Equation терморегулятор электронный инструкция: цена, отзывы, инструкция, установка, тесты, обзор, сравнение, фото

Каждый урок или занятие TeachEngineering связано с одной или несколькими науками K-12, технологические, инженерные или математические (STEM) образовательные стандарты.

Все более 100 000 стандартов K-12 STEM, включенных в TeachEngineering , собираются, поддерживаются и упаковываются сетью стандартов достижений (ASN) , проект D2L (www.achievementstandards.org).

В ASN стандарты структурированы иерархически: сначала по источнику; напр. по штатам; внутри источника по типу; напр. , естествознание или математика; внутри типа по подтипу, затем по классам, и т. д. .

NGSS: научные стандарты следующего поколения — наука

Ожидаемая производительность NGSS
ГС-ПС3-3. Спроектируйте, создайте и усовершенствуйте устройство, которое работает с заданными ограничениями для преобразования одной формы энергии в другую форму энергии. (9-12 классы) Согласны ли вы с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!
Нажмите, чтобы просмотреть другую учебную программу, соответствующую этому ожидаемому результату
Это занятие сосредоточено на следующих аспектах трехмерного обучения NGSS:
Научная и инженерная практика	Ключевые дисциплинарные идеи	Концепции поперечной резки
Разработайте, оцените и/или усовершенствуйте решение сложной реальной проблемы, основываясь на научных знаниях, источниках данных, созданных учащимися, приоритетных критериях и соображениях компромисса. Соглашение о согласовании: Спасибо за ваш отзыв!	В макроскопическом масштабе энергия проявляется множеством способов, таких как движение, звук, свет и тепловая энергия. Соглашение о примирении: Спасибо за ваш отзыв! Хотя энергия не может быть уничтожена, ее можно преобразовать в менее полезные формы, например, в тепловую энергию в окружающей среде. Соглашение о согласовании: Спасибо за ваш отзыв! Критерии и ограничения также включают удовлетворение любых требований, установленных обществом, таких как принятие во внимание вопросов снижения рисков, и они должны быть количественно определены в максимально возможной степени и сформулированы таким образом, чтобы можно было сказать, соответствует ли им данный проект. Соглашение о примирении: Спасибо за ваш отзыв!	Энергия не может быть создана или уничтожена — она только перемещается между одним местом и другим местом, между объектами и/или полями или между системами. Соглашение о согласовании: Спасибо за ваш отзыв! Современная цивилизация зависит от крупных технологических систем. Инженеры постоянно модифицируют эти технологические системы, применяя научные знания и методы инженерного проектирования, чтобы увеличить выгоды при одновременном снижении затрат и рисков. Соглашение о примирении: Спасибо за ваш отзыв!

Общие базовые государственные стандарты — математика

• Решайте линейные уравнения и неравенства с одной переменной, в том числе уравнения с коэффициентами, обозначенными буквами. (Оценки 9 – 12) Подробнее

  Посмотреть согласованную учебную программу

  Согласны ли вы с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!

• Используйте единицы как способ понять проблемы и направить решение многоступенчатых проблем; последовательно выбирать и интерпретировать единицы измерения в формулах; выбирать и интерпретировать масштаб и начало координат на графиках и дисплеях данных. (Оценки 9 – 12) Подробнее

  Посмотреть согласованную учебную программу

  Согласны ли вы с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!

• Создавайте уравнения, описывающие числа или отношения (Оценки 9 – 12) Подробнее

  Посмотреть согласованную учебную программу

  Согласны ли вы с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!

• Измените формулы, чтобы выделить интересующую величину, используя те же рассуждения, что и при решении уравнений. (Оценки 9- 12) Подробнее

  Посмотреть согласованную учебную программу

  Согласны ли вы с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!

Международная ассоциация преподавателей технологий и инженерии – Технология

• Студенты будут развивать понимание отношений между технологиями и связей между технологиями и другими областями обучения. (Оценки К – 12) Подробнее

  Посмотреть согласованную учебную программу

  Согласны ли вы с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!

• Энергетические ресурсы могут быть возобновляемыми и невозобновляемыми. (Оценки 9 – 12) Подробнее

  Посмотреть согласованную учебную программу

  Согласны ли вы с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!

• Определите наилучший подход, оценив цель проекта. (Оценки 9- 12) Подробнее

  Посмотреть согласованную учебную программу

  Согласны ли вы с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!

