Способы установки датчиков температуры

Размещение датчиков температуры

Цель нашей компании — предложение надежных средств технологического контроля, чтобы продукция наших клиентов была качественной

Варианты установки термометров сопротивления и термопар на месте эксплуатации

Проектирование и монтаж на трубопроводах компонентов систем учета и регулирования (термосопротивления или термопар) осуществляется на основании межгосударственного стандарта СНГ — ГОСТ 8.586.5 и стандарта СТТ-05-09.

Установка температурного датчика производится при использовании защитной арматуры. Ниже предложены варианты монтажа термометров сопротивления и термопар на объекте, используя при установке бобышку, защитную гильзу (термокарман) и медную прокладку.

Установка термометра на трубопроводе или в системе отопления при помощи гильзы под термометр (термокармана) позволяет произвести замену датчиков температуры без разгерметизации технологической системы. Такой способ монтажа термосопротивления и термопар облегчает обслуживание объекта в отличие от стандартной врезки или вварки промышленного датчика температуры.

1. Монтаж датчика температуры с подвижным штуцером с применением бобышек

2. Монтаж датчиков температуры с неподвижным штуцером с применением бобышек (соединение по ГОСТ 22526-77)

3. Монтаж датчиков температуры с подвижным штуцером с применением бобышки и защитных гильз

Такая установка позволяет зафиксировать головку преобразователя независимо от штуцера (клеммная головка не крутится вокруг оси при вкручивании). Это также облегчает подключение и позволяет установить клеммную головку в направлении присоединительного провода.

Источник

Тема: Арматура для монтажа датчиков температуры

Опции темы

Отображение

Арматура для монтажа датчиков температуры

— различные варианты установки датчиков температуры на объекты измерения

— арматура, которая для этого пригодится: защитные гильзы, бобышки и резьбовые штуцеры

— для чего нужна термопаста и трансформаторное масло? Когда использовать либо то, либо другое?

— тонкости применения накладных датчиков температуры

— ГОСТ, регламентирующий глубину погружения датчиков температуры и их правильную установку

Автор: Сергей Филимонов, инженер по продукту «Сопутствующая арматура»

Последний раз редактировалось Зоя; 16.07.2019 в 13:53 .

Ниже та же статья для тех, кто хочет почитать ее прямо здесь

Арматура для монтажа датчиков температуры

На предприятиях, где используются датчики температуры, встречаются различные варианты креплений датчиков. В этой статье мы рассмотрим основные варианты креплений датчиков и сопутствующую арматуру для них – бобышки, штуцеры и гильзы.

Варианты креплений датчиков температуры

1. Рассмотрим канальное крепление подробнее, потому что именно здесь используется арматура для монтажа

Одним из основных вариантов присоединения датчиков температуры является резьбовое. Для резьбового соединения должно быть предусмотрено посадочное отверстие с внутренней резьбой. Данным закладным устройством является бобышка, которая приваривается к трубе или ёмкости.

Бобышки бывают трёх видов:

Длину бобышки нужно выбирать в зависимости от длины погружения датчика температуры. В свою очередь длина применяемого термопреобразователя зависит от диаметра трубы, в которую он монтируется. Важно также учитывать удобство монтажа на объекте. В любом случае с расчетом длины погружения вам поможет межгосударственный стандарт ГОСТ 8.586.5-2005.

Датчики с неподвижным несъёмным штуцером

Поскольку у данных моделей штуцер неподвижный, и он просто вкручивается в бобышку, для монтажа используются прямая или угловая бобышки.

Пример маркировки бобышек ОВЕН:

Датчики с подвижным несъёмным штуцером

В данном варианте датчик оснащен резьбовым штуцером подвижного типа, который свободно передвигается от упорной шайбы до коммутационной головки. В этом случае для крепления используем прямую бобышку с внутренним упором.
Прямая бобышка с внутренним упором, соприкасаясь с упорной шайбой датчика, не даёт ему «провалиться». Затем в бобышку вкручивается подвижный штуцер до упора, чтоб датчик не «гулял».

