Как сделать температурный датчик своими руками для авто
Делаем датчик температуры своими руками
Термодатчик, собранный своими руками, может принести несомненную пользу, как в домашнем, так и приусадебном хозяйстве. Контроллер температуры окружающей среды вовремя включит или наоборот выключит вентилятор, обогреватель, кипятильник, тёплые полы и много других приборов в доме, обогреет или проветрит теплицы. При наличии минимального опыта работы с инструментами сделать датчик температуры своими руками не составит особого труда.
Принцип работы
Идея создания термодатчика состоит в том, что в его качестве используется электропроводной элемент, который под воздействием колебаний температуры окружающей среды меняет своё сопротивление. Таким элементом является терморезистор.
Принцип работы переменного сопротивления заключается в том, что при нагреве сопротивление понижается и ток, протекающий через него, меняет свою характеристику. Этот процесс находит своё отражение в работе прикладной схемы, которая включает или выключает соответствующие приборы.
Изготовление простого термодатчика
Перед тем, как сделать датчик температуры, нужно подготовить следующее:
Сборка
Подготовив вышеперечисленные материалы и инструмент, переходят к пайке простенькой схемы.
Проверка
Тестируют терморегулятор в таком порядке:
TR — терморезистор, К — кулер, R1 — переменный резистор, ПТ — полевой транзистор, АБ — аккумуляторная батарея 12 В.
Настройка
В данном случае используется терморезистор, сопротивление которого равно 10 кОм при температуре воздуха 20 °С. При его нагреве сопротивление падает. Нужно подстроить переменный резистор на включение кулера в момент нагрева датчика. Методом подбора нескольких положений поворотного регулятора переменного сопротивления добиваются нужного эффекта.
Термодатчик на германиевых диодах
Особенностью германиевых полупроводниковых диодов является их высокая чувствительность к изменениям температуры воздуха. Поэтому эти радиодетали могут использоваться, как термодатчики при их обратном включении.
Их применение объясняется сильной зависимостью обратного тока от температуры окружающей среды. Эта особенность диодов используется в простой схеме регулятора скорости кулера.
Германиевые диоды, соединённые параллельно (3–4 шт.), включают в обратном направлении в цепь базы составного транзистора. Их стеклянные корпуса можно крепить прямо на кулер без всяких прокладок-теплоотводов. Резистор R1 предохраняет транзистор от теплового пробоя, а R2 определяет порог срабатывания регулятора. Если при превышении комнатной температуры вентилятор не включается, то число диодов надо увеличить. Когда кулер начинает вращать лопасти с большой скоростью количество радиодеталей уменьшают.
Применение термодатчика на Ардуино
Для сборки измерителя температуры в основе которого микроконтроллер Arduino нужно подготовить следующее:
Цифровой температурный датчик DS18B20 — это устройство, которое не только сигнализирует о превышении заданного температурного порога, но и может запоминать значения измерений. Микросхема датчика имеет три выходных контакта — это «+», «−» и сигнальный провод. Термодатчик в водонепроницаемом исполнении используется для измерения нагрева воды или жидкостей.
Термодатчик всегда можно приобрести, как и плату Arduino, в интернет-магазинах. Цифровой модуль подсоединяют к Ардуино через каналы GND, а выход Vdd подключается к 5V, Data к любому Pin. Для более понятного восприятия схема подключения цифрового датчика DS18B20 к Ардуино представлена на нижеследующем фото.
Заключение
В зависимости от цели использования измерителя температуры окружающего пространства для самостоятельного его изготовления можно выбрать наиболее приемлемый и выгодный по затратам вариант. Для охлаждения энергозатратных плат достаточно использовать простую схему с кулером. А вот для работы с вентиляционным и обогревательным оборудованием уже понадобится более сложная система с использованием микроконтороллера Ардуино и термодатчиков заводского изготовления.
Видео по теме
Самодельный цифровой датчик температуры двигателя на приборную панель.
Многих автолюбителей по некоторым причинам попросту не устраивает обычный стрелочный индикатор температуры двигателя на приборной панели автомобиля. Вызвано это в основном тем, что такие датчики, в большинстве своем случаев, показывают неточные, а иногда и неверные данные. В сегодняшней статье мы расскажем о возможном решении данной проблемы, а решением у нас будет установка нового датчика с цифровым индикатором температуры.