ГОСТ

Какое альтернативное выравнивание вы предлагаете для этого контента?

Подписаться

Подпишитесь на нашу рассылку новостей, чтобы получить внутреннюю информацию обо всем, что связано с TeachEngineering, например, о новых функциях сайта, обновлениях учебных программ, выпусках видео и многом другом!

PS: Мы никому не передаем личную информацию и электронные письма.

Список материалов

Каждой группе нужно:

• 1 макетная плата (рекомендуется EXP 350 от интернет-магазинов или RadioShack; или найдите бывшие в употреблении макетные платы)
• 1 (или больше) микросхема датчика температуры LM35 (онлайн на сайте www.digikey.com; получите дополнительную плату на случай, если учащиеся случайно сломают одну из них, неправильно настроив схему.)
• 1 Интегральная схема операционного усилителя LM324AN (в RadioShack)
• 1 9-вольтовая батарея с разъемами для батареи (или несколько штук для совместного использования классом)
• 1 держатель для 9-вольтовой батареи (дополнительно, или приготовьте несколько для совместного использования в классе)
• Лед
• Пакет на молнии
• Рабочий лист термостата
• Раздаточный материал по основам макетов и принципиальных схем

Для всего класса:

• 1 комплект перемычек (предпочтительнее, так как это проще и сокращает время установки в RadioShack), или каждой группе требуется 2 отрезка 1-дюймового провода, 2 отрезка 3-дюймового провода и 5 отрезков 2-дюймового провода. проволока и изолента
• Маленькие клещи для зачистки проводов (необходимы только в том случае, если вы используете изолированный провод, а не комплект перемычек, для удаления изоляции на концах проводов)
• Несколько резисторов мощностью ¼ Вт различных размеров от 500 Ом до 10 кОм (комплект из 100 и 500 штук в RadioShack)
• Несколько мультиметров для проведения различных измерений (например, Kelvin 50LE http://www.kelvin.com/part # 9
)

Примечание по материалам: Макеты, провода, инструменты для зачистки проводов, резисторы и мультиметры можно использовать повторно.

Рабочие листы и вложения

Рабочий лист термостата (doc)

(pdf)

Рабочий лист термостата Ответы (doc)

Ответы на рабочий лист термостата (pdf)

Раздаточный материал по основам макетов и принципиальных схем (doc)

Раздаточный материал по основам макетов и принципиальных схем (pdf)

Рабочий лист по энергосбережению программируемого термостата (doc)

Рабочий лист по энергосбережению программируемого термостата (pdf)

Программируемый термостат Энергосбережение Ответы на рабочий лист (doc)

Программируемый термостат Энергосбережение Ответы на рабочий лист (pdf)

Больше учебных программ, подобных этому

Урок средней школы

Цепи

Студенты знакомятся с несколькими ключевыми понятиями электронных схем. Они узнают о некоторых физических принципах схем, ключевых компонентах схем и их распространенности в наших домах и повседневной жизни.

Схемы

Предварительные знания

Знакомство с электрическими цепями, включая понятия разомкнутых и замкнутых цепей.

Введение/Мотивация

Кто может назвать некоторые вещи, в которых используется цепь — или несколько цепей? (Возможные ответы: сотовые телефоны, радиоприемники, телевизоры, компьютеры, видеоигры, автомобили, дома, здания, калькуляторы. ) Все это отличные ответы. Все, что подключается к розетке или работает от батареек, содержит цепь для работы. Может ли кто-нибудь объяснить мне, почему инженеру нужно знать о цепях? (Ответ: Чтобы иметь возможность проектировать и создавать вещи, для работы которых используется электричество.) Правильно, многие инженеры используют схемы при проектировании и производстве всех упомянутых нами вещей. Больше, чем любой другой тип инженера, инженеры-электрики в первую очередь проектируют с использованием схем. Они несут ответственность за разработку большинства схем повседневных устройств, которые нас окружают, включая компьютеры и компьютерные чипы. Однако многие другие инженеры должны иметь хотя бы базовое представление о схемах и о том, как создавать простые схемы.