Пример маркировки бобышек ОВЕН:

Датчики с гладкой монтажной частью

В данном случае для монтажа датчика в бобышку используется подвижный съемный штуцер ОВЕН ШП, который можно закрепить в любом месте монтажной части датчика.
Подвижный штуцер состоит из двух частей, которые соединяются между собой резьбой, а между ними есть фторопластовое уплотнение. При соединении двух частей уплотнение сжимается, и штуцер фиксируется на датчике в нужном месте. Далее эту конструкцию монтируем в бобышку.

Пример маркировки штуцера подвижного ОВЕН:

— диаметр монтажной части датчика:
если монтажная часть датчика имеет диаметр 8 мм, то подвижный штуцер выбираем диаметром 8,5 мм, чтобы в него спокойно прошла монтажная часть нашего датчика в 8 мм (см. пример).

— материал стали, из которой он выполнен:
материал штуцера может отличаться от материала монтажной части датчика по максимально допустимой температуре и выносливости по отношению к измеряемой среде. В штуцерах компании ОВЕН в качестве уплотнения используется Фторопласт-4 ГОСТ10007-80 – до +260 °С. На более высокие температуры можно использовать штуцеры с цельным корпусом.

Дополнительная защита для датчиков температуры –
защитные гильзы

Еще один вид арматуры – гильзы защитные ОВЕН ГЗ. Применяются для защиты датчиков температуры, работающих в измеряемой среде с повышенным давлением, и служат для безопасного извлечения или замены датчика без нарушения герметизации системы и прерывания технологического процесса. В тех случаях, если среда агрессивна по отношению к материалу самого датчика, используются гильзы из специальных сплавов, которые нейтральны к измеряемой среде.
Защитные гильзы бывают двух видов:

Крепление резьбовых гильз производится в бобышки типа Б.П.1 или Б.У.1. При монтаже датчиков в резьбовые гильзы нужно учитывать их присоединительные резьбы.

Крепление фланцевых гильз осуществляется на ответном фланце. При монтаже датчиков в фланцевые гильзы учитываем присоединительной резьбы и диаметр монтажной части датчика.

Варианты заполнения пустот между датчиком и гильзой: жидкое масло и термопаста

Добиться идеального контакта «металл в металл» между датчиком и гильзой невозможно, внутри всегда будет образовываться воздушная прослойка. Но воздух – плохой проводник тепла, поэтому прослойку обычно заполняют трансформаторным маслом или термопастой – для увеличения теплопроводности и снижения показателя тепловой инерции.

Если датчик монтируется в стенку емкости, то обычно сначала вваривают угловую бобышку и в нее закручивают гильзу и датчик под углом 45 градусов к стенке емкости. При данном монтаже гильзу заполняют жидким маслом или термопастой. Если же датчик с гильзой монтируется в дно ёмкости, то для заполнения гильзы используют только термопасту, так как жидкое масло может вытечь.

2. Крепление накладных датчиков температуры

Такой способ установки привлекателен тем, что при создании специального посадочного места не надо напрямую контактировать и вмешиваться в среду измерения процесса.
Накладной датчик необходимо устанавливать на неизолированном участке трубы. Для обеспечения максимальной площади соприкосновения с чувствительным элементом датчика рекомендуется тщательно зачистить контактную поверхность трубы. Для улучшения теплопроводности при монтаже датчика на трубу рекомендуем использовать термопасту. При этом чувствительный элемент датчика должен плотно прилегать к поверхности трубы. Фиксируется накладной датчик обычно хомутом.

накладной датчик измеряет температуру теплоносителя косвенно, и быстрота реакции датчика зависит от толщины трубы, теплопроводности материала и правильности установки датчика. Данный метод измерения нельзя использовать для коммерческого учёта, где требуется высокая точность данных и которой можно добиться только непосредственным контактом со средой.

Правила монтирования датчиков температуры

Многие спрашивают: «А есть ли официальная документация и ГОСТы, где прописано, как нужно производить установку датчиков температуры и как рассчитать нужную длину погружения?» Да, такой документ есть – это межгосударственный стандарт ГОСТ 8.586.5-2005. Монтирование средств измерения температуры описано в пункте 6.3.

Хотите проверить свои знания?

Последний раз редактировалось Зоя; 16.07.2019 в 15:43 .