Причиной того, что стрелочные индикаторы показывают неверные данные, обычно является то, что их рабочий диапазон, который составляет примерно 300-400 Ом, имеет некоторую погрешность в размере до 50 Ом. Из-за этого и выводятся неточные данные. Цифровой индикатор, в свою очередь, не имеет никаких погрешностей в выводе данных и способен более точно определить температуру двигателя и передать ее значение на циферблат. Кроме этого, такие индикаторы оснащаются дополнительным рядом полезных функций, таких как:
• Включение вентилятора на радиаторе, когда температура двигателя достигает 910С и его выключение при 880С;
• Применение звукового сигнала, что-то в виде тревоги, когда температура достигает 990С и ее выключение при 980С;
• Включение дополнительного сигнала при критических 1100С;
В неком смысле, можно сказать, что данный индикатор не только измеряет точную температуру двигателя, но и имеет (хоть и урезанный) функционал бортовых компьютеров.
Данный прибор настроен таким образом, что температура включения датчика вентилятора 2103-07, диапазон которой сужен с обеих сторон на 10С. Нужно это для более точного измерения температуры в блоке двигателя, а не на радиаторе.
Сам датчик температуры помещается в корпус стандартного, старого датчика температуры ТМ106. Перед помещением все обрабатывается термопастой и делается разъем для того, чтобы при дефекте или выходе из эксплуатации датчика температуры, его можно было заменить без деформации самого корпуса.
Если у вас не имеется прошивки датчика, то схема не даст вам никакой полезной информации. Прошивку к вышеуказанной схеме можете найти по этой ссылке. Ну а этот вариант поможет вам подключать несколько термометров разом, а так же использовать один из приборов PIC на выбор.
В нашем случае был автомобиль ВАЗ 2110, который не имел дополнительного отверстия для циферблата датчика, поэтому мы вырезали его самостоятельно. Установив циферблат, может быть такое, что яркость циферблата превышает яркость других приборов на панели, поэтому на циферблат мы наклеили затемняющую поверхность, которая немного снизила его яркость.
Данный небольшой тюнинг вашего автомобиля обеспечит вам более точную слежку за параметрами температуры двигателя автомобиля, а также вовремя оповестит вас о перегреве.
Самодельный датчик температуры StarLine 6-го поколения
Здравствуйте уважаемые читатели. В этой записи я расскажу вам как сделать простой и в то же время надёжный внешний температурный датчик двигателя (…и не только) для автосигнализаций StarLine шестого поколения (A66, A96, B66, B96, E66, E96, S66, S96, X96v2 и т.д.).
Внешний датчик температуры двигателя необходим для полноценной реализации функции дистанционного/автозапуска двигателя особенно в таких сигнализациях (StarLine A66, E66, B66, S66), где эта функция является опцией.
Данная запись будет интересна тем, кто желает самостоятельно сделать датчик температуры, сэкономив на покупке нового оригинального датчика от StarLine при этом проявив свои технические навыки и способности.
Вся информация имеет ознакомительный характер. Автор записи настоятельно рекомендует приобретать оригинальный датчик температуры от Starline в случаи если же Вы не имеете никаких тех. навыков (пайка, монтаж и т.п.), в противном случаи есть риск повреждение компонентов, а так же выход из строя электрооборудования авто или сигнализации в дальнейшем. Автор записи за все Ваши действия, ответственность — не несёт!
Итак, нам понадобятся следующие компоненты, приобрести их можно в электро- и радио- технических магазинах.
Все компоненты были подобраны наиболее максимально схожие по тех.характеристикам к оригиналу.
— Кабельный наконечник ТМЛ 10-8-5 или ТМЛ 10-6-5 или ТМЛ 10-5-5. Вторая цифра указывает на диаметр крепёжного отверстия соответственно (8, 6, 5), поэтому рекомендуется изначально определить место для крепления нашего будущего термодатчика, после чего определиться с наконечником. Первая и третья цифра отвечают за сечение и диаметр внутренней полости наконечника.
Кабельный наконечник ТМЛ будет являться корпусом для нашего термодатчика. Медный корпус хорошо передаёт тепло, а лужённое покрытие защищает от коррозии.
Не рекомендуется использовать чисто медный наконечник без защитного покрытия, так как медь химически не устойчива к коррозии и окислению, особенно при контакте с алюминиевой ГБЦ…
На Ford Focus 3 с 2-х литровым мотором советую ТМЛ 10-6-5, готовый термодатчик можно будет закрепить на ГБЦ, рядом с патрубком ТНВД.