Сегодня мы будем исследовать цепь в термостате. Кто знает что такое термостат? Термостат — это устройство, устанавливаемое в домах и зданиях для регулирования температуры в определенной части здания, например, в отдельной комнате, нескольких комнатах (зонах) или во всем здании. Они сконструированы таким образом, что обеспечивают отвод тепла путем преобразования электрической энергии в тепловую. В основном термостат работает, определяя температуру в непосредственной близости от датчика и преобразовывая эту температуру в электрический сигнал. Термостат запрограммирован на выполнение выбранной задачи на основе этого электрического сигнала. Электрический сигнал указывает термостату включить или выключить обогреватель или кондиционер, чтобы изменить температуру в комнате.

Мы все хотим экономить энергию и быть уверенными в том, что мы эффективно используем энергию дома, в школе и на работе. Знаете ли вы, что некоторые термостаты предназначены для экономии энергии? В большинстве новых домов и предприятий используются программируемые термостаты , которые регулируют температуру во всем здании или его части. Эти термостаты полезны для экономии энергии и могут быть запрограммированы для множества различных настроек. Они часто устанавливаются на , а не , нагревают или охлаждают здание в то время, когда люди не используют здание, поскольку никто не может получить выгоду от вырабатываемой энергии. Это могут быть вечера в офисах и школах и дневные часы дома. Представляете, сколько энергии мы сможем сэкономить, если не будем включать печь или кондиционер, когда они не нужны?

Пример программируемого термостата в доме. Попросите учащихся поискать термостат у себя дома или в школьном классе.

Copyright

Copyright © 2008 Denise W. Carlson. Используется с разрешения. Все права защищены.

Программируемые термостаты также могут быть настроены на управление обогревателем или кондиционером для поддержания заданного температурного диапазона в течение всего времени, пока люди пользуются зданием; Вы устанавливаете низкую температуру и максимальную температуру, комфортную для жителей дома. Если в какой-либо момент температура на датчике термостата выходит за установленный комфортный диапазон, термостат генерирует электрический сигнал для включения либо обогревателя, чтобы снова нагреть комнату до температурного диапазона, либо кондиционера, чтобы охладить комнату. в диапазон температур. Термостат поддерживает нагреватель/охладитель включенным до тех пор, пока температура не достигнет противоположной стороны установленного диапазона комфорта, а затем посылает еще один сигнал, чтобы выключить его, давая воздуху время снова стать прохладным или теплым, прежде чем цикл начнется снова.

Например, если температура в помещении опускается ниже заданной комфортной температуры, термостат включает обогреватель, чтобы нагреть помещение. Термостат удерживает нагреватель включенным до тех пор, пока температура не достигнет верхней границы температуры. Как только комнатная температура достигает этой верхней границы, термостат дает сигнал выключить нагреватель. Поскольку нагреватель работает более эффективно (сберегая энергию), когда его не включают и не выключают повторно, это гарантирует, что температура должна упасть более чем на градус или два, прежде чем нагреватель снова включится. Таким образом, преимущество наличия программируемого термостата по сравнению со стандартным заключается в том, что он позволяет вам устанавливать собственный диапазон температур для термостата, чтобы поддерживать температуру в комнате, вместо того, чтобы нагреватель постоянно включался и выключался. Благодаря более совершенным конструкциям программируемых термостатов вы можете заранее запрограммировать диапазоны температур для разных дней недели, чтобы учесть разницу в использовании здания в будние и выходные дни.

Как мы упоминали ранее, схемы используются разными инженерами. Например, схемы важны для инженеров-механиков при проектировании двигателей, потому что большинство двигателей запускаются и обслуживаются с помощью схемы. Инженеры-механики должны хорошо разбираться в схемах, чтобы эффективно проектировать и создавать двигатели для работы проектируемых ими деталей. Команды инженеров разных специальностей часто работают вместе, чтобы построить все, от автомобилей до американских горок и медицинских инструментов — устройств, сочетающих механические части и электрические системы. Знание основных компонентов схемы и того, как они подходят и работают вместе, важно для инженеров, чтобы понять, должны ли они проектировать что-либо, использующее электричество.

Сегодня мы узнаем о различных компонентах цепи и о том, как соединить их вместе, чтобы создать простую цепь — термостат. Мы собираемся разработать программируемый термостат, в котором пользователь определяет температурный диапазон, в котором он/она хотел бы оставить комнату/здание, а термостат гарантирует, что он сделает это энергоэффективным способом.

