Temperatur-Schaltstufe

Temperatur-Schaltstufe

Was ist eine Temperatur-Schaltstufe?

Diese Schaltung misst die Temperatur an einem Fühler und schaltet beliebige Verbraucher bei erreichen einer bestimmten (einstellbaren) Temperatur ein bzw. aus. Zusätzlich kann eine Schaltschwelle eingestellt werden die dafür sorgt dass die Schaltung nicht sofort wieder zurückschaltet wenn sich die Temperatur nur ein wenig ändert.

 

Info Kommentare Bilder Berichte

Temperatur-Schaltstufe

Beschreibung:

Die Schaltung ist für ca. 12-15 Volt ausgelegt und bekommt einen Temperatur-Fühler verpasst, der über eine 2-Draht Leitung angeklemmt wird. Bei längeren Leitungen am besten eine abgeschirmte Leitung verwenden, wobei die Abschirmung natürlich mit Masse verbunden werden sollte. Da der Fühler eh an Masse hängt reicht dann auch eine 1-Polig abgeschirmte Leitung.

An P1 wird eingestellt bei welcher Temperatur das Relais schalten soll, und an P2 wird die Schaltschwelle eingestellt. Das ist sozusagen der Tot-Bereich. Bei einem Kühlschrank würde das bedeuten:
Wird's zu warm schaltet sich der Kompressor ein und muss nun aber erst mal schön viel Kälte erzeugen bevor er wieder ausgeschaltet wird. Es gibt also eine Differenz zwischen ein und wieder ausschalten, damit der Kompressor nicht dauernd an und nach einer Sekunde schon wieder aus geschaltet wird...

So an den Ausgang können beliebige Verbraucher angeklemmt werden die entweder aus oder eingeschaltet werden sollen, dabei ist O=Öffner S=Schließer C= ??? ,was heißt das eigentlich ? Connected oder so ?

Schwierigkeitsgrad Für Anfänger Gruppe Mess-Schaltung  Funktion: Einstellbare Temperatur- Schalter mit Hysterese Mess-Bereich: -25 bis +35°C Eingang: Temperatur-Fühler Ausgang: Relais + Signal-LED Größe: Platine B61 x H47 mm  Stromversorgung: 12-15 Volt DC | ca. 4-40mA

Zusatz-Info: 

Die Schaltung ist rund um einen Operationsverstärker herum aufgebaut. Das ist ein simpler Standard IC den man als Bastler auch in der Ecke rumfliegen haben sollte.

Die Schaltung arbeitet hier als Komparator (Vergleicher), sie misst die beiden Spannungen an den Eingängen + und - bzw. 3 und 2.
Sobald die Spannung am +Pin höher ist als am -Pin geht der Ausgang auf high (+) und schaltet über R5 T1 durch welcher das Relais anziehen und die LED leuchten lässt. Zusätzlich gelangt auch positive Energie vom Ausgang über P2 und R4 zum positiven Eingang. Das heißt wenn der +Pin schon mal positiver ist als der -Pin, dann zieht der Ausgang den +Pin noch weiter nach oben, und verhindert so ein zurückschalten.
Das ist die sogenannte Hysterese (Schaltschwelle) , die man mit P2 einstellen kann.
Umgekehrt liegt der Ausgang auf - wenn der + Eingang negativer ist als der -Eingang, dadurch zieht der Ausgang den + Eingang noch ein Stückchen weiter nach unten... (ist sozusagen das andere Ende der Schaltschwelle).

Der - Eingang wird mit dem Spannungsteiler P1,R1,R3 auf eine bestimmte Spannung eingestellt, diese Spannung liegt zwischen ca. 20% und 30% der Versorgungsspannung (das Verhältnis der Widerstände).
Der + Eingang wird mit dem Spannungsteiler R2,KTY versorgt, wobei der C2 Störspitzen glättet die bei längerer Leitung zum Fühler (KTY) einstreuen können.
Je nach Widerstand des KTY liegt die Spannung nun oberhalb oder unterhalb derer die am anderen Spannungsregler eingestellt ist.
Der Widerstand des KTY10 steigt mit der Temperatur.

C1 und C3 sind die üblichen Glättungskondensatoren die die Versorgungsspannung stützen bzw. filtern.
Die D1 ist die übliche Freilaufdiode die die Spannungsspitzen kurzschließt die beim schalten des Relais entstehen...

Ich denke mehr braucht man hier nicht zu sagen...

Ach so R7 sorgt dafür das der T1 nicht "aus Versehen" schaltet, und zieht dessen Basis daher schön nach Masse.

Schaltplan/Nachbau:
 
 

IC1 1x Universal OpAmp LM741 T1 1x NPN-Transistor BC547 D1 1x Diode 1N4148 D2 1x LED rot C1 1x Elko 100µF C2+3 2x Kondensator 100nF P1 1x Poti stehend  5K P2 1x Poti stehend 250K R1 1x Widerstand 6,2K R2+7   2x Widerstand 5,6K R3  1x Widerstand 2,7K R4  1x Widerstand 47K R5  1x Widerstand 22K R6  1x Widerstand 4,7K Rel1 1x Relais 12V/1xUm K1+2 2x Klemme 2 pol. K3 1x Klemme 3 pol. PTY 1x Temperaturfühler PTY10