У домашньому господарстві зовсім не буде зайвим такий прилад, як термореле. Воно призначене для підтримки певної температури якогось об`єкту або приміщення спільно з обігрівачем або охолоджувачем. Наприклад - в овочесховище на балконі, погребі в неопалюваному будинку, температури в теплиці, температури в приміщенні, інкубаторі і так далі.
Можна купити готову термореле або терморегулятор, фірмовий або кустарний. А можна зібрати його самостійно, тим більше що пристрій просте, дефіцитних деталей не вимагає і обійдеться воно навряд чи дорожче декількох десятків рублів. Правда при цьому треба мати деякі знаннями і навичками роботи з радіодеталями.
Розробляючи термореле, враховували дві речі. По-перше, схильність автоматичних пристроїв до автогенерации. Якщо зворотний зв'язок між датчиком термореле і виконавчим пристроєм занадто сильна, то відразу після спрацьовування реле воно тут же вимикається, а потім знову включиться і так далі. Тобто почне генерувати на певній частоті. Так буде, наприклад, якщо розташувати датчик безпосередньо у обігрівача або охолоджувача.
По-друге, всі датчики та електронні пристрої мають певну точність. Можна, наприклад (простими способами), відстежити зміну температури на 1 градус. А ось на 0,001 - вже набагато складніше. Але оскільки температура змінюється на нескінченно малі величини за нескінченно малий час, то виникає проблема неоднозначності. Як дізнатися, чи досягла температура значення спрацьовування, або ще «на грані». В цьому випадку проста електроніка починає «помилятися» постійно приймаючи взаємовиключні рішення, особливо якщо температура майже дорівнює встановленій температурі спрацьовування. Пристрій, як кажуть, починає «дзвонити» або «деренчати».
Пристрій:
Датчик являє собою терморезистор, який зменшує свій опір при нагріванні. Терморезистор включений в ланцюг дільника напруги. У цьому ж ланцюзі знаходиться і змінний резистор R2, за допомогою якого встановлюється температура спрацьовування терморегулятора. Напруга з дільника надходить на елемент «2 І-НЕ», що входить в режимі інвертора, а потім - на базу транзистора, який служить «разрядником» для конденсатора С1. Конденсатор підключений до одного з входів (S) RS-тригера, зібраного на 2-х елементах, і на вхід ще одного елемента «2И-НЕ». Напруга з дільника, але свідомо трохи меншого значення, надходить на другий вхід елемента «2И-НЕ». Цей елемент управляє іншим входом (R) RS-тригера.
Що буде відбуватися, якщо температура знижується. При високій температурі опір терморезистора маленьке, і на дільнику присутня напруга, яке логічні схеми сприймають як «Нуль» ( «0»). При цьому транзистор відкритий, конденсатор С1 розряджений, на вході S тригера логічний «0». А на виході тригера - логічна «1», транзистор VT2 відкритий, реле у включеному стані. (Треба сказати, що дана реалізація реле призначена для охолодження об'єкта. Тобто при високій температурі воно включає вентилятор - охолоджувач).
У міру зниження температури опір терморезистора зростає і напруга на дільнику підвищується. В якийсь момент транзистор VT1 закривається і конденсатор С1 починає заряджатися через R5. І нарешті досягає рівня логічної «1». Вона ж надходить на один з входів елемента D4. На інший вхід цього елемента приходить напруга «1» з дільника (причому ще раніше). І коли на обох входах будуть «1», на виході елемента з'явиться «0» і перемкне тригер в протилежний стан. В даному випадку - вимкне реле. Охолоджувач (вентилятор) перестане працювати.
Тепер уявімо, що температура знову почала зростати. На делителе «0» в першу чергу з'явиться на одному з входів D4, який і «зніме» «0» на вході тригера, встановивши там «1». Потім у міру зростання температури «0» з'явиться і на инверторе. Проінветріровавшісь в «1» він відкриє транзистор, С1 розрядиться і встановить «0» на вході тригера, який і включить вентилятор.
Автогенерація усувається блоком VT1, С1, R5, які встановлюю брешемо я затримки вимкнення (час зарядки конденсатора С1). Цей час може бути від кількох секунд, до декількох хвилин. (При зазначених номіналах - ок. 1 хвилини.). Цей же вузол усуває і брязкіт термодатчика. Достатньо невеликого (найпершого в низці «коливання») імпульсу, що б транзистор відкрився і конденсатор миттєво розрядився. Після цього брязкіт ігнорується. Теж відбувається і при закритті транзистора. Конденсатор почне заряджатися тільки після того, як пройде останній імпульс брязкоту. Введення в схему тригера забезпечує абсолютну чіткість спрацьовування реле. Тригер, як відомо, може перебувати тільки в двох положеннях.
З огляду на незначну кількість деталей схема збиралася навісним монтажем на спеціальній монтажній платі - «Сліпець». Але можна все розмістити і на друкованій платі, ескіз якої наводиться нижче. (Вид з боку деталей! Будете малювати, не забудьте її дзеркально «відбити», горизонтально або вертикально).
Харчування схеми будь-, від +3 до +15 вольт. Відповідно до цього слід підбирати і реле. Можна використовувати будь-яку іншу виконавчу схему. (Я використовую симистор КУ208Г, яким керує реле. Тим самим забезпечується необхідна гальванічна розв'язка з електромережею і можна комутувати значну потужність).
Що б переробити термореле на спрацьовування при зниженні температури (для включення обігрівача), треба підключити резистор R6 ні до виходу 10 мікросхеми, а до виходу 11.
Дане реле показало високу надійність роботи. Точність підтримки температури становить частки градуса. Але вона залежить від тривалості затримки, яка визначається ланцюгом R5C1 і реакцією на спрацьовування (потужністю нагрівача або охолоджувача). Точність установки температури і її діапазон визначається підбором резисторів подільника (R1-R3). Налаштування терморегулятор не вимагає і починає працювати відразу (при безпомилкової збірці).