Гистерезисом называется или величина, при котором сигнал меняется на противоположный сигнал. Или сам эффект при котором, действие переключения на противоположный сигнал осуществляется с некоторой задержкой по величине влияния. (Например, при достижение нормы температуры и превышение этой нормы сигнал изменится не сразу, а по достижению той самой величины гистерезиса).

График температурного гистерезиса

Пример для термостата

Термостат настроен на 25 градусов с гистерезисом 2 градуса.

Предположим что температура помещения 20 градусов. Когда температура достигнет 27 градусов термостат переходит в положение отключения. После этого температура помещения будет падать. Когда температура достигнет 23 градусов, то термостат переходит в положение включения. Цикл замыкается.

Пример для реле давления

Реле настроено на два порога: Порог включения 1,2 Bar, порог отключения 3 Bar

Гистерезис при этом будет равен 0,9 Bar. (3-1,2)/2=0,9

Когда давление составляет 1 Bar, реле замыкает контакт. Когда давление достигает 3 Bar, реле размыкает контакт. Когда давление достигает 1,2 Bar, реле вновь замыкает контакт. Цикл повторяется.

Вот собственно так и нужно понимать логику гистерезиса.

Если бы давление включение и отключения имели одно значение, то гистерезиса бы не было. То есть если порог включения равен порогу отключения, то в такой системе отсутствует гистерезис.

А поскольку комнатные термостаты обладают разными порогами включения и отключения, то такая система обладает гистерезисом. Гистерезис в свою очередь позволяет реже производить переключение между двумя положениями: Вкл / Выкл. Но чем больше гистерезис, тем выше скачкообразное изменение температуры.

Существуют другие графики гистерезисов. Например, магнитный гистерезис

Подбор термостата осуществляется по температуре закрытия, а не открытия

1. Цифири на термосе ни о чем не говорят. Только кипячение установит истину.

2. Открытие при 92 гр., установленное кипячением, тоже мало о чем говорит, к сожалению. Дело в том, что термос открыться может ровно при 92, но вот закрытие его может быть и при 82. Поэтому в данном случае нижнюю границу температуры ОЖ как раз держит температура закрытия клапана термостата, а не открытия как многие считают! Именно по этой причине имеется всегда разница между показанием термодатчика и показанием температуры открытия термостата. Температура ОЖ — это есть температура закрытия термостата, к сожалению, её не только не пишут на термосе, но и не придают ей никакого значения!

3. Правильный термостат имеет очень узкую петлю гистерезиса, и, именно опираясь на неё, можно подобрать такой термостат. И только тогда достичь достаточно стабильной (колебания в узком диапазоне ) и нормальной рабочей температуры ОЖ.

Вот такой у меня сейчас стоит термостат под номером 13. И температура ОЖ у меня колеблется в очень узком диапазоне от 87 до 88С, при открытых жалюзи (за бортом (-10)С). При помощи жалюзи я могу повысить температуру до любого нужного значения плоть до +98С. Потом срабатывает вентилятор ит.п.. и т.д.

Влияние картонки ничтожно и опасно, т.к. она исключает термостат из процесса регулирования температуры ОЖ ДВС.

Термодинамика ДВС и гистерезис термостата двигателя автомобиля

Открыл старый учебник по термодинамике и вот что я там вычитал. Термодинамика — наука об основных способах преобразования внутренней энергии тел для совершения механической работы. Определение очень подходило к обсуждаемой автомобильной тематике. Читаем дальше о так называемом постулате Клаузиуса: «процесс, при котором не происходит других изменений, кроме передачи теплоты от горячего тела к холодному, является необратимым, то есть теплота не может перейти от холодного тела к горячему без каких-либо других изменений в системе». Из прочитанного постулата делаем для себя существенный вывод: энергия передается от горячего тела к холодному.

Теперь разберемся, откуда, собственно, берется энергия в автомобиле для его перемещения в пространстве. Конечно, это энергия сгорания бензина. Двигатели внутреннего сгорания (ДВС) переводят химическую энергию топлива в тепловую энергию, а затем с помощью кривошипно-шатунного механизма в механическую работу. При этом 1 литр бензина при сгорании выделяет около 9,5 кВт*ч тепловой энергии.

1) через конвекцию и тепловое излучение,

2) через систему отвода выхлопных газов и

3) через систему охлаждения двигателя, где как раз и нужен пресловутый термостат для регулирования объема охлаждающей жидкости.

Остановимся немного на значении стабильного рабочего температурного режима ДВС (Н5.). Я уже привел, что его диапазон достаточно узок (80 — 115С). Но здесь также нужно понимать, что бывают разные условия движения, которым соответствуют разные температурные значения. Для экономного стиля и небольшой загрузки машины оптимальной будет температура 95-115С. Для эксплуатации с максимальной нагрузкой нужна температура поменьше — порядка 85-95С. Для экологичного вождения, когда процент NOх в выхлопе минимален, нужна и минимальная температура — порядка 80-85С. По приведенной классификации терморежимов ДВС в журнале «АБС» за январь 2012 г. эти режимы обозначаются как Н5.3., Н5.2. и Н5.1. соответственно. У разных производителей двигателей приведенные значения, естественно, будут несколько отличаться.

Теперь, понимая, что оптимальная температура ДВС зависит от условий вождения и что она находится в очень узком диапазоне температур, перейдем к вопросу регуляции и поддержания необходимого температуры. Исходя из приведенной диаграммы, мы видим, что регулировать её мы может только двумя способами: регуляцией через систему охлаждения и путем рассеивания конвекцией и излучением. Для первого варианта хорошо подходит термостат, для второго же необходима регулируемая теплоизоляция моторного отсека.

Остановимся на первом варианте — термостате и его свойствах, что собственно и являлось предметом спора на автомобильном форуме. Приводить устройство термостата не буду, т.к. основная масса читателей знает его нехитрое устройство. Остановлюсь лишь на некоторых общепринятых заблуждениях и приведу опровержения на них.

1. Термостат не ускоряет прогрев двигателя.

Средняя же скорость (линия тренда) – это прямая, расположенная под определенным ß-углом, который показывает рост температуры во времени и зависит только от технологических особенностей двигателя (теплоемкости) и количества сгоревшего топлива. Отличия для разных двигателей незначительны, т.к. даже на ХХ ЭБУ у многих машин готовит одинаковую смесь. Для конкретного двигателя ß-угла есть константа.

2. Термоизоляция моторного отсека в т.ч. термоодеялом не ускоряет прогрев двигателя.

1. От -25С до +50С скорость прогрева одинакова и утепление на нее не влияет.

2. От +50С до +70С скорость прогрева чуть больше с утеплением.

3. От +70С до +100С скорость прогрева больше с утеплением.

Строго говоря, любая теплоизоляция моторного отсека (в т.ч. теплоодеяло) хорошо работает не в фазе нагрева ДВС, а в фазе остывания, когда она удлиняет остывание МО и двигателя в т.ч. И происходит это благодаря «перекрытию» канала рассеивания тепла конвекцией и излучением.

3. Выбитые цифры на корпусе термостата ни о чем не повествуют.

При этой заявленной температуре они должны были открываться, но на практике ни один термостат не соответствовал указанным значениям (+82,+84,+89С).

Для написания этой статьи было проверено 10 новых различных термостатов, и только один открылся точно при достижении указанной температуры!

Таким образом мы имеем соотношение 1:9, т.е один нормальный термостат на 9 с параметрами, которые не соответствуют заявленным изготовителем.

4. Термостаты со временем теряют свои свойства.