Процедура

Фон

Цепи стали неотъемлемой частью нашей повседневной жизни. Схемы можно найти повсюду — в автомобилях, телевизорах, компьютерах, телефонах, домах, школах и т. д. Их влияние на нашу жизнь огромно, и большая часть нашего общества не была бы прежней без схем. Почти каждая электрическая цепь содержит одни и те же основные компоненты — резисторы, интегральные схемы, конденсаторы и катушки индуктивности. Каждый из этих компонентов выполняет определенную задачу (иногда разные компоненты объединяются для выполнения работы одного из других компонентов) и используются большинством инженеров, особенно теми, кто работает с электричеством или продуктами, использующими электричество.

Термостаты — полезные устройства для регулирования температуры в комнате, помещении или во всем здании. Они работают с помощью датчика температуры — обычно это электронный чип, предназначенный для изменения сопротивления в зависимости от температуры. При изменении температуры чипа сопротивление чипа изменяется и изменяет падение напряжения на чипе. Чип откалиброван внутри для получения линейной зависимости между температурой и выходным напряжением датчика. После того, как датчик определяет температуру, результирующий электрический сигнал (выходное напряжение) отправляется в другую часть схемы, предназначенной для интерпретации входящего напряжения и выбора результата на основе сигнала. Эту часть схемы можно выполнить разными способами; однако наименее сложным способом является использование операционного усилителя (операционного усилителя).

Использование операционного усилителя позволяет ввести гистерезис в схему или память. В этом упражнении учащиеся берут выходной сигнал датчика и сравнивают его с заданным напряжением, которое устанавливается вручную. Если напряжение от датчика измеряется ниже, чем напряжение, установленное учащимися, что указывает на то, что датчик температуры считывает температуру, которая ниже, чем мы хотим, нагреватель (светодиод) включается, чтобы «нагреть» комнату. . Как только нагреватель (светодиод) включается, гистерезис операционного усилителя заставляет нагреватель оставаться включенным до тех пор, пока напряжение не поднимется выше второго или высокого напряжения, установленного в желаемом комфортном диапазоне. Это удерживает термостат от быстрого включения и выключения нагревателя, если температура колеблется вокруг желаемой начальной температуры. Заставляя нагреватель оставаться включенным до второго напряжения, схема демонстрирует зависимость от пути, что означает, что она запоминает, где она была, и использует это, чтобы сообщить, что она будет делать дальше. Он не выключится после превышения минимально установленного напряжения, потому что он «знает», что только что он упал ниже этой отметки. Он заставляет нагреватель оставаться включенным до тех пор, пока не будет пройдена вторая отметка напряжения.

Схема, созданная студентами, содержит датчик температуры LM35, который имеет линейную зависимость между температурой датчика и выходным напряжением; соотношение составляет 10 мВ (0,01 В) на каждый градус Цельсия. Следовательно, при комнатной температуре (~20-23°C) LM35 должен иметь выходное напряжение 200-230 мВ (0,20-0,23 В). При повышении или понижении температуры выходное напряжение увеличивается или падает на 10 мВ (0,01 В) на каждый градус изменения температуры.

Перед занятием

• Если используется изолированный провод, разрежьте его на части для каждой группы.
• Сделайте копии рабочего листа термостата и раздаточного материала по основам макетной платы и принципиальных схем.

Со студентами

Часть 1: Как вы можете измерять температуру электронным способом?

1. Разделите класс на группы по два-три ученика в каждой.
2. Раздайте материалы каждой группе вместе с рабочим листом и раздаточным материалом.
3. При использовании изолированного провода попросите учащихся зачистить примерно от 1/4 до 3/8 дюйма с обоих концов каждого провода.
4. Предложите учащимся настроить схему, как показано в части 1 рабочего листа, используя макетную плату, перемычки, батарею 9 В и микросхему датчика температуры LM35. Схема показана на рис. 1. Обратитесь к раздаточному материалу для получения дополнительной информации, особенно разъяснения символов принципиальной схемы и частей макета.

Рис. 1. Схема схемы

Copyright

Copyright © Aaron Osowiecki

5. Попросите учащихся включить мультиметры и настроить их на измерение напряжения в мВ. Предложите учащимся измерить напряжение на резисторе 1 кОм. Они должны получить положительное значение около 0,23 В.
6. Попросите учащихся потереть руки и коснуться верхней части датчика LM35. Обратите внимание, что происходит с показаниями напряжения.
7. Предложите учащимся измерить температуру (ºC) и напряжение (В) в комнате и на своей ладони с помощью термометра и схемы, которую они только что построили. Запишите данные в отведенное для этого место в Рабочем листе термостата.
8. Используя свои данные, учащиеся должны составить уравнение для определения напряжения на резисторе 1 кОм в зависимости от температуры (ºC) при линейной зависимости.