— Любой многопроволочный двужильный провод из марок: ШВВП, КСПВГ, КСПЭВГ или импортный аналог калибром AWG 24. Длина провода 2-3 метра в зависимости от расположения датчика…но лучше взять с запасом для подстраховки. Рекомендованное максимальное сечение провода не больше 0,22 мм2, в противном случаи могут возникнуть сложности с обжимкой контактов разъёма.
Самый популярный провод это ШВВП, но проблема в том, что производится этот провод с минимальным сечением 0,5 мм2, в этой записи я постараюсь описать процесс обжимки/опрессовки данного провода с сечением 0,5 мм2.
На Ford Focus 3 с двухлитровым мотором, достаточно 3 метра провода, с запасом.
Внимание! Применение жёстких МОНОжильных проводов в автомобиле — недопустимо! Так как данный тип провода не предназначен для работы в условиях постоянной вибрации.
— Двухпиновый разъём вилка Molex MicroBlade с шагом контактов 2 мм (корпус арт.51004-0200)(контакты арт. 50011-8000). Настоятельно рекомендую использовать этот разъём, так как именно этим разъёмом комплектуется штатный датчик температуры StarLine. Другие двухпиновые разъёмы не встанут без доработки.
Если же по каким-то причинам не нашли данный разъём, подойдёт и похожий разъём с шагом контактов 2 мм, например — JST PHR-2, только в этом случаи придётся доработать сам разъём в процессе обжимки провода, что бы он мог подключиться к центральному блоку StarLine. Учтите, в таком случаи эффект надёжной фиксации не может быть гарантирован.
Так же нам понадобится:
— Любой теплопроводящий клей типа АлСил-5, Радиал и т.п.
Теплопроводный клей можно сделать и самостоятельно имея под рукой необходимые компоненты схожие по составу: термопаста, термостойкий автогерметик ( например КПТ-8 и АвтоСил 11225)
— Термоусадочная трубка 6 мм, 4 мм.
— Электроизоляционный лак — Цапонлак или Шеллак.
1) В первую очередь проверяем на исправность сам датчик KTY81/2xx. Для проверки нам нужен мультиметр или любой другой прибор измеряющий электрическое сопротивление. Согласно даташиту сопротивление датчика при 25 градусов тепла должно быть около 2 кОм.
Сам датчик KTY81 — является терморезистором с положительно температурным коэффициентом, следовательно если же мы датчик отпустим в горячую воду, то сопротивление будет расти. И наоборот…отпустим в воду со льдом — сопротивление будет уменьшаться…
После того как убедились в исправности датчика приступаем к следующему пункту.
2) Подготовить провод. Аккуратно снимите изоляцию с наружной оболочки длиной 10-20 мм. Изоляцию следует снимать аккуратно не повредив изоляцию самих жил, для этого воспользуйтесь острым ножом или спец. инструментом. Далее снимите изоляцию (2-3 мм) с самих проводников.
Возможно Вам потребуется не одна попытка что бы добиться максимально качественного результата…
3) Теперь Вам предстоит проявить навыки пайки, здесь нужно быть не менее аккуратным нежели, чем в предыдущем пункте.
Здесь могу Вам дать рекомендации: используйте только легкоплавкие припои типа ПОС-61 или ПОС-63.с температурой плавления до 190 градусов. Будет лучше, если Вы воспользуйтесь паяльником с регулировкой температуры. С ним у вас будет меньше риска перегреть контакты и добиться максимально хорошего результата.
Откусите лишнюю часть контактов с самого датчика…оставив по 2-3 мм от корпуса.
Предварительно облудите зачищенные кончики жил провода. После приступайте к самой пайке провода к терморезистору.
Рекомендую использовать «штатив для пайки» он же «третья рука» для фиксации терморезистора в неподвижном состоянии. Аккуратно припаяйте жилы к контактам терморезистора. Старайтесь не перегревать элементы пайки. Старайтесь дозировать припой в оптимальном количестве…дабы пайка получилась аккуратно и надёжной.
4) По окончанию «горячих» процедур наносим на место пайки слой изолирующего лака — например Цапонлак, либо любой другой. После того как лак высохнет.одеваем отрезок термоусадки с диаметром 4 мм и прогреваем ее тепловоздушным феном.или на крайний случай — зажигалкой.
5) Теперь необходимо воспользоваться теплопроводным клеем (не путать с «термоклеем»)…»Заправляем» внутреннюю полость наконечника теплопроводным клеем.