Кстати, я попробовал «оживить» некоторые старые термостаты и посмотреть на изменения в петле их гистерезиса. После определенных манипуляций мне удалось улучшить характеристики конкретного термостата. Весь вопрос — на долго ли?

5. Главным и единственным критерием определения работоспособности термостата является «петля» гистерезиса.

1. Точка открытия А должна точно соответствовать маркировке (температуре открытия).

2. Точка В соответствует максимальной амплитуде открытия и должна быть стабильна во временя эксплуатации.

3. Гистерезис (разница в открытии и закрытии при заданной температуре) должен быть минимальным, т.е петля должна выглядеть на графике «тощей», а не «толстой».

4. Со временем эксплуатации авто α-угол не должен изменяться.

5. Отрезок А-С (начало открытия и момент полного закрытия) хорошего термостата минимален и не увеличивается со временем службы.

6. Значение точки С (полное закрытие) также должно быть нанесено на корпус термостата.

Гистерезис для всех блоков Кситал составляет 1 o С.

Это значение оптимально практически для всех применений. В случае особой необходимости его можно изменить.

Нижеприведенные рекомендации не актуальны для старых блоков, которые не реагируют на SMS-команды запроса и изменения констант в энергонезависимой памяти блока.

Когда Вы задаете термостату температуру поддержания, например, +23 o С, то при заводских значениях гистерезиса, управляющее реле будет включаться на 22,5 o С и отключаться на 23,5 o С, поддерживая тем самым температуру 23 o С±0,5 o С. Это оптимальная настройка для поддержания температуры воздуха.

Если Вам нужно, чтобы температура поддерживалась в других пределах или управляющее реле более редко включало и выключало бы отопитель, Вы можете подстроить гистерезис выбранного термостата.

Все буквы в командах — английские.

«пароль» в командах это актуальный пароль в системе. Значение по умолчанию 00000.

в командах это адрес константы половины гистерезиса нужного термостата:

• 03D — адрес константы значения половины гистерезиса для реле №1 в полуградусах
• 03E — адрес константы значения половины гистерезиса для реле №2 в полуградусах
• 03F — адрес константы значения половины гистерезиса для реле №3 в полуградусах

Значения констант по умолчанию равны «01», т.е. половина гистерезиса равна 0,5 o С, а полный гистерезис каждого термостата равен 1 o С.

Чтобы подстроить гистерезис выбранного термостата

Узнайте текущее значение половины гистерезиса SMS-командой с телефона 00SMS:

Получите ответ типа:

Задайте новое значение половины гистерезиса в диапазоне 0,5 o С. 40 o С, что соответствует диапазону значений констант 01. 50 с помощью SMS-команды с телефона 00SMS:

Получите подтверждение типа:

Пример:

Необходимо, чтобы реле №2 включалось при +30 o С, а выключалось при +50 o С. В системе используется пароль по умолчанию.

Т.к. средняя температура между +30 o С и +50 o С равна +40 o С, то отправляем команду задания среднего порога регулирования для реле №2:

Т.к. половина гистерезиса (отклонение в одну сторону от порога регулирования) составляет 10 o С (в полуградусах это «20», а в шестнадцатеричном виде «14»), то отправляем команду:

Что такое гистерезис температуры?

Перед тем как обратиться непосредственно к вопросу о том, что такое гистерезис температуры, отметим, что hysteresis  в переводе с греческого языка означает отстающий, запаздывающий. Это свойство некоторых систем, например, физических, биологических, экономических, инженерных и других, которое состоит в том, что реакция на внешние воздействия зависит не только от текущего состояния, но и определено предысторией состояний системы. Наиболее часто с гистерезисом имеют дело в физике. Его рассматривают в таких формах как:

• магнитный гистерезис;
• гистерезис сегнетоэлектриков;
• упругий гистерезис.

            В инженерных технологиях явление гистерезиса рассматривается как свойство физических систем.  Таких как, например, термостаты котлов отопления, хронотермостаты, регулирующие температуру теплых полов и др. Температурный гистерезис заложен в логику термостата. Приведем пример. Считаем, что система имеет гистерезис. Гистерезис температуры равен 2 градусам. Тогда гистерезисом может называться величина при которой сигнал изменяется на противоположный или сам эффект перехода на противоположный сигнал, при котором влияние перехода осуществляется с некоторой задержкой. (Так, в момент, когда заданная температура достигнута и превышена, сигнал сменится на противоположный не сразу, а по достижении величины гистерезиса). Допустим, что заданная температура термостата С, при этом гистерезис температуры С. Если температура в помещении С термостат включается. Когда температура в помещении достигнет С термостат перейдет в выключенное состояние. Температура в помещении станет уменьшаться, когда она достигнет значения С термостат включится.

Как подстроить гистерезис термостата КСИТАЛ

Гистерезис для всех блоков Кситал составляет 1^oС.

Это значение оптимально практически для всех применений. В случае особой необходимости его можно изменить.

Нижеприведенные рекомендации не актуальны для старых блоков, которые не реагируют на SMS-команды запроса и изменения констант в энергонезависимой памяти блока.

Когда Вы задаете термостату температуру поддержания, например, +23^oС, то при заводских значениях гистерезиса, управляющее реле будет включаться на 22,5^oС и отключаться на 23,5^oС, поддерживая тем самым температуру 23^oС±0,5^oС. Это оптимальная настройка для поддержания температуры воздуха.

Необходимо следить, чтобы термодатчик не был размещен вблизи отопителя, поскольку от этого нарушается процесс поддержания температуры в помещении.

Если Вам нужно, чтобы температура поддерживалась в других пределах или управляющее реле более редко включало и выключало бы отопитель, Вы можете подстроить гистерезис выбранного термостата.

Неаккуратным обращением с константами при помощи нижеприведенных команд можно нарушить работоспособность блока.

Все буквы в командах — английские.

«пароль» в командах это актуальный пароль в системе. Значение по умолчанию 00000.

<адрес> в командах это адрес константы половины гистерезиса нужного термостата:

• 03D — адрес константы значения половины гистерезиса для реле №1 в полуградусах
• 03E — адрес константы значения половины гистерезиса для реле №2 в полуградусах
• 03F — адрес константы значения половины гистерезиса для реле №3 в полуградусах

Значения констант по умолчанию равны «01», т.е. половина гистерезиса равна 0,5^oС, а полный гистерезис каждого термостата равен 1^oС.

Чтобы подстроить гистерезис выбранного термостата

Узнайте текущее значение половины гистерезиса SMS-командой с телефона 00SMS:

E<адрес>? пароль

Получите ответ типа:

E<адрес>=ХХ ...
где ХХ - первое число в ответе после знака "=". Это текущее значение половины гистерезиса в шестнадцатиричном виде.

Задайте новое значение половины гистерезиса в диапазоне 0,5^oС…40^oС, что соответствует диапазону значений констант 01…50 с помощью SMS-команды с телефона 00SMS:

E<адрес>=XX пароль
где ХХ - это новое значение половины гистерезиса

Получите подтверждение типа:

E<адрес>=ХХ ... где ХХ - новое значение

Пример:

Необходимо, чтобы реле №2 включалось при +30^oС, а выключалось при +50^oС. В системе используется пароль по умолчанию.

Т.к. средняя температура между +30^oС и +50^oС равна +40^oС, то отправляем команду задания среднего порога регулирования для реле №2:

Temp.R2=40 00000

Т.к. половина гистерезиса (отклонение в одну сторону от порога регулирования) составляет 10^oС (в полуградусах это «20», а в шестнадцатеричном виде «14»), то отправляем команду:

E03E=14 00000

Получаем подтверждение:

E03E=14 ...