Часть 2: Как можно «настроить» термостат?

1. Установите термостат в режим охлаждения. Поручите учащимся выбрать «установленную» температуру, которая ниже температуры их ладони, но выше комнатной температуры.
2. Определите выходное напряжение LM35, соответствующее заданной температуре.
3. Предложите учащимся разделить 9 В, подаваемые от батареи, так, чтобы часть схемы равнялась выходному напряжению LM35 для желаемой температуры. Для этого переместите резистор 1 кОм (R2) и соедините его с другим резистором (R1), как показано на рис. 2.

Рис. 2. Установка новой схемы

Copyright

Copyright © Aaron Osowiecki

4. Предложите учащимся ответить на вопросы части 2 (вопрос 5) в рабочем листе, чтобы определить взаимосвязь между током и напряжением.
5. Также в своих рабочих листах предложите учащимся составить уравнение для количественного определения значения R ₁ .
6. После получения уравнения для R ₁ подставьте известные значения (V _Bat =9V, R ₂ =1 кОм, V ₂ заданное значение), чтобы определить значение, необходимое для R ₁ .

Часть 3: Включается ли свет, когда он должен?

1. Попросите учащихся подключить датчик LM35 и делитель напряжения к операционному усилителю (LM324). Добавьте LM324, резистор 2 кОм (R3), светоизлучающий диод (LED) и соединения к их макетной плате, как показано на рабочем листе и на рисунке 3 ниже.

Рис. 3. Схема с добавлением операционного усилителя

Copyright

Copyright © Аарон Осовецки

2. Попросите учащихся подключить батарею 9 В (см. следующие шаги) к цепи для измерения напряжения на R ₂ .
3. Предложите учащимся поместить батарею в держатель или приклейте концы двух 3-дюймовых проводов к положительной и отрицательной клеммам батареи.
4. Подсоедините провод, идущий от положительной клеммы (обозначенной знаком «+» на той стороне аккумулятора, к которой подключена положительная клемма) к разъему питания на макетной плате.
5. Чтобы замкнуть цепь, соедините провод, идущий от отрицательной клеммы (обозначенной знаком «–» сбоку от аккумулятора), к ряду заземления на макетной плате.
6. Напомните учащимся об отключении батареи между измерениями.
7. Пусть учащиеся продолжат следовать своим рабочим листам, чтобы ответить на предоставленные вопросы.

Часть 4: Может ли термостат экономить энергию?

1. Предложите учащимся ответить на вопросы в своих рабочих листах, чтобы переделать свои термостаты для случая, когда никого нет дома.

Часть 5: Можно ли использовать контур для контура отопления?

1. Предложите учащимся отрегулировать свою схему, чтобы она соответствовала нагреву, следуя инструкциям в своих рабочих листах.

Часть 6: Могут ли «вкл» и «выкл» быть при разных температурах?

1. Предложите учащимся измерить температуру и напряжение при включении и выключении нагревательного контура и записать их в своих рабочих листах.
2. Попросите одного учащегося в каждой команде продолжать измерять напряжение на выходе датчика температуры, в то время как другие охлаждают датчик температуры с помощью пакета Ziploc со льдом.
3. Попросите учащихся добавить один резистор (R ₄ ), чтобы создать разные точки включения и выключения для контура отопления. Схема нагрева должна быть похожа на схему, показанную на рис. 4 ниже.

Рис. 4. Отопительный контур

Copyright

Copyright © Aaron Osowiecki

4. Предложите учащимся измерить падение напряжения между контактом 14 и землей, когда горит светодиод, чтобы позже вычислить значение R ₄ .
5. Следуя указаниям в своих рабочих листах, предложите учащимся составить уравнение для R ₄ с использованием закона Ома (V=IR) и свойств последовательных цепей.
6. Используя соответствующий R ₄ , попросите учащихся протестировать схему и прокомментировать ее поведение.