Источник

Подключение датчиков температуры

Датчик DS18B20: характеристики

• диапазон измерения температуры -55 … +125 °C;
• погрешность сенсора не превышает 0,5 °C;
• разрешающая способность достигает 0,0625 °C;
• сенсор DS18B20 откалиброван при изготовлении;
• можно подключить до 127 датчиков на одной линии;
• для подключения требуется только 3 провода.

Подключение и распиновка термодатчика ds18b20

Цифровой датчик DS18B20 отправляет данные по Wire шине и может работать на одной линии с множеством других устройств. Каждый датчик имеет свой персональный 64-битный код, позволяющий микроконтроллеру Arduino общаться на одной шине сразу с несколькими сенсорами. Датчик преобразует температуру окружающей среды в цифровой код, т.е. для подключения не требуется дополнительного АЦП.

Датчик может быть выполнен в нескольких вариантах (смотри фото выше), от этого будет зависеть только схема подключения термодатчика к Arduino NANO или UNO. В первом случае необходимо использовать подтягивающий резистор на 4.7 кОм. Датчик, в виде готового модуля уже имеет резистор. Третий вариант — это датчик в герметичном корпусе, который можно смело использовать в горячей воде.

Проверка датчиков температуры

Схема подключения модуля температурного контроля.

После того как подключается такой прибор, надо проверить, как он работает. Для этого потребуется обычный тестер для измерения, а для датчиков с сопротивлением 0 градусов до 100 Ом оптимальный диапазон измерения тестера до 200 Ом.

Проверка осуществляется при комнатной температуре, при этом можно определить, какие провода между собой соединены накоротко возле прибора, в большинстве случаев сопротивление между проводами намного меньше, чем датчика. Потом нужно проверить, что прибор рабочий, то есть выдает ли он то сопротивление, которое он должен выдавать при определенной температуре.

В конце необходимо убедиться в том, что прибор не замыкает на корпусе термопреобразователя, проверить это можно на мегаомном диапазоне сопротивления между корпусом датчика и проводами

Очень важно соблюдать технику безопасности, то есть контактов корпуса касаться нельзя, проводов тоже касаться не следует

Если тестер указывает на бесконечное сопротивление, значит, в корпус датчика попала вода или жир, функционировать такое устройство некоторое время может, но точность показаний будет постоянно снижаться, его показания будут плавать.

Характеристики датчика lm35, описание

— питание: 2,7-5,5 Вольт;
— потребляемый ток: 50 mkА;
— диапазон температур: 10°C — 125°C
— погрешность: 2 градуса.

Вместо lm35 можно использовать любой другой датчик температуры, например, TMP35, LM35, TMP37, LM335. Выглядит датчик как транзистор и поэтому его легко спутать, поэтому всегда внимательно читайте маркировку на радиоэлементах. Часто на основе данного датчика производители делают модули температуры для Ардуино (смотри фото выше). Если у вас только сам датчик lm35, то он имеет три вывода.

LM35 схема включения, как работает (datasheet)

Если посмотреть на температурный сенсор lm35 со стороны контактов и срезом вверх (как на рисунке), то слева будет положительный контакт для питания 2,7-5,5 Вольт, контакт по центру — это выход, а справа — отрицательный контакт питания (GND).

Классификация видов термодатчиков

Выбор датчика зависит от того, в какой среде необходимо контролировать температуру: внутри котла, в помещении или в системе отопления. От правильности их выбора зависит эффективность и безопасность работы отопительного оборудования.

Датчик температуры для котла отопления классифицируется по следующим критериям:

• по способу определения температуры;
• по типу взаимодействия с термостатом.

Виды датчиков по способу определения температуры

По способу определения температуры датчики бывают:

1. Дилатометрические, представляющие собой биметаллические пластины или спирали, принцип работы которых основан на тепловом расширении металлов или других типов твёрдых тел.
2. Резистивные, имеющие сильную зависимость от температуры в определённом измеряемом диапазоне, которая проявляется в виде резких изменений электросопротивления.
3. Термоэлектрические, представляющие собой термопары (сплавы двух разнородных проводников, например, хромель-алюмель), в которых при определённых температурных интервалах начинает индуцировать термо-ЭДС.
4. Манометрические, принцип действия которых основан на изменении давления газа или жидкости в замкнутом объёме.