Эта информация была полезной?

---

Автор: Кситал    Дата: 16.08.2020    Просмотров: 3972

---

 К статьям

Что такое гистерезис температуры котла

Подскажете, пожалуйста, что такое гистерезис температуры? Где используют данное понятие, приведите пример .

Перед тем как обратиться непосредственно к вопросу о том, что такое гистерезис температуры, отметим, что hysteresis в переводе с греческого языка означает отстающий, запаздывающий. Это свойство некоторых систем, например, физических, биологических, экономических, инженерных и других, которое состоит в том, что реакция на внешние воздействия зависит не только от текущего состояния, но и определено предысторией состояний системы. Наиболее часто с гистерезисом имеют дело в физике. Его рассматривают в таких формах как:

• магнитный гистерезис;
• гистерезис сегнетоэлектриков;
• упругий гистерезис.

В инженерных технологиях явление гистерезиса рассматривается как свойство физических систем. Таких как, например, термостаты котлов отопления, хронотермостаты, регулирующие температуру теплых полов и др. Температурный гистерезис заложен в логику термостата. Приведем пример. Считаем, что система имеет гистерезис. Гистерезис температуры равен 2 градусам. Тогда гистерезисом может называться величина при которой сигнал изменяется на противоположный или сам эффект перехода на противоположный сигнал, при котором влияние перехода осуществляется с некоторой задержкой. (Так, в момент, когда заданная температура достигнута и превышена, сигнал сменится на противоположный не сразу, а по достижении величины гистерезиса). Допустим, что заданная температура термостата С, при этом гистерезис температуры С. Если температура в помещении С термостат включается. Когда температура в помещении достигнет С термостат перейдет в выключенное состояние. Температура в помещении станет уменьшаться, когда она достигнет значения С термостат включится.

—> —>Меню сайта —>

—> —>Форма входа —>

—> —>Категории раздела —>

—> —>Поиск —>

—> —>Наш опрос —>

—> —>Друзья сайта —>

—> —>Статистика —>

В случае использования пультов управления для нормальной работы отопительной системы необходимо задавать температуру системы на входе в котел (обратка), на выходе из котла (подача) и гистерезис (уставку гистерезиса) по каждому каналу.

Гистерезис (уставка гистерезиса) – это разница между температурой отключения и последующего включения, задается по каждому каналу в диапазоне от 1 до 9°С. Этот параметр мы рекомендуем выставить в пределах:

— на обратке 2 — 6°С;

— на подаче 5 — 9°С.
Несколько примеров:

Если мы используем электрокотёл очаг 5 для отопления помещения объёмом до 240 кубов, то допустимое количество жидкости в системе может быть 30- 60 литров . При этом на подаче (выход из котла) ставим температуру 70 гр. С и гистерезис 9 гр. С. На обратке (вход в котёл) ставим по необходимости температуру 35-50 гр. С. Гистерезис выставляется по следующим правилам:
Если количество жидкости 30 литров , то гистерезис выставляем 6 гр. С.
Если количество жидкости 60 литров , то гистерезис выставляем 4 гр. С.
Если количество жидкости 80 литров , то гистерезис выставляем 3 гр. С.
Если количество жидкости 100 литров , то гистерезис выставляем 2 гр. С.
Если количество жидкости более 100 литров , котёл очаг 5 работать не будет.
Если мы обогреваем воду в бассейне объёмом 30 кубометров, необходим Тэновый котёл ЭВПУ-1-30 квт. (из расчёта 1квт. на 1 кубометр). В этом случае на подаче (выход из котла) ставим температуру 50 гр. С, гистерезис 9 гр. С. На обратке (вход в котёл) гистерезис ставим 1гр. С. Температуру обратки регулируем по необходимости в диапазоне 22-30 гр. С.

Что такое гистерезис в температурах и давлениях?

Гистере́зис (в переводе с греческого — отстающий) — свойство систем (физических, логических, биологических и т. д.), мгновенный отклик которых на приложенные к ним воздействия зависит в том числе и от их текущего состояния, а поведение системы на интервале времени во многом определяется её предысторией.

Многие устройства по регулировке и контролю температуры систем отопления имеют настройку не только температуры, но и обязательную настройку гистерезиса, которая позволяет уменьшить количество переключения в единицу времени между двумя положениями: Вкл / Выкл. Гистерезис также позволяет повысить точность регулировки температуры уменьшением гистерезиса.

На сегодняшний день в основном существует только дуальный гистерезис, имеющий только два положения.

К примеру, мы рассмотрим два варианта:

1. Температурный гистерезис – для логики темростатов

2. Гистерезис давления – реле включения / отключения насосов

Как известно у них имеется только два варианта: Вкл / Выкл.

Данное понятие можно разделить на две составляющее:

1. Обозначить этим термином само явление, что существует гистерезис. Например, что данная система обладает гистерезисом.

2. Обозначить значение гистерезиса. Например, сказать, что гистерезис равен 2 градусам.

Исходя из этого

Гистерезисом называется или величина, при котором сигнал меняется на противоположный сигнал. Или сам эффект при котором, действие переключения на противоположный сигнал осуществляется с некоторой задержкой по величине влияния. (Например, при достижение нормы температуры и превышение этой нормы сигнал изменится не сразу, а по достижению той самой величины гистерезиса).

График температурного гистерезиса

Пример для термостата

Термостат настроен на 25 градусов с гистерезисом 2 градуса.

Предположим что температура помещения 20 градусов. Когда температура достигнет 27 градусов термостат переходит в положение отключения. После этого температура помещения будет падать. Когда температура достигнет 23 градусов, то термостат переходит в положение включения. Цикл замыкается.

Пример для реле давления

Реле настроено на два порога: Порог включения 1,2 Bar, порог отключения 3 Bar

Гистерезис при этом будет равен 0,9 Bar. (3-1,2)/2=0,9

Когда давление составляет 1 Bar, реле замыкает контакт. Когда давление достигает 3 Bar, реле размыкает контакт. Когда давление достигает 1,2 Bar, реле вновь замыкает контакт. Цикл повторяется.

Вот собственно так и нужно понимать логику гистерезиса.

Если бы давление включение и отключения имели одно значение, то гистерезиса бы не было. То есть если порог включения равен порогу отключения, то в такой системе отсутствует гистерезис.

А поскольку комнатные термостаты обладают разными порогами включения и отключения, то такая система обладает гистерезисом. Гистерезис в свою очередь позволяет реже производить переключение между двумя положениями: Вкл / Выкл. Но чем больше гистерезис, тем выше скачкообразное изменение температуры.

Существуют другие графики гистерезисов. Например, магнитный гистерезис

Универсальный регулируемый термостат с изменяемым гистерезисом

Данное устройство выполняет функцию цифрового термостата с возможностью настройки температуры, гистерезиса, а также выбора одного из двух режимов работы (нагрев/охлаждение). Может работать в местах, где необходимо поддерживать температуру на заданном уровне.

Основные характеристики термостата:

• Диапазон измерения и регулирования температуры: -50 C…+120 C
• Изменение настройки с шагом 0,5°C или 5°C
• Диапазон гистерезиса: 1…10°C
• Работа в режиме нагрева или в режиме охлаждения
• Управление нагрузкой посредством силового реле
• Отображение информации с помощью LCD 16X2
• Светодиодная индикация состояния реле

Благодаря применению температурного датчика DS18B20, мы можем контролировать температуру в широком диапазоне от -50°C до +120°C. Термостат может работать в режиме нагрева или охлаждения, которые в удобном виде можно переключить в настройках. Термостат оснащен LCD дисплеем 16×2, что дает возможность постоянно контролировать текущую, минимальную и максимальную температуру.