Если же у Вас отсутствует теплопроводный клей, то его можно сделать самостоятельно смешав необходимые компоненты — термопасту и термостойкий автогерметик в пропорции 2 к 1. Важно, чтоб компоненты были схожие о составу, это необходимо для получения однородного состава. Рекомендую использовать Автосил 11225 и КПТ-8
Использование пистолетных термоклеев и синтетических клеев — недопустимо, так как они не предназначены для работы в условиях высоких температур, а так же обладают низким коэффициентом теплопроводности.
6) После Вам необходимо максимально «утопить» терморезистор с проводом во внутреннюю полость наконечника, которая заполнена клеем. По окончанию, излишки клея удалить. Постарайтесь делать эту процедуру без замедлений, до того как засохнет клей.
7) Устали? Отдыхаем от проделанной работы, а теплопроводному клею даём застыть. После того как клей застыл. По желанию можно одеть отрезок термоусадочной трубки на наконечник для эстетики и более надёжной конструкции термодатчика. Будет ещё лучше, если термоусадка будет самоклеющийся.
8) Заключительный этап: осталось собрать двухпиновый разъём на другом конце провода.
Как я рекомендовал ранее, используйте разъём вилку Molex MicroBlade. Если же у Вас отсутствует этот разъём подойдёт и более популярный JST PHR. Оба разъёма имеют расстояние 2 мм между контактами. Отличие Molex MicroBlade в том, что он обладает более лучшей фиксацией, по этой причине возможно его и StarLine применяет в своих автосигнализациях. Оба разъёма несовместимы друг с другом без доработок, хотя внешне похожи. Поэтому я кратко опишу как «подружить» вилку JST PHR с розеткой (на плате ц.б. Starline) Molex MicroBlade.
Первое что необходимо, это разделать другой конец провода. Снимаем оболочку 10мм…далее снимаем изоляцию с проводников длиной 5 мм.
Должно получиться так:
Провод с сечением не более 0,22 мм2 (AWG24) будет проще опрессовать в разъёме. Об этом пишут в документации разъёма.
Если используете провод ШВВП сечением 0,5 мм2 необходимо уменьшить сечение «механическим» способом именно в том месте где будет опрессовываться/обжиматься разъём-вилка. Здесь несложно догадаться, что необходимо практически в два раза уменьшить количество медных проволочек в жиле…к примеру у нас 10 проволочек в одной жиле…следовательно удаляем половину…остаётся 5 проволочек…что соответственно будет равно сечению 0,25-0,22мм2. Простая арифметика)) Для удаления лишних проволочек можно воспользоваться бокорезами или острым ножом.
Вот такие хитрости нужно применять…когда нет провода/кабеля/шнура с нужным сечением…но и это ещё не всё…Когда разобрались с проводом приступаем к обжимке контактов. Если у Вас для опрессовки отсутствует специальные клещи — кримпер, то можно воспользоваться обычными круглогубцами или хирургическим пинцетом.
Если всё отлично, продолжаем собирать разъём. Обжатые контакты вставляем в корпус вилки. Предварительно можно надеть термоусадочную трубку (4 мм) на провод рядом с разъёмом и прогреть её. Этот метод уменьшает риск возникновения так называемого капиллярного эффекта в проводе.
Обладатели Molex MicroBlade могут уже подключать готовый датчик температуры к центральному блоку StarLine и проверить его работу. В случаи JST PHR придётся немного подточить корпус в некоторых местах, периодически «примеряя» разъём к центральному блоку. Главное не убрать лишнее, иначе вилка будет сидеть не плотно в разъёме центрального блока сигнализации.
Что это будет нам стоить?
Вспомогательные расходные материалы в учёт не берутся.
Провод ШВВП 3 м — 30 руб
Термодатчик — 90 руб
Наконечник — 20 руб
Разъём с контактами — 10 руб
Итого: примерно 150 руб
Цена готового изделия от StarLine — 290-900 руб
И напоследок…
В идеале датчик температуры двигателя (автосигнализации) желательно интегрировать в систему охлаждения ДВС на выходе из ГБЦ. Именно это место является наиболее горячим в системе и практически все датчики температуры устанавливаются в том месте. Для этого необходимо датчик совершенно другой конструкции…подобной той, как устроены обычные автомобильные датчики температуры ДВС. Датчики такой конструкции способны более точно и быстро измерять температуру, так как расположены непосредственно в системе охлаждения.
Возможно, что в будущем о создании датчика такой конструкции мы ещё напишем в следующих записях…)))
Делаем датчик забортной температуры
Сейчас расскажу как сделать датчик температуры в зеркале своими руками.
