Kyllästyneenä epäämääräisesti toimiviin termostaatteihin ja koska nurkissa oli
valmiina osia päätin rakentaa parikin termostaattia eri käyttötarkoitukseen.
Ensimmäinen tarve oli yrttien kuivauskaapin termostaatti ja kun se tuntui hyvin
pelaavan, niin tein toisen ohjaamaan kellarissamme kovilla pakkasilla tarvittavaa
lisälämmitintä.
Kokonaisuus muodostuu neljästä piirilevystä, jotka "kellariversiossa" on kasattu päällekkäin
muoviseen moottorinsuojakytkimen koteloon. Kotelon kanteen olen tehnyt aukon, johon
on liimattu plexinen ikkuna näyttöä varten.
Ensimmäisellä piirilevyllä sijaitsevat verkkopuolen osat, kuten varsinainen tehorele,
verkkomuuntaja ja tasasuuntaus suodatuskondensaattoreineen.
Käyttötarpeen mukaan (jos on irrallinen pistorasialiitäntäinen kuorma) voidaan käyttää
molemmat navat kytkevää ohjausrelettä.
Muuntajassa on kaksi erillistä toisiokäämiä, joista toiselta saatu jännite syöttää
tasauuuntauksen ja zener-vakavoinnin jälkeen ainostaan jännitemittaria.
Toisesta käämistä saatu jännite on puolestaan lopuksi vakavoitu 7812-regulaattorilla.
Sähkönsyöttölinjoissa on varmuuden vuoksi 33 voltin varistorit verkosta tulevien
ylijännitepiikkien varalle.
Laitteessa on myös luonnollisesti verkkosulake - vaikkei se näy piirroksessa!
Yläpuolella on kuva termostaattikortin ensimmäisestä protolevystä - se ei ole alla olevan kaavion
mukainen mm. käytetyn lutikan ja säätöjen suhteen!
Termostaattikortin kytkennällä saadaan ulostuloon 100mV/Celsius, joten näyttölaitteeksi
kytketty tavanomainen 2 voltin täysnäyttämällä toimiva LCD-näyttöinen
volttimittari näyttää lämpötilan suoraan 0,1 asteen tarkkuudella.
Potentiometrillä R10 asetetaan haluttu lämpötila. Tämä potikka on säätötarpeensa takia
varustettu nupilla. Painikkeella voidaan valita näyttöön sitä painettaessa haluttu
lämpötilan asetusarvo, muutoin se näyttää vallitsevaa lämpötilaa.
Mittarin kalibrointi tapahtuu trimmereillä nolla-asateisessa ja kiehuvassa vedessä.
Tietysti kalibrointi voidaan tarvittaessa pienempää lämpötila-aluetta suorittaa
muissakin pisteissä.
Takaisinkytkennän R4 ja R12 vastuksilla säädetään laitteen hystereesi.
Koska systeemi ohjaa relettä, se on syytä valita riittävän suureksi, jottei termostaatista
muodostu "summeria".
Mikäli tämän takaisinkytkennän vastusten arvo on yhteensä 1,8 Mohm on lämpötilaero
0,2 astetta ja jos se on 300 kohm on ero 0,7 Celsiusta.
Seuraavassa taulukossa on kahden rakentamani termostaatin vastusarvot erilaisille
säätöalueille.
Lämpötila-alue +2,5...+35 C
Lämpötila-alue +23...+45 C
R6 = 3,32 kohm
R6 = 5,0 kohm
R3 = 160 ohm
R3 = oikosuljettu
Termostaattikortin piireistä AD580 on jännitereferenssi ja AD590 varsinainen anturimikropiiri,
joka johdotetaan haluttuun paikkaan.
Tästä piiristä on saatavana eri tarkkuusluokkien (ja samalla eri hintaluokkien!!) versioita.
Halpaa ratkaisua haluttaessa voi tietysti tyytyä edullisiin muovikuorisiin anturipiireihin
tai NTC-vastuksiin.
Koska halusin laitteesta mahdollisimman luotettavan ja kalibroinnista pysyvän niin päädyin
kuitenkin tähän ratkaisuun.
Kortilla oleva ledi on "vilkkumallia" ja johdotettu etulevyyn ja se palaa, mikäli lämpötila on
korkeampi kuin termostaatti on säädetty. Tämä siksi, että normaalitilanteessa mittari
näyttää anturin lämpötilaa ja on mahdollista, että asetusarvon potikkaa on vahingossa
siirretty väärään asentoon.
Laitteen näyttölaitteen volttimittarina voi tietysti käyttää valmista paneelimittaria,
vaikkapa Bebekiltä saatavaa rakennussarjaa tms.
Tässä versiossa käytin 7136-piiriä, joka on tavanomainen nestekidenäytölle tarkoitettu
halpa A/D-muunninpiiri. Volttimittarin kytkentä on suoraan piirin alkuperäisen valmistajan
Intersilin datakirjasta. Hankalissa olosuhteissa tämä mittariosuus on laitteen heikoin
lenkki (lämpötila-alue ei oikein riitä tavanomaisella nestekidenäytöllä kuin ei
mikropiirilläkään pakkasen puolella). Tällöin voi käyttöön ottaa joko laadukkaamman
nestekidenäytön tai ledinäyttöisen mittarin.
Anturimikropiirin olen valanut araldiitilla kaapelin päähän asettettuun suojaputkeen.
Systeemin massa on pyrittivä pitämään mahdollisimman pienenä, jos tarvitsee nopeasti
reagoivaa termostaattia. Tämmöisessä tarpeessa voi olla hyötyä siitä, että
jotkut kalliimmat versiot AD590:stä ovat hyvin
pienikokoisia keraamiseen koteloon pakattuja malleja.
Laitteet ovat olleet jatkuvasti verkkoon kytkettyinä vuodesta 1993 varsin ukkosalttiilla
haja-asutusalueella ja toimineet tähän asti moitteetta.
Seuraavaksi pari kuvaa kasvikuivurissa käyttämästäni versiosta kuvattuna keväällä 2010.
15.8.2010