Кроме того, устройство имеет два светодиода красного и зеленого цвета, которые показывают состояние реле и правильную работу программы микроконтроллера. Благодаря использованию энергонезависимой памяти EEPROM, термостат запоминает последние настройки, что упрощает работу с устройством.

Программа микроконтроллера способна определить отсутствие или повреждение датчика DS18B20, с последующим выведением информации на дисплей и отключением реле.

Все устройство собрано на двух платах, соединенные между собой 3-проводной линией, что дает много возможностей при установке его в корпус. Термостат имеет встроенный блок питания, который вместе с несколькими внешними элементами стабилизирует и фильтрует напряжение для микроконтроллера.

Трансформатор TR1 понижает напряжение до значения 10 В, которое затем выпрямляется, фильтруется и стабилизируется. Исполнительная часть состоит из мощного реле и управляющего транзистора VT1. Диод VD2 защищает транзистор от всплесков ЭДС самоиндукции во время выключения реле.

На разъем X1 выведены: масса, напряжение питания VCC и сигнал базы транзистора (через токоограничивающий резистор R1).Разъем X2 датчика DS18B20 имеет напряжение питания, массу, и сигнальную линию, идущую к микроконтроллеру. По datasheet данная линия подтянута к питанию через резистор 4,7 к (R3).

Микросхема DD1 — это микроконтроллер Atmega8, который работает от внутреннего RC генератора на частоте 1 МГц. Конденсаторы С1 и С2 фильтруют напряжение питания микроконтроллера, а резисторы R1 и R2 ограничивают ток светодиодов HL2 и HL1.

LCD дисплей подключен к микроконтроллеру по 4-х разрядной шине. Потенциометр R5 регулирует контрастность дисплея. Работоспособность данного термостата протестирована в Proteus (ссылка на модель в конце статьи)

Управление термостатом

В настройки можно войти, удерживая нажатой кнопку [SA1] во время запуска устройства и в момент его работы. При входе в настройки, можно с помощью первых трех кнопок выбрать режим работы, температуру и гистерезис. Кнопка [SA1] переключает параметрs, кнопка [SA2] увеличивает значение на 0,5°C после однократного нажатия, и на 5°C при удержании, кнопка [SA3] работает аналогично в противоположную сторону.

Кнопка [SA4] позволяет выйти из меню с сохранением параметров в EEPROM микроконтроллера, а кнопка [SA5] — выход без сохранения (отмена). Зеленый светодиод информирует пользователя о корректной работе программы, а красный отражает состояние выхода. Если будет отключен или неисправен температурный датчик, то зеленый светодиод погаснет, а также отключатся реле и красный светодиод.

Печатная плата, прошивка, модель в Proteus (38,2 KiB, скачано: 1 880)

как это работает, симптомы, проблемы, тестирование

Обновлено: 1 января 2019 г.

Термостат — ключевой компонент системы охлаждения двигателя. Система охлаждения предохраняет двигатель от перегрева. Система заправлена ​​жидким теплоносителем (антифризом) и соединена в контур с радиатором, см. Схему.

Охлаждающая жидкость проходит через двигатель, где она поглощает тепло, и попадает в верхнюю часть радиатора.Радиатор состоит из множества плоских алюминиевых трубок, окруженных ребрами. Воздух, проходящий через радиатор, охлаждает охлаждающую жидкость, стекающую по радиатору.

Один или два электрических вентилятора, прикрепленных к задней части радиатора, включаются, когда это необходимо, чтобы пропустить больше воздуха через радиатор. Водяной насос вытягивает охлаждающую жидкость из радиатора и возвращает ее в двигатель.

Нормальная рабочая температура современного двигателя составляет от 194 ° F (90 ° C) до 221 ° F (105 ° C).Задача термостата — помочь двигателю быстрее прогреться и поддерживать температуру двигателя выше минимальной рабочей температуры (194 ° F или 90 ° C).

Обычный термостат — это простой двухходовой клапан с регулируемой температурой, который открывается при заданной температуре.

Реклама — продолжить чтение ниже

В большинстве автомобилей термостат устанавливается на двигатель и подключается к верхнему или нижнему шлангу радиатора. См. Несколько примеров: термостат в Ford 2.Двигатель 3L EcoBoost. На этом фото показан корпус термостата двигателя Mazda 2.3L Turbo DISI. Это фотография корпуса термостата в двигателе Dodge Charger SRT Hemi.

Как работает термостат:

При холодном пуске двигателя термостат (главный клапан) закрыт; нет потока через радиатор. Меньший перепускной клапан открыт, и охлаждающая жидкость циркулирует только внутри двигателя и через систему обогрева автомобиля.

Термостат внутри корпуса.Разрез двигателя Ford. Щелкните для увеличения фото

По мере того, как двигатель нагревается до рабочей температуры, термостат постепенно открывается, позволяя охлаждающей жидкости проходить через радиатор. В холодную погоду, если температура двигателя падает близко к нижнему пределу рабочего диапазона (194 ° F или 90 ° C), термостат снова закрывается.

Признаки неисправного термостата

Симптомы неисправности термостата можно разделить на два типа:
Термостат застрял в открытом положении: Когда термостат застрял в открытом положении, температура двигателя во время движения падает ниже нормы, особенно на шоссе в холодную погоду.Заклинивший термостат также может вызвать недостаток тепла в системе отопления. Также может загореться индикатор Check Engine.
Термостат застрял в закрытом положении: Когда термостат застрял в закрытом положении, двигатель может перегреться. Помимо этих двух случаев, может также потребоваться замена термостата, если из корпуса термостата протекает охлаждающая жидкость.

Двигатель очень долго прогревается, может ли это быть вызвано термостатом?

Да, заклинивание термостата в открытом состоянии является одной из возможных причин, по которой двигатель может слишком долго прогреваться.Низкий уровень охлаждающей жидкости также может вызвать ту же проблему. Однако во многих современных автомобилях это нормально. Многие автомобили последних моделей имеют двигатели с меньшим расходом топлива. Это означает, что они сжигают меньше топлива и, как следствие, производят меньше тепла. Кроме того, новые технологии, снижающие трение внутри двигателя, также уменьшают количество тепла, выделяемого трением. Во многих более новых автомобилях требуется до 20-25 минут езды, прежде чем вы сможете получить приличное тепло зимой. Обогреватель также может быть не таким мощным, как в старых автомобилях с более мощным двигателем.Это компромисс для лучшего расхода бензина. Как мы уже упоминали, один из признаков того, что термостат застрял в открытом положении (или отсутствует), — это когда температура двигателя падает ниже нормы при движении по шоссе в холодную погоду.

Как тестируется термостат

При решении любой проблемы с системой охлаждения в первую очередь проверяется уровень охлаждающей жидкости. Подробнее: как проверить уровень охлаждающей жидкости.
Раньше при испытании термостата его снимали и нагревали, когда он был погружен в воду.При температуре, указанной на термостате, он начнет открываться. В современных автомобилях за работой термостата следит компьютер двигателя (PCM). В большинстве случаев, если термостат застрял в закрытом или открытом положении, загорится индикатор Check Engine. Наиболее распространенные световые коды проверки двигателя, связанные с термостатом, — это P0128 и P0126.

Можно ли проверить термостат, не снимая его? Механики проверяют термостат, измеряя температуру верхнего и нижнего шлангов радиатора с помощью инфракрасного термометра, одновременно контролируя температуру двигателя с помощью диагностического прибора.См. Таблицу ниже.