Поскольку у нас появился бортовой компутер с множеством функций, то мигающие прочерки на дисплее вместо температуры не фен-шуй.
Датчик температуры представляет собой обычный термистор NTC, т.е. с отрицательным температурным коэффициентом.
Нам необходимо подобрать сопротивление максимально близкое к референтным значениям. Это влияет на точность показаний температуры.
Номинал термистора измеряется при температуре окружающего воздуха = 25 °C
Имеем вот такую табличку:
из которой следует, что нам нужен терморезистор номиналом 2,56 кОм или близкий к нему.
В природе, термисторы номиналом 2.5 кОм существуют. Но мне в продаже найти не удалось, а ждать посылку из Китая минимум 100 штук не выгодно и накладно.
В продаже имелось только два подходящих по близким параметрам термистора номиналами 3.3 кОм и 4.7 кОм.
На помощь нам приходит чудесная формула, с помощью которой можно подобрать сопротивление резистора включенного в цепь параллельно для того, чтобы снизить сопротивление термистора до требуемого значения.
Вот эта формула:
Таким образом подбираем нужные номиналы доступные в продаже.
(3.3 * 12) / (3.3 + 12) = 2.58 кОм (очень близкое к 2.56 кОм)
Таким образом, нам необходимо приобрести термистор номиналом 3.3 кОм и резистор 12 кОм
Экспериментировал с номиналами термистора 4.7 кОм и резистора 5.6 кОм. Работает, но не точно. Врет градуса на 3.
С термистором 3.3 кОм в самый раз.
Спаиваем термистор и резистор вот так:
Подключаем провода датчика к верхнему разъему бортового компьютера на контакты 6 и 7. Полярность имеет значение. Чтобы узнать как правильно подключить, нужно подключенный термистор подержать над чашкой с горячей водой/чаем. Если подключено правильно, то будет показывать температуру выше 30 °C. Если не правильно, то на экране будут прочерки. В таком случае меняем полярность.
Дальше необходимо готовый датчик куда-то встроить. Не придумал ничего лучше чем в стандартное место в правом зеркале.
Для корпуса термистора взял то, что попалось под руку. Это был пластиковый сосок от компрессора, которым накачивают мячи:
Запаиваем и запаковываем в термоусадку поливая термо-клеем, чтобы защитить от влаги:
Цифровой датчик температуры ОЖ двигателя
Здравствуй, дорогой друг.
Исходя из названия ты уже понял, что речь пойдёт о датчике температуры двигателя, именно цыфровом, сделанного своими руками (а если не умеешь — попроси друга))))
Ранее я писал, об установке «приоро-термостата» с внутренностями от Volks Wagen. За основу берется термостат с корпусом 21082 (приоро-термостат), нижняя часть которого дорабатывается (потом опишу полный процесс доработки, т.к. надо ещё немного доработать)
, далее заказывается оригинальный «ваговский» термоэлемент на 87° (дорого, а что поделать, ведь на хорошем не экономят, да и поставил один раз и забыл, что такое проблемы с системой охлаждения).
Но речь сейчас о другом.
Для изготовления «девайса» нам понадобятся:
1. Руки прямые — одна пара;
2. Голова — одна штука (две конечно хорошо, но не красиво смотрится))));
3. Вольтметр китайческий;
4. Термометр китайческий;
5. Датчик температуры ОЖ 2110 в термостат;
6. Колодка (папа/мама, маленькая);
7. Эпоксидная смола;
8. Термопаста (можно заменить медной стружкой + смола);
9. Кусочек тонировки.
Берем часы и несём домой, разбираем, из внутренностей оставляем, только стекло. Моем его, полируем и клеим тонировку в один/два слоя (кому, как нравится), и о оставляем высохнуть. Далее берем наши градусник с вольтметром и клеим поверх тонировки на стекло, потом спаиваем провода питания и проверяем показания вольтметра стационарным вольтметром, если необходимо, то подстраиваем его.
Далее вставляем контакты в колодку и уже колодку, вставляем в сам датчик и заливаем это «хозяйство» эпоксидной и даем высохнуть (я сушил три дня). Потом бежим к машине и проводим провода и устанавливаем сей «девайс» / «приблуду» / «опцию» в наше кор…автомашину)))) и наблюдаем такую картину:
Если у вас есть голова и руки, повторить такой «колхозинг», вам будет не сложно))