Дилатометрические датчики изготавливаются из материалов с высоким коэффициентом теплового расширения, которые реагируют на минимальные температурные колебания. Принцип их работы основан на замыкании либо размыкании электрических контактов. Для повышения их чувствительности и качества контакта в конструкциях используют магниты.

Резистивные термодатчики изготавливаются из специальных сплавов проводников или полупроводников. Конструктивно состоят из катушки с намотанным тонким медным, платиновым или никелевым проводом и керамического корпуса или полупроводниковых пластин, помещённых в пластиковый или стеклянный корпус.

Полупроводниковые резисторы бывают двух видов:

• термисторы, имеющие нелинейную температурную зависимость, характеризующуюся снижением сопротивления при нагреве;
• позисторы, также имеющие нелинейную зависимость от температуры, но отличающиеся от термисторов повышением сопротивления при нагреве.

Термоэлектрические датчики изготавливаются из двух специально подобранных разнородных металлов или сплавов, в точке контакта которых при нагреве индуцируется термо-ЭДС, величина которой пропорциональна разности температур двух спаев. При этом измеряемая величина не зависит от температуры, длины и сечения проводов.

Манометрические датчики позволяют определять температуру немагнитным способом без применения источников энергии, что позволяет их применять для дистанционных измерений. Однако их чувствительность на порядок хуже, чем у других термодатчиков, а также присутствует эффект инерционности.

Виды датчиков по способу взаимодействия с термостатом

Измерители температуры по типу взаимодействия с термостатом подразделяются на следующие виды:

• проводные, передающие данные на контроллер по проводам;
• беспроводные – высокотехнологичные современные устройства, передающие данные на определённой радиочастоте.

Проводной датчик температуры для котла

Особенности работы с датчиком:

Как и у похожего аналогового датчика LM35, на выходе формируется напряжение пропорционально температуре по шкале Цельсия, величина напряжения также 10.0 mV на 1°C, но в отличии от LM35, где отсчет начинается от 0°C и при 25°C датчик формирует напряжение 250mV, TMP36 ведет отсчет от -50°C, а при 25°C на выходе датчика будет 750mV.

TMP36 лишен основного недостатка LM35 при совместном использовании с Arduino, невозможность измерения отрицательных температур, но недостатки все таки пристукивают. При использовании встроенного в микроконтроллер источника опорного напряжения 1,1 вольт, максимальная температура датчика ограниченна 60°C но это всё еще пригодно для домашних или уличных термометров.

Крайне не рекомендуется использовать в качестве опорного напряжения для АЦП, напряжение питания или напряжение от встроенного стабилизатора на 3,3 вольта, подключенное на вход AREF, стабильность тех напряжений крайне низкая, что будет негативно сказываться на точности показаний датчика. Правильным решением будет использование встроенного источника опорного, а если верхняя граница в 60°C не достаточна, либо внешний источник опорного, например MAX6125, либо использовать другой, более подходящий, датчик температуры.

Подключение датчика движения

Без данного датчика не обходится ни одна серьёзная охранная система. Инфракрасный датчик — базовый элемент обнаружения присутствия теплокровных.

Также при помощи PIR-датчиков чрезвычайно удобно управлять освещением в зависимости от нахождения рядом человека. Инфракрасные или пироэлектрические датчики просты по внутреннему устройству и недороги. Они крайне надёжны и редко выходят из строя.

Основа датчика — пироэлектрик или диэлектрик, способный создавать поле при изменении температуры. Они устанавливаются попарно, а сверху закрываются куполом с сегментами в виде обычных линз или линзой Френеля. Это позволяет сфокусировать лучи от разных точек проникновения.

При отсутствии излучающих тепло тел в помещении у каждого элемента одинаковая попадающая доза излучения, соответственно, одинаковое напряжение на выходах. При попадании в зону «обзора» датчиков живого теплокровного нарушается равновесие и появляются импульсы, которые и регистрируются.

HC-SR501 — наиболее распространённый и популярный датчик. Он имеет два подстроечных переменных резистора:

• один — для регулировки чувствительности и размера обнаруживаемого объекта,
• второй — для регулировки времени срабатывания (времени генерации импульса после обнаружения).