Механик измеряет температуру шланга радиатора с помощью инфракрасного термометра

Двигатель прогревается на холостом ходу. Желтая линия — это температура двигателя. Термостат открывается при 185 ° F (85 ° C), и температура нижнего шланга радиатора (синяя линия) становится почти такой же, как температура верхнего шланга радиатора (красная линия).

На этой диаграмме желтая линия — это температура двигателя, красная линия — температура верхнего шланга радиатора, а синяя линия — температура нижнего шланга радиатора.
Когда двигатель запускается холодным, верхний шланг нагревается вместе с двигателем, но поскольку нет потока через радиатор, нижний шланг радиатора остается холодным.
В этой модели Honda, показанной на диаграмме, термостат начинает открываться при температуре около 185 ° F (85 ° C).Когда термостат открывается и охлаждающая жидкость начинает течь через радиатор, температура нижнего радиатора быстро повышается, приближаясь к температуре верхнего шланга. При температуре около 204 ° F (96 ° C) включается вентилятор радиатора, и температура падает на несколько градусов. Термостат в этой машине работает исправно.

Если термостат застрял в открытом положении, нижний шланг радиатора начал бы нагреваться, как только запустится двигатель.
Если термостат заклинивает, поток не будет даже после того, как двигатель достигнет рабочей температуры, а нижний шланг радиатора останется холодным.
Конечно, отсутствие потока через радиатор может быть вызвано многими другими причинами, помимо заклинивания термостата.
Если термостат заклинивает, двигатель может перегреться, что может привести к дорогостоящему ремонту. Если есть подозрение, что термостат заклинило, его обычно заменяют.

Замена термостата

Замена термостата

В среднестатистическом автомобиле замена термостата может стоить 150–370 долларов на запчасти и труд.В некоторых автомобилях доступ к термостату затруднен, что требует больше труда. Новый термостат обычно идет с новой прокладкой. При замене термостата необходимо залить в двигатель свежую охлаждающую жидкость (антифриз). Из системы охлаждения нужно будет как следует прокачать воздух, чтобы удалить все воздушные карманы.

После обслуживания системы охлаждения всегда важно проверять, включаются ли вентиляторы, когда двигатель полностью прогрет, а система обогрева внутри автомобиля может обеспечивать хороший нагрев на холостом ходу.

Недостаток тепла на холостом ходу может быть вызван воздушными карманами внутри системы охлаждения.

Следует ли заменять термостат в рамках регулярного технического обслуживания? Однако в этом нет необходимости, может быть хорошей идеей заменить термостат при ремонте или замене двигателя.
Термостат также часто заменяют вместе с водяным насосом, особенно если они находятся в одной зоне.

Некоторые производители рекомендуют обновлять компьютерное программное обеспечение двигателя при наличии кода проверки двигателя, связанного с термостатом, после его замены.Мы разместили несколько ссылок, по которым вы можете получить доступ к руководству по заводскому ремонту на основе абонентской платы в этой статье.

---

,Термостаты

с регулируемым дифференциалом частоты цикла — HVAC How To

Термостаты с регулируемой частотой цикла — это то, что любой домовладелец может установить для снижения затрат на электроэнергию и увеличения срока службы системы HVAC.

Что такое дифференциальный термостат с регулируемой скоростью цикла?
Все термостаты имеют заданную температуру, которая включает и выключает систему отопления и охлаждения.

Разница температур, которую термостат включает и выключает агрегат HVAC, называется Дифференциальный .

Например, термостат с дифференциалом + -1 градус, установленный на 70 градусов, включит кондиционер при 71 градусе и выключит при 69 градусах.

Его также иногда называют частотой цикла, поскольку это цикл, при котором такое устройство, как кондиционер, выключается и включается.

Когда блоки HVAC включаются и выключаются постоянно, это сказывается на оборудовании, что приводит к износу деталей и необходимости их замены.

Устройство, которое часто циклически работает, также может привести к большим счетам за электричество.

Почему выше стоимость электроэнергии?
Когда кондиционер впервые включается, он имеет наибольшее энергопотребление.

Это в основном связано с тем, что компрессор требует большого количества энергии для запуска.

После того, как компрессор проработал несколько минут, потребляемая мощность падает.

Это причина того, что короткие циклы могут привести к увеличению счета за электроэнергию.




Износ оборудования
Когда впервые включается блок HVAC, это самое тяжелое время для деталей.

Блоки, которые часто циклируются, вызывают износ деталей, что сокращает срок их службы.

Например, кондиционер должен прокачивать хладагент через систему охлаждения, которая вначале требует больше работы, чем после того, как она работает.

Как сделать установку HVAC с более длительными циклами
Использование дифференциального термостата с регулируемой частотой цикла — быстрый и простой способ решить эту проблему.

Ваш текущий термостат может изменять частоту цикла, что можно увидеть в его руководстве.

Покупка дифференциального термостата
Большинство термостатов имеют встроенный дифференциал + -1 градус, в то время как другие будут иметь дифференциал + -3 градуса.

Например, термостат с дифференциалом + -1 градус, установленный на 70 градусов, включит кондиционер при 71 градусе и выключит при 69 градусах.

При дифференциале + -3 градуса он включался бы при 72 градусах и выключался при 67 градусах.

Большинство термостатов рассчитаны на перепад + -1 градус.

Термостаты

, которые имеют «Регулируемый перепад температур» или «Регулируемые циклы» в описании продукта, обычно имеют перепад + -3 градуса.

* Этот пост содержит партнерские ссылки.
Дифференциальные термостаты с регулируемой продолжительностью цикла

,

Гистерезис | физика | Britannica

Гистерезис , отставание намагниченности ферромагнитного материала, такого как железо, от изменений намагничивающего поля. Когда ферромагнитные материалы помещаются в катушку из проволоки, по которой проходит электрический ток, намагничивающее поле или напряженность магнитного поля H, вызванная током , вызываемая током, вынуждает некоторые или все атомные магниты в материале выравниваться с полем. Чистый эффект этого выравнивания — увеличение общего магнитного поля или плотности магнитного потока на B. Процесс юстировки не происходит одновременно или синхронно с намагничивающим полем, но отстает от него.

Подробнее по этой теме

Магнит: процесс намагничивания

… материалы демонстрируют явление гистерезиса, запаздывания при изменении сил, обусловленных потерями энергии из-за внутреннего трения ….

Если интенсивность намагничивающего поля постепенно увеличивается, плотность магнитного потока B возрастает до максимального или насыщенного значения, при котором все атомные магниты ориентированы в одном направлении.Когда намагничивающее поле уменьшается, плотность магнитного потока уменьшается, снова отставая от изменения напряженности поля H. Фактически, когда H уменьшилось до нуля, B все еще имеет положительное значение, называемое остаточной остаточной индукция или удерживающая способность, которая имеет большое значение для постоянных магнитов. B Сам по себе не становится нулевым, пока H не достигнет отрицательного значения. Значение H , для которого B равно нулю, называется коэрцитивной силой.Дальнейшее увеличение H (в отрицательном направлении) заставляет плотность потока реверсировать и, наконец, снова достигать насыщения, когда все атомные магниты полностью выровнены в противоположном направлении. Цикл может быть продолжен, так что график зависимости плотности потока от напряженности поля выглядит как замкнутая петля, известная как петля гистерезиса. Энергия, теряемая в виде тепла, известная как потеря гистерезиса, при изменении намагничивания материала на обратное, пропорциональна площади петли гистерезиса.Таким образом, сердечники трансформаторов изготавливаются из материалов с узкими петлями гистерезиса, поэтому мало энергии будет теряться в виде тепла.