Часть 7: Отражение

1. В завершение проведите обсуждение в классе, чтобы просмотреть ответы на рабочем листе, используя Ключ ответа на рабочий лист термостата.
2. Чтобы еще больше проверить понимание учащимися, спросите их, как бы они заставили гистерезис термостата работать в обратном порядке, чтобы цепь включалась при более высокой температуре и выключалась при более низкой температуре — как кондиционер, а не обогреватель.
3. Предложите учащимся заполнить раздаточный лист «Программируемый термостат по энергосбережению». Это позволяет учащимся рассчитать потенциальную экономию энергии с помощью программируемого термостата.

Словарь/Определения

Макетная плата: инструмент многоразового использования без пайки, используемый для создания временной (обычно прототипа) схемы, с которой можно экспериментировать, пока не будет создана более постоянная схема.

Проводник: Материал, который позволяет зарядам легко перемещаться, например, медная проволока.

Электрический ток: Поток электрического заряда через электрическую цепь или проводник.

Электрическая цепь: совокупность элементов цепи (сопротивлений, индуктивностей, емкостей и т. д.), соединенных проводниками замкнутыми путями.

Гистерезис: электрическая цепь, которая зависит от пути и, следовательно, имеет память.

Диапазон гистерезиса: разница в напряжении между точками включения и выключения в электрической цепи с использованием гистерезиса.

Интегральная схема (ИС): несколько элементов схемы, которые изготавливаются вместе на одном кристалле с помощью последовательности этапов обработки.

Операционный усилитель (операционный усилитель): интегральная схема, содержащая несколько резисторов и конденсаторов. Операционные усилители имеют множество практических применений в инженерных приборах.

Параллельный: Два или более элемента цепи являются параллельными, если они подключены к одному и тому же узлу или соединению цепи и имеют одинаковое падение напряжения на своих клеммах.

Резистор: Элемент цепи, который сопротивляется электрическому току и рассеивает энергию в виде тепла.

Последовательно: Два или более элемента цепи соединены последовательно, если через них протекает одинаковый ток.

Напряжение: мера потенциальной энергии электрического поля, вызывающая электрический ток в проводнике.

Оценка

Предварительная оценка

Вопрос для обсуждения в классе : Спросите учащихся и обсудите всем классом:

• Почему полезно иметь возможность контролировать, при какой температуре включается и выключается обогреватель и/или кондиционер?

Встроенная оценка активности

Рабочий лист : Предложите учащимся заполнить Рабочий лист термостата; просмотрите их ответы, чтобы оценить их мастерство в предмете.

Оценка после активности

Обсуждение рабочего листа : Просмотрите и обсудите ответы на рабочем листе, представленные в ключе ответов на рабочий лист термостата, со всем классом. Используйте ответы учащихся, чтобы оценить их мастерство в предмете.

В обратном порядке : Предложите учащимся либо провести мозговой штурм, либо найти способы заставить гистерезис термостата работать в обратном порядке, чтобы цепь включалась при более высокой температуре и выключалась при более низкой температуре — как кондиционер, а не обогреватель. Для этого студенты переделывали схему, чтобы она включалась и выключалась при разных температурах.

Вопросы безопасности

• Работа с электричеством всегда опасна. Чтобы убедиться, что компонент не перегревается, напомните учащимся дважды проверить свою схему с помощью схемы и изображения, приведенных в рабочем листе, прежде чем подключать схему к батарее.
• Важно внимание к деталям. Напомните учащимся, чтобы они позаботились о том, чтобы компоненты были размещены там, где они должны быть. Неправильное подключение к земле и/или питанию может привести к перегреву, дымлению и (потенциально) необратимому повреждению этих чипов.

Советы по устранению неполадок

Убедитесь, что учащиеся не оставляют батарею подключенной к макетной плате, если они не проводят активное измерение, отладку или наблюдение за схемой. Если он не подключен большую часть времени, это продлевает срок службы батареи и гарантирует, что компоненты схемы не станут слишком горячими, оставаясь включенными на некоторое время.