Схема подключения стандартна и не вызовет затруднений.

Устройство и принцип работы

Принцип работы термодатчиков основан на измерении сопротивления, давления, физических размеров (тепловое расширение), термо-ЭДС, которые имеют сильную зависимость от температуры в конкретном диапазоне. Данные о величине нагрева могут быть получены на основе проведённых калибровок датчиков при выполнении пересчёта по соответствующим формулам.

В автоматических термостатах эти формулы заложены в управляющую программу, а в механических – установлены специальные устройства, которые каким-либо простым способом регулируют режимы работы, например, механические или электрические реле, которые замыкают или размыкают нужные контакты.

Термодатчики имеют относительно простую конструкцию – небольшой корпус с креплениями, внутри которого находится сам датчик. Они могут быть герметичными или открытыми, в зависимости от способа детектирования. Для передачи измеренных данных они могут оснащаться беспроводными датчиками или подключаться по проводному соединению.

Библиотека OneWire для работы с DS18B20

DS18B20 использует для обмена информацией с ардуино протокол 1-Wire, для которого уже написана отличная библиотека. Можно и нужно использовать ее, чтобы не реализовывать все функции вручную. Скачать OneWire можно здесь. Для установки библиотеки скачайте архив, распакуйте в папку library вашего каталога Arduino. Подключается библиотека с помощью команды #include

Основные команды библиотеки OneWire:

• search(addressArray) – ищет температурный датчик, при нахождении в массив addressArray записывается его код, в ином случае – false.
• reset_search() – производится поиск на первом приборе.
• reset() – выполнение сброса шины перед тем, как связаться с устройством.
• select(addressArray) – выбирается устройство после операции сброса, записывается его ROM код.
• write(byte) – производится запись байта информации на устройство.
• write(byte, 1) – аналогично write(byte), но в режиме паразитного питания.
• read() – чтение байта информации с устройства.
• crc8(dataArray, length) – вычисление CRC кода. dataArray – выбранный массив, length – длина кода.

Важно правильно настроить режим питания в скетче. Для паразитного питания в строке 65 нужно записать ds.write(0x44, 1);

Для внешнего питания в строке 65 должно быть записано ds.write(0x44).

Write позволяет передать команду на термодатчик. Основные команды, подаваемые в виде битов:

• 0x44 – измерить температуру, записать полученное значение в SRAM.
• 0x4E – запись 3 байта в третий, четвертый и пятый байты SRAM.
• 0xBE – последовательное считывание 9 байт SRAM.
• 0х48 – копирование третьего и четвертого байтов SRAM в EEPROM.
• 0xB8 – копирование информации из EEPROM в третий и четвертый байты SRAM.
• 0xB4 – возвращает тип питания (0 – паразитное, 1 – внешнее).

Подключение и настройка датчика уличной температуры

Подключение температурного датчика производят только к отключенному от электроснабжения газовому котлу. Для осуществления данного процесса используют кабель 2*0,5 мм длиной менее 30 м. Его протягивают через отверстие в стене и подключают к к клеммной колодке прибора без соблюдения полярности. Провод изолируют при помощи специальной муфты.

Датчик уличной температуры подключают к электронной плате газового котла. У каждой модели место подключения может отличаться, его определяют по схеме платы управления, которая имеется в инструкции к агрегату.

Температуру в комнате можно регулировать в диапазоне 9-30ºС.

Уличный датчик регулирует температуру теплоносителя по методике, где фигурируют такие данные:

• T_i – температура воды на выходе из котла;
• T_комн– заданное значение комнатной температуры;
• T_e– показания датчика уличной температуры;
• K– коэффициент изоляции, настроенный параметром P6.

Температура теплоносителя рассчитывается по следующей формуле:

Например, для поддержания температуры в помещении на уровне 23°C при коэффициенте изоляции 10 и температуре на улице -10°C, теплоноситель должен быть нагрет до 56°C.