Петля магнитного гистерезиса Encyclopædia Britannica, Inc. .

Проектирование термостата — Задание

Разработка термостата — Упражнение — TeachEngineering

Быстрый просмотр

Уровень оценки: 9 (9-11)

Требуемое время: 2 часа

(можно разбить на два 60-минутных сеанса)

Расходные материалы на группу: 13 долларов США.00

Макетные платы, провода, устройства для зачистки проводов, резисторы и мультиметры можно использовать повторно.

Размер группы: 2

Зависимость действий: Нет

Тематические области: Физические науки, физика

Подпишитесь на нашу рассылку новостей

Резюме

Студенты изучают схемы и их компоненты, создавая простой термостат.Они узнают, почему для работы схемы необходимы ключевые детали, и изменяют схему, чтобы оптимизировать температурный диапазон термостата. Они также узнают, как инженеры-электрики проектируют схемы для бесчисленных электронных продуктов в нашем мире. Эта инженерная программа соответствует научным стандартам нового поколения (NGSS).

Инженерное соединение

Схемы широко распространены в мире современной инженерии.Большинство инженеров хорошо разбираются в электричестве и основных схемах, чтобы лучше проектировать все, от автомобилей и домов до мобильных телефонов и компьютеров. Инженеры-электрики разрабатывают схемы, питающие наши дома и бытовые приборы. Аэрокосмические инженеры и инженеры-механики используют свое понимание схем для проектирования систем управления (таких как антиблокировочные тормоза), двигателей, аттракционов, волновых машин и оборудования для космических полетов. Другие инженеры проектируют устройства, такие как термостаты, для сокращения потребления энергии и отходов.

Цели обучения

После этого занятия студенты должны уметь:

• Опишите связь программируемого термостата с энергосбережением.
• Разработайте модель схемы программируемого термостата.
• Опишите, как инженеры используют принципиальные схемы для проектирования электрической цепи.
• Перечислите преимущества использования макетной платы при проектировании схем.

Образовательные стандарты

Каждый урок или задание TeachEngineering соотносится с одним или несколькими научными предметами K-12, образовательные стандарты в области технологий, инженерии или математики (STEM).

Все 100000+ стандартов K-12 STEM, охватываемых TeachEngineering , собираются, обслуживаются и упаковываются сетью стандартов достижений (ASN) , проект D2L (www.achievementstandards.org).

В ASN стандарты имеют иерархическую структуру: сначала по источникам; например , по штатам; внутри источника по типу; например , естественные науки или математика; внутри типа по подтипу, затем по классу, и т. д. .

NGSS: научные стандарты нового поколения — наука

Ожидаемые характеристики NGSS
HS-ESS3-4.Оценить или усовершенствовать технологическое решение, которое снижает воздействие человеческой деятельности на природные системы. (9–12 классы) Вы согласны с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!
Щелкните, чтобы просмотреть другие учебные программы, соответствующие этим ожиданиям от результатов
В этом упражнении основное внимание уделяется следующим аспектам трехмерного обучения NGSS:
Наука и инженерная практика	Основные дисциплинарные идеи	Пересекающиеся концепции
Разработайте или доработайте решение сложной реальной проблемы, основываясь на научных знаниях, источниках доказательств, созданных студентами, приоритетных критериях и соображениях компромисса. Соглашение о выравнивании: Спасибо за отзыв!	Ученые и инженеры могут внести большой вклад, разрабатывая технологии, которые производят меньше загрязнений и отходов и которые предотвращают деградацию экосистем. Соглашение о выравнивании: Спасибо за отзыв! При оценке решений важно учитывать ряд ограничений, включая стоимость, безопасность, надежность и эстетику, а также учитывать социальные, культурные и экологические воздействия. Соглашение о выравнивании: Спасибо за отзыв!	Обратная связь (отрицательная или положительная) может стабилизировать или дестабилизировать систему. Соглашение о выравнивании: Спасибо за отзыв! Инженеры постоянно модифицируют эти технологические системы, применяя научные знания и методы инженерного проектирования, чтобы увеличить выгоды при одновременном снижении затрат и рисков. Соглашение о выравнивании: Спасибо за отзыв!

Общие основные государственные стандарты — математика

• Решите линейные уравнения и неравенства с одной переменной, включая уравнения с коэффициентами, представленными буквами.(Оценки 9 — 12) Подробнее

  Посмотреть согласованную учебную программу

  Вы согласны с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!

• Используйте единицы как способ понять проблемы и направить решение многоэтапных проблем; последовательно выбирать и интерпретировать единицы в формулах; выберите и интерпретируйте масштаб и начало координат на графиках и дисплеях данных.(Оценки 9 — 12) Подробнее

  Посмотреть согласованную учебную программу

  Вы согласны с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!

Международная ассоциация преподавателей технологий и инженерии — Технология

• Энергетические ресурсы могут быть возобновляемыми или невозобновляемыми.(Оценки 9 — 12) Подробнее

  Посмотреть согласованную учебную программу

  Вы согласны с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!

• Установленные принципы проектирования используются для оценки существующих проектов, сбора данных и руководства процессом проектирования.(Оценки 9 — 12) Подробнее

  Посмотреть согласованную учебную программу

  Вы согласны с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!

ГОСТ

Предложите выравнивание, не указанное выше

Какое альтернативное выравнивание вы предлагаете для этого контента?

Список материалов

Каждой группе необходимо:

• 1 макетная плата (рекомендуется 350 EXP, 6 долларов США у интернет-продавцов; или RadioShack за 8 долларов США +; или найти использованные макеты)
• 1 (или больше) микросхема датчика температуры LM35 (1 доллар США.По 29 на сайте www.digikey.com; получить дополнительные услуги на случай, если ученики случайно сломают одну из-за неправильной настройки схемы.)
• 1 Интегральная схема операционного усилителя LM324AN (1,69 доллара в RadioShack)
• 1 9-вольтовая батарея с разъемами для батарей (или есть несколько, чтобы поделиться с классом)
• 1 9-вольтовый аккумуляторный отсек (опционально или несколько штук для общего пользования)
• Лед
• Сумка на молнии
• Рабочий лист термостата
• Раздаточный материал по макетным платам и принципиальным схемам

На долю всего класса:

• 1 комплект перемычки (предпочтительнее, поскольку это проще и сокращает время настройки, 6 долларов США).50 в RadioShack), или каждой группе потребуется 2 отрезка 1-дюймового провода, 2 отрезка 3-дюймового провода и 5 отрезков 2-дюймового провода и изолента
• Маленькие приспособления для зачистки проводов (необходимы только в том случае, если вы используете изолированный провод, а не комплект перемычек, чтобы удалить изоляцию на концах проводов)
• Несколько резисторов Вт различных размеров от 500 Ом до 10 кОм (комплект из 100 элементов: 6,50 долларов США; комплект из 500 элементов: 13 долларов США в RadioShack)
• Несколько мультиметров для различных измерений (например, Kelvin 50LE http: // www.kelvin.com/ part # 9, $ 3.65)

Примечание по материалам: макеты, провода, устройства для зачистки проводов, резисторы и мультиметры можно использовать повторно.

Рабочие листы и приложения

Посетите [www.teachengineering.org/activities/view/cub_housing_lesson02_activity1] для печати или загрузки.

Больше подобной программы

Цепи

Студенты знакомятся с несколькими ключевыми понятиями электронных схем. Они узнают о некоторых физических принципах схем, ключевых компонентах схемы и их распространении в наших домах и повседневной жизни.

Предварительные знания

Знакомство с электрическими цепями, включая концепции открытых и замкнутых цепей.

Введение / Мотивация

Кто может назвать некоторые объекты, использующие цепь или несколько цепей? (Возможные ответы: сотовые телефоны, радио, телевизоры, компьютеры, видеоигры, автомобили, дома, здания, калькуляторы.) Это все отличные ответы. Все, что подключается к розетке или работает от батарей, содержит цепь для работы. Может ли кто-нибудь объяснить мне причину, по которой инженеру нужно знать о схемах? (Ответ: Чтобы иметь возможность конструировать и создавать вещи, которые используют электричество для работы.) Верно, многие инженеры используют схемы при проектировании и производстве всего, что мы упомянули. Инженеры-электрики в большей степени, чем другие инженеры, проектируют, используя схемы. Они несут ответственность за проектирование большинства схем, встречающихся в повседневных устройствах повсюду вокруг нас, включая компьютеры и компьютерные микросхемы.Однако многие другие инженеры должны иметь хотя бы базовое представление о схемах и способах создания простых схем.

Сегодня мы собираемся исследовать схему в термостате. Кто-нибудь знает, что такое термостат? Термостат — это устройство, устанавливаемое в домах и зданиях для регулирования температуры в определенной части здания, например, в одной комнате, нескольких комнатах (зоне) или во всем здании. В основном термостат работает, определяя температуру в непосредственной близости от датчика и преобразуя эту температуру в электрический сигнал.Термостат запрограммирован на выполнение выбранной задачи на основе этого электрического сигнала. Электрический сигнал сообщает термостату включить или выключить обогреватель или кондиционер, чтобы изменить температуру в комнате.

Мы все хотим сберечь энергию и убедиться, что мы эффективно используем энергию в наших домах, школах и на работе. Знаете ли вы, что некоторые термостаты предназначены для экономии энергии? Большинство новых домов и предприятий используют программируемые термостаты , которые регулируют температуру всего или части здания.Эти термостаты полезны для экономии энергии и могут быть запрограммированы на множество различных настроек. Они часто устанавливаются на , а не на для обогрева или охлаждения здания в периоды, когда в здании не используются люди, так как никто не присутствует, чтобы получить выгоду от выработки энергии. Это могут быть вечера в офисах и школах, или днем ​​дома. Представляете, сколько энергии мы сможем сэкономить, если не будем включать печь или кондиционер, когда они не нужны?

Пример программируемого термостата в доме.Попросите учащихся найти термостат в своих домах или школьных классах. Авторское право

Copyright © 2008 Denise W. Carlson. Используется с разрешения. Все права защищены.

Программируемые термостаты также можно настроить так, чтобы обогреватель или кондиционер поддерживали определенный диапазон температур в течение всего времени, когда люди используют здание; вы устанавливаете низкую температуру и максимальную, комфортную для жителей дома. Если в любой момент температура на датчике термостата выходит за пределы установленного диапазона комфорта, термостат генерирует электрический сигнал, чтобы включить либо обогреватель, чтобы нагреть комнату обратно до диапазона температур, либо кондиционер, чтобы охладить комнату. в температурный диапазон.Термостат держит нагреватель / охладитель включенным до тех пор, пока температура не достигнет противоположной стороны установленного диапазона комфорта, затем отправляет другой сигнал, чтобы выключить его, давая воздуху время, чтобы снова стать холодным или теплым, прежде чем цикл начнется заново.

Например, если температура в комнате опускается ниже установленной комфортной температуры, термостат включает обогреватель, чтобы нагреть комнату. Термостат поддерживает нагреватель до тех пор, пока температура не достигнет верхней границы температуры. Когда температура в помещении достигает этой верхней границы, термостат подает сигнал на выключение обогревателя.Поскольку нагреватель работает более эффективно (экономит энергию), когда он не включается и не выключается постоянно, это гарантирует, что температура должна упасть более чем на один или два градуса, прежде чем нагреватель снова включится. Таким образом, преимущество наличия программируемого термостата перед стандартным состоит в том, что он позволяет вам устанавливать собственный диапазон температур для термостата, чтобы поддерживать температуру в комнате, вместо того, чтобы нагреватель постоянно включался и выключался. Благодаря более совершенной конструкции программируемых термостатов вы можете заранее запрограммировать диапазоны температур для разных дней недели, чтобы учесть различия в использовании здания в будние и выходные дни.

Как мы упоминали ранее, схемы используются разными типами инженеров. Например, схемы важны для инженеров-механиков при разработке двигателей, потому что большинство двигателей работают и обслуживаются с помощью схемы. Инженеры-механики должны хорошо разбираться в схемах, чтобы эффективно проектировать и создавать двигатели для работы с деталями, которые они проектируют. Команды инженеров разных специальностей часто работают вместе, чтобы построить все, от автомобилей до американских горок и медицинских инструментов — устройств, сочетающих в себе механические части и электрические системы.Знание основных компонентов схемы и того, как они подходят и работают вместе, важно для инженеров, чтобы понять, должны ли они проектировать что-либо, использующее электричество.

Сегодня мы собираемся узнать о различных компонентах схемы и о том, как собрать их вместе, чтобы создать простую схему, термостат. Мы собираемся разработать программируемый термостат, в котором пользователь определяет диапазон температур, в котором он хотел бы, чтобы комната / здание оставалось в помещении, а термостат гарантирует, что это будет работать с энергоэффективностью.

Процедура

Фон

Электрические цепи стали неотъемлемой частью нашей повседневной жизни. Электрические цепи можно найти повсюду — в автомобилях, телевизорах, компьютерах, телефонах, домах, школах и т. Д. Их влияние на нашу жизнь огромно, и большая часть нашего общества не была бы прежней без схем. Практически каждая электрическая цепь содержит одни и те же основные компоненты — резисторы, интегральные схемы, конденсаторы и катушки индуктивности.Каждый из этих компонентов выполняет определенную задачу (иногда разные компоненты объединяются для выполнения работы одного из других компонентов) и используется большинством инженеров, особенно тех, кто работает с электричеством или продуктами, которые используют электричество.

Термостаты — это полезные устройства для регулирования температуры в помещении, в помещении или во всем здании. Они работают с помощью датчика температуры — обычно это электронный чип, который меняет свое сопротивление в зависимости от температуры. По мере изменения температуры микросхемы сопротивление микросхемы изменяется и изменяется падение напряжения на микросхеме.Чип внутренне откалиброван для получения линейной зависимости между температурой и выходным напряжением датчика. После того, как датчик определяет температуру, результирующий электрический сигнал (выходное напряжение) отправляется в другую часть схемы, предназначенную для интерпретации входящего напряжения и выбора результата на основе сигнала. Эта часть схемы может быть выполнена разными способами; однако наименее сложный способ — использовать операционный усилитель (ОУ).

Использование операционного усилителя позволяет ввести гистерезис в схему или память.В этом упражнении учащиеся берут выходной сигнал датчика и сравнивают его с предварительно определенным напряжением, установленным вручную. Если напряжение от датчика ниже, чем напряжение, установленное учащимися, что указывает на то, что датчик температуры показывает температуру, которая ниже, чем мы хотели бы, нагреватель (светодиод) включается, чтобы «нагреть» комнату. , Как только нагреватель (светодиод) включается, гистерезис операционного усилителя заставляет нагреватель оставаться включенным до тех пор, пока напряжение не превысит второе или высокое напряжение, установленное в желаемом комфортном диапазоне.Это предохраняет термостат от быстрого включения и выключения нагревателя, если температура колеблется около желаемой начальной температуры. Заставляя нагреватель оставаться включенным до второго напряжения, схема демонстрирует зависимость от пути, что означает, что она запоминает, где она была, и использует это, чтобы сообщить, что она будет делать дальше. Он не выключится после того, как напряжение превысит установленное нижнее значение, потому что он «знает», что совсем недавно он упал ниже этой отметки. Он заставляет нагреватель оставаться включенным, пока не будет пройдена вторая отметка напряжения.