Самым сложным в этом расчете является подбор коэффициента изоляции, который определяется опытным путем. Его настройка выполняется так:

• на газовом котле переводят регулятор температуры ГВС на максимум, а отопление – на минимум;
• рукоятку температурного контура переводят в течение 3 секунд 3 раза в сторону увеличения;
• на ЖК-дисплее начинает мигать код параметра настройки Р6;
• значение коэффициента выбирают, поворачивая регулятор контура отопления;
• чтобы увидеть значение выбранного параметра нажимают кнопку reset;
• чтобы изменить показатель, следует зажать reset на 2 сек.;
• на экране появится заводское значение 20; можно выбрать параметр в диапазоне от 5 до 35;
• фиксируют выбранное значение нажатием reset в течение 2 секунд;
• чтобы выйти из режима настройки, регулятор отопления 3 раза поворачивают в течение 3 мин.

При выборе коэффициента теплоизоляции следует учитывать, что, чем значение выше, тем хуже утеплено здание.

Чтобы датчики наружной температуры для газовых котлов работали четко и эффективно, важно найти подходящее место для его монтажа и правильно выполнить настройки. Ошибки приведут к тому, что агрегат будет расходовать топливо не экономно или температура в доме не будет поддерживаться на должном уровне

Вводная информация

Если раньше существовали специализированные конструкторы с ограниченными наборами функций и жёстко заданными параметрами, то сегодняшнее разнообразие конструкторов просто поражает: настоящие микропроцессорные системы, собираемые на коленке, имеют практически неограниченный функционал. Богатая фантазия, широкая элементная база, большие комьюнити фанатов и инженеров и поддержка производителем — основные отличительные особенности таких востребованных рынком наборов для робототехники.

Один из них и наиболее популярный, что естественно, — Ардуино. Конструктор моментальной сборки электронных автоматических устройств любой степени сложности: высокой, средней и низкой. Эту платформу называют иначе «physical computing» за плотное взаимодействие с окружающей средой. Печатная плата с микропроцессором, открытый программный код, стандартные интерфейсы и подключение датчиков к Ардуино — слагаемые его популярности.

Система Ардуино — плата, которая объединяет все нужные компоненты, обеспечивающие полный цикл разработки. Сердце этой платы — микроконтроллер. Он обеспечивает управление всей периферией. Датчики, подключаемые к системе, позволяют системе «общаться» и взаимодействовать с окружением: анализировать, отмечать изменять.

Примеры работы для Arduino

Один датчик

Рассмотрим простой пример — подключения одного датчика.

Сенсор подключается к управляющей плате через один сигнальный пин.
При подключении к Arduino в компактном формфакторе, например Arduino Micro или Iskra Nano Pro, воспользуйтесь макетной платой и парочкой нажимных клеммников.

Между сигнальным проводом и питанием установите сопротивление 4,7 кОм.

При коммуникации сенсора со стандартными платами Arduino формата Rev3, Arduino Uno или Iskra Neo, используйте Troyka Slot Shield совместно с модулем подтяжки.

Код программы

Выведем температуру сенсора в Serial-порт.

Серия датчиков

Каждый сенсор DS18B20 хранит в своей памяти уникальный номер, такое решение позволяет подключить несколько датчиков к одному пину.

Добавим к предыдущем схемам подключения ещё по паре датчиков в параллель.

Код программы

Просканируем все устройства на шине и выведем температуру каждого сенсора отдельно в Serial-порт.

Подключение температурного датчика для котла

Все датчики температуры должны подключаться к термостату или специальному управляющему контроллеру, отвечающего за рабочие режимы котла. При этом необходимо тщательно изучить инструкцию по подключению, чтобы совпали требования к подсоединению с техническими характеристиками датчиков.

Обычно рекомендуется приобретать датчики, которые рекомендует производитель котла. Связано это с их высокой совместимостью и гарантией правильной работы

Если в продаже таковые отсутствуют, то нужно обращать внимание на сертифицированные аналоги

Подключение наружного датчика

Датчик наружной температуры для котла монтируется на внешней стороне стены дома с обязательным выполнением следующих требований:

• необходимо исключить попадание прямых солнечных лучей на его поверхность;
• поверхность контакта стены должна быть неметаллической;
• прокладка кабеля в местах с повышенной влажностью, при наличии химических или биологических факторов, которые могут повредить изоляцию, запрещена;
• высота расположения датчика на стене должна быть на уровне 2/3 высоты дома, если количество этажей до трёх, либо между вторым и третьим этажом, если здание многоэтажное;
• необходимо исключить негативные факторы, снижающие чувствительность или точность измерения датчика.

Наружные датчик температуры для котла

Подключение термодатчика осуществляется при выключенном электропитании котла. Для соединения применяется цельный кабель с сечением жил 0,5 мм2 и длиной до 30 м. Места подключения проводов к котлу и датчику должны быть загерметизированы и изолированы.

При подсоединении важно соблюдать полярность, в зависимости от типа термодатчика. Если участок кабеля проходит по улице, то его следует защитить специальной гофрированной трубкой

После выполнения всех монтажных работ, необходимо проверить их качество, а затем настроить термостат. Если были допущены ошибки, то их следует исправить, иначе велика вероятность поломок котла или недостаточного обогрева помещений.

Подключение комнатного датчика

Датчик комнатной температуры для котла монтируется на внешней стене здания с внутренней стороны помещения. Требования по выбору места следующие:

отсутствие поблизости источников тепла или холода;
постоянный доступ к пространству помещения (отсутствие предметов декора, интерьера, которые могут заслонять датчик и влиять на достоверность измерений);
высота от пола должна составлять 1,2-1,5 м;
при монтаже электрических датчиков важно, чтобы поблизости не было источников электромагнитного излучения: проложенной электропроводки, установленных мощных электроприборов и т. п.. Комнатный датчик температуры для котла

Комнатный датчик температуры для котла

Способ подключения аналогичный методу для внешнего термодатчика, выполняется в соответствии с требованиями производителя котла. Может монтироваться в специально подготовленное углубление в стене или на поверхность, главное, чтобы чувствительный элемент не был закрыт снаружи.

Подключение датчика для газового котла

Беспроводной датчик температуры для газового котла монтируется непосредственно на контроллер или на газовый клапан. Проводные термодатчики присоединяются способом, который предусмотрен производителем и описан в инструкции.

Подключение водяного термодатчика

Датчик температуры воды для котла в многоконтурной системе устанавливается на поверхность возвратной трубы отопления либо внутрь неё, а также допустима установка на циркуляционный насос. Такое положение обусловлено необходимостью исключения попадания обратно в котёл теплоносителя с высокой температурой.

В одноконтурной или однотрубной системе вариант установки датчика на возвратную трубу с теплоносителем запрещён. В случае повышения нагрева циркуляция перекроется и возникнет значительный градиент температур между дальними и ближними комнатами.

Как правильно установить датчик наружной температуры?

Термодатчики устанавливают на наружной стене дома

При размещении важно выполнять определенные требования:. …

1. Желательно устанавливать датчик на стене, которая обращена в сторону севера или северо-востока.
2. На сенсор не должны падать солнечные лучи.
3. Нельзя прикреплять устройство к поверхности из металла.
4. Датчик не должен контактировать с источниками тепловой энергии, ветра или холода.
5. Сенсор должен монтироваться к ровной поверхности с помощью анкерных болтов.

Также существуют правила размещения в зависимости от количества этажей в доме:

1. Если здание имеет до 3-ех этажей, датчик устанавливают на уровне 2/3 от его высоты.
2. Если в доме более 3 этажей, рекомендуется размещать устройство между 2-ым и 3-им этажами.

После того как место выбрано, переходят к монтажу уличного датчика. Чтобы получить доступ к крепежным отверстиям, откручивают защитную пластиковую крышку прибора. Затем к датчику подключают два провода. Пробивают перфоратором в стене отверстие под крепеж, затем вкручивают туда дюбель для крепления.

Протокол датчика DHT

Выходом датчика является цифровой сигнал. Температура и влажность передаются по одному сигнальному проводу (). DHT11 общается с принимающей стороной, такой как Arduino по собственному протоколу. Коммуникация двунаправлена и в общих чертах выглядит так:

1. Микроконтроллер говорит о том, что хочет считать показания. Для этого он устанавливает сигнальную линию в 0 на некоторое время, а затем устанавливает её в 1
2. Сенсор подтверждает готовность отдать данные. Для этого он аналогично сначала устанавливает сигнальную линию в 0, затем в 1
3. После этого сенсор передаёт последовательность 0 и 1, последовательно формирующих 5 байт (40 бит). В первых двух байтах передаётся температура, в третьем-четвёртом — влажность, в пятом — контрольная сумма, чтобы микроконтроллер смог убедиться в отсутствии ошибок считывания

Благодаря тому, что сенсор делает измерения только по запросу, достигается энергоэффективность: пока общения нет, датчик потребляет ток 100 мкА.