Схема, которую создают ученики, содержит датчик температуры LM35, который имеет линейную зависимость между температурой датчика и выходным напряжением; соотношение составляет 10 мВ (0,01 В) на каждый градус Цельсия. Следовательно, при комнатной температуре (~ 20-23 ° C) LM35 должен иметь выходное напряжение 200-230 мВ (0,20-0,23 В). При повышении или понижении температуры выходное напряжение повышается или понижается на 10 мВ (0,01 В) на каждый градус изменения температуры.

Перед мероприятием

Со студентами

Часть 1: Как можно измерить температуру электронным способом?

1. Разделите класс на группы по два-три ученика в каждой.
2. Раздайте материалы каждой группе вместе с рабочим листом и раздаточным материалом.
3. При использовании изолированного провода попросите учащихся зачистить от 1/4 до 3/8 дюйма с обоих концов каждого провода.
4. Попросите учащихся настроить схему, как показано в части 1 рабочего листа, используя макетную плату, перемычки, батарею 9 В и микросхему датчика температуры LM35. Схема показана на Рисунке 1. Обратитесь к раздаточному материалу для получения дополнительной информации, особенно пояснения символов принципиальной схемы и частей макета.

Рис. 1. Схема подключения Copyright

Copyright © Aaron Osowiecki

5. Попросите учащихся включить мультиметры и настроить их для измерения напряжения в мВ. Попросите учащихся измерить напряжение на резисторе 1 кОм. Они должны получить положительное значение около 0,23 В.
6. Попросите учащихся потереть руки вместе и коснуться верхней части датчика LM35. Обратите внимание, что происходит с показаниями напряжения.
7. Попросите учащихся измерить температуру (ºC) и напряжение (В) в комнате и на ладони с помощью термометра и схемы, которую они только что построили.Запишите данные в отведенное для этого место в Таблице термостата.
8. Используя свои данные, учащиеся должны составить уравнение для определения напряжения на резисторе 1 кОм в единицах температуры (ºC), предполагая линейную зависимость.

Часть 2: Как можно «настроить» термостат?

1. Установить термостат в режим охлаждения. Попросите учащихся выбрать «заданную» температуру ниже, чем температура их ладони, но выше, чем комнатная температура.
2. Определите выходное напряжение LM35, соответствующее заданной температуре.
3. Попросите учащихся разделить 9 В, подаваемое батареей, так, чтобы часть цепи равнялась выходному напряжению LM35 для их желаемой температуры. Сделайте это, переместив резистор 1 кОм (R2) и объединив его с другим (R1), как показано на рисунке 2.

Рис. 2. Настройка новой схемы Copyright

Copyright © Aaron Osowiecki

4. Попросите учащихся ответить на вопросы в части 2 (вопрос 5) рабочего листа, чтобы определить взаимосвязь между током и напряжением.
5. Также в своих рабочих листах попросите учащихся составить уравнение для количественного определения стоимости R ₁ .
6. После получения уравнения для R ₁ введите известные значения (V _Bat = 9 В, R ₂ = 1 кОм, V ₂ уставка), чтобы определить значение, необходимое для R ₁ .

Часть 3: Включается ли свет, когда должен?

1. Попросите учащихся подключить датчик LM35 и делитель напряжения к операционному усилителю (LM324).Добавьте LM324, резистор 2 кОм (R3), светоизлучающий диод (LED) и подключения к их макетной плате, как показано в таблице и на Рисунке 3 ниже.

Рисунок 3. Схема с добавленным операционным усилителем Copyright

Copyright © Aaron Osowiecki

2. Попросите учащихся подключить батарею 9 В (см. Следующие шаги) к цепи, чтобы измерить напряжение на R ₂ .
3. Попросите учащихся поместить батарею в держатель для батареек или прикрепить концы двух 3-дюймовых проводов к положительной и отрицательной клеммам батареи.
4. Подключите провод, идущий от положительной клеммы (обозначенной знаком «+» на той стороне батареи, где находится положительная клемма) к ряду питания на макетной плате.
5. Чтобы замкнуть цепь, подключите провод, идущий от отрицательной клеммы (обозначенной знаком «-» на стороне батареи), к ряду заземления на макетной плате.
6. Напомните учащимся отключать аккумулятор между измерениями.
7. Попросите учащихся продолжать следить за своими рабочими листами, чтобы отвечать на поставленные вопросы.

Часть 4: Может ли термостат экономить энергию?

1. Попросите учащихся ответить на вопросы в своих рабочих листах, чтобы изменить дизайн своих термостатов на тот случай, когда никого нет дома.

Часть 5: Можно ли использовать контур для отопительного контура?

1. Попросите учащихся отрегулировать свой контур так, чтобы он соответствовал обогреву, следуя инструкциям в их рабочих листах.

Часть 6: Могут ли «включаться» и «выключаться» при разных температурах?

1. Попросите учащихся использовать свою нагревательную цепь для измерения температуры и напряжения, когда она включается и выключается, и записать в свои рабочие листы.
2. Попросите одного ученика в каждой команде продолжать измерять напряжение на выходе датчика температуры, в то время как другие охлаждают датчик температуры с помощью пакета Ziploc со льдом.
3. Попросите учащихся добавить один резистор (R ₄ ), чтобы создать разные точки «включения» и «выключения» для контура отопления. Отопительный контур должен напоминать схему на Рисунке 4 ниже.

Рис. 4. Авторское право на отопительный контур

Copyright © Aaron Osowiecki

4. Попросите учащихся измерить падение напряжения между контактом 14 и землей, когда светодиод горит, чтобы позже определить значение R ₄ .
5. Следуя инструкциям по рабочим листам, попросите студентов разработать уравнение для R ₄ , используя закон Ома (V = IR) и свойства последовательных цепей.
6. Используя соответствующий R ₄ , попросите учащихся протестировать схему и прокомментировать ее поведение.

Часть 7: Отражение

1. В заключение проведите обсуждение в классе, чтобы просмотреть ответы рабочего листа с помощью ключа ответов на листе термостата.
2. Чтобы еще больше проверить понимание учащимися, спросите их, как они могут заставить гистерезис термостата работать в обратном направлении, чтобы цепь включалась при более высокой температуре и выключалась при более низкой температуре — как кондиционер, а не обогреватель.
3. Попросите учащихся заполнить раздаточный листок энергосбережения программируемого термостата. Это позволяет учащимся рассчитать потенциальную экономию энергии с помощью программируемого термостата.

Словарь / Определение

Макетная плата: многоразовый инструмент без пайки, используемый для создания временной (обычно прототипа) схемы, с которой можно экспериментировать, пока не будет создана более постоянная схема.

Проводник: материал, который позволяет зарядам легко перемещаться, например медная проволока.

Электрический ток: поток электрического заряда через электрическую цепь или проводник.

Электрическая цепь: набор элементов схемы (сопротивления, индуктивности, емкости и т. Д.), Соединенных по замкнутым путям проводниками.

Гистерезис: электрическая цепь, которая зависит от пути и, следовательно, имеет память.

Полоса гистерезиса: разница в напряжении между точками включения и выключения в электрической цепи с использованием гистерезиса.

Интегральная схема (ИС): несколько элементов схемы, которые производятся

.