Подключение цифрового датчика влажности, температуры

Два популярных датчика — DHT11, DHT22 — предназначены для замера влажности и температуры (про подключение датчика температуру мы еще поговорим ниже отдельно); недорогое решение, отлично подходят для простых схем и обучения. Термистор, ёмкостной датчик — основа DHT11 и DHT22. Внутренний чип выполняет АЦП, давая на выходе «цифру», которую поймёт любой микроконтроллер.

DHT11 отличается от DHT22 диапазоном измерения и частотностью опроса:

• влажность — 20-80% для DHT11 и 0-100% для DHT22;
• температура — 0°C до +50°C для DHT11 и -40°C до +125°C для DHT22;
• опрос — ежесекундный для DHT11 и раз в две секунды для DHT22.

Оба датчика DHT имеют стандартных 4 вывода:

1. Питание датчиков.
2. Шина данных.
3. Не задействован.
4. Земля.

Вывод данных и питания требует подключения между ними резистора 10 кОм.

Для DHT-датчиков разработана библиотека DHT.h. При загрузке скетча в контроллер монитор порта должен отобразить текущие значения влажности, температуры. Проверить работоспособность просто — достаточно подышать на датчик и взять его в руки: температура и влажность должны поменяться.

Возможен вывод значений на экран LCD 1602 I2C, если включить его в систему.

При помощи этих датчиков можно соорудить автоматизированную систему полива почвы на открытом воздухе, в теплице и даже на подоконнике. Или организовать систему сушки ягод — последние обдуваются или нагреваются в зависимости от влажности ягод.

Также некоторые акватеррариумы требуют особых условий влажности, которые легко контролировать при помощи DHT1 и DHT22.

Подключение датчика давления

Часто в деле предсказания погоды или определения высоты подъёма над уровнем моря требуется решить задачу измерения давления. Здесь на помощь приходят электронные барометры на технологии МЭМС: тензорометрический или пьезорезизстивный метод, связанный с переменностью сопротивления прибора при приложении деформирующих материал сил.

Наиболее популярен датчик BMP085; помимо барометрического давления он регистрирует и температуру. Ему на смену выпустили BMP180, он обладает теми же характеристиками:

• Чувствительность в диапазоне: 300-1100 гПа (если в метрах — 9000 — 500 м над уровнем моря );
• Разрешение : 0,03 гПа или 0,25 м;
• Рабочая температура датчика -40 +85°C, точность измерения в указанном диапазоне — ±2°C;
• Подключение по стандарту i2c;
• V1 использует 3.3 В для питания и логики;
• V2 использует 3.3-5 В для питания и логики.

Подключение датчиков к Ардуино в этом случае стандартно. Понадобится Unified Sensor Driver — его обновлённая версия обеспечивает более высокую точность показаний; кроме того, позволяет работать с несколькими разными подключёнными датчиками давления одновременно. Необходимо также установить Adafrut_Sensor library.

Выводы

Подключение датчиков к Ардуино — это превращение алгоритмизированного робота, управляемого автоматически или в ручном режиме, в полноценную среду взаимодействия устройств и схем с окружающей средой. Не стоит забывать — это не панацея от всех бед. И не конечный высокотехнологичный продукт или конечная область применения. Ардуино — это комплекс аппаратных и программных решений, который поможет:

• освоить системы алгоритмизации начинающим инженерам;
• освоить базовые навыки конструирования;
• научиться программировать.

Вне зависимости от вашего уровня подготовки, ваших знаний, всегда можно подобрать для себя задачи по силам. Можно собрать простенькое решение автоматизации какой-либо несложной задачи без пайки вместе со школьником; а можно поставить глобальную задачу, где требуются помимо знаний и логики ещё и умение качественно паять и верно чертить и читать чертежи. А активные сообщества, форумы и базы знаний по системе Ардуино помогут решить практически любой вопрос.

Источник