Если схема команды не работает, отсоедините провода макетной платы, идущие от аккумулятора, и перепроверьте схему и цепь. Убедитесь, что контакты LM35 и LM324AN подключены и правильно ориентированы. Если все выглядит хорошо, снова подключите аккумулятор и отладьте цепь с помощью мультиметра. Проверьте входные и заземляющие контакты датчика температуры и LM324AN, чтобы убедиться, что они подключены правильно. Мультиметр должен показывать 9вольт (или около того) для входа на датчик температуры; земля для обоих должна показывать ноль вольт (или близко к этому). Вход LM324AN должен совпадать с выходом датчика температуры. Также проверьте соединения со светодиодом; убедитесь, что есть вход, когда он должен быть, и что заземляющий контакт светодиода показывает нулевое напряжение.

могут легко перегореть, если они остаются включенными слишком долго или если через них проходит слишком большой ток. Вот почему выходной сигнал LM324AN проходит через сопротивление, прежде чем достичь светодиода. Если цепь не работает, а все остальное вроде бы на своих местах, попробуйте другой светодиод.

Убедитесь, что ни один из резисторов не касается другого резистора, который соединяет эти два резистора последовательно и, таким образом, изменяет значение сопротивления и, следовательно, напряжение, проходящее через этот участок цепи.

Расширения деятельности

Предложите учащимся исследовать гистерезис. Узнайте, что это значит, как эта схема использует гистерезис и другие примеры гистерезиса.

Предложите учащимся выяснить, где еще проявляется гистерезис. Попросите их подготовить абзац с описанием явления, которое они обнаружили, и того, как оно отображает гистерезис. Также попросите их сравнить ее со схемой, которую они только что построили. Чем они похожи? Насколько они разные?

Масштабирование активности

• Для учащихся, которые лучше разбираются в анализе цепей, попросите их изучить формулы, используемые для определения сопротивлений, необходимых для установки точек включения/выключения (законы напряжения и тока Кирхгофа, закон Ома и т. д.).

Рекомендации

Хэмбли, Аллан Р., Электротехника: принципы и приложения , третье издание. Река Аппер-Сэдл, Нью-Джерси: Pearson Education Inc., 2005.

Авторские права

Авторы

Программа поддержки

Благодарности

Содержание этой учебной программы цифровой библиотеки было разработано в рамках гранта Фонда улучшения высшего образования (FIPSE), Министерства образования США и Национального научного фонда, грант GK-12 №. 0338326. Однако это содержание не обязательно отражает политику Министерства образования или Национального научного фонда, и вы не должны исходить из того, что оно одобрено федеральным правительством.

Последнее изменение: 30 августа 2020 г.

Что такое умный термостат?

Объяснение умных термостатов: как они работают и как экономят ваши деньги

Автор Эрика Раус 21 февраля 2023 г.

Поскольку счета за коммунальные услуги продолжают расти, многие домовладельцы обратились к умным термостатам, чтобы сократить свои расходы. Они не только выглядят более элегантно и продвинуто, чем стандартный термостат, но и оснащены множеством мощных функций, которые могут помочь оптимизировать ваши графики нагрева и охлаждения и сэкономить при этом кучу денег. Но что такое умный термостат, и почему вы должны подумать о том, чтобы добавить его в свой дом? Вот более пристальный взгляд на эти универсальные гаджеты и то, как они сочетаются с конкурентами.

Содержание

• Что такое интеллектуальный термостат?
• Что еще может умный термостат?
• Как работает умный термостат?
• Как умный термостат экономит ваши деньги?
• В чем разница между интеллектуальным термостатом и программируемым термостатом?
• Каковы требования для установки интеллектуального термостата?

Что такое умный термостат?

Интеллектуальный термостат — это термостат, которым можно управлять с помощью телефона, планшета, умной колонки или другого устройства, подключенного к Интернету. Интеллектуальные термостаты обычно позволяют вам планировать желаемые настройки температуры, и вы также можете включить их в системы домашней автоматизации. Они также, как правило, имеют гладкий современный дизайн, что является значительным улучшением по сравнению с неуклюжими прямоугольниками, предлагаемыми традиционными термостатами.

Что еще может умный термостат?

В зависимости от конкретной модели интеллектуальные термостаты могут предлагать множество интересных функций. Некоторые термостаты, такие как Nest Learning Thermostat, могут запоминать ваши предпочтения в отоплении и охлаждении и автоматически настраиваться на основе этого обучения. Многие из лучших интеллектуальных термостатов имеют диагностические функции, которые могут обнаруживать проблемы с воздуховодом или системой отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха. Ваш интеллектуальный термостат также может напоминать вам, когда пришло время выполнить техническое обслуживание системы, например, когда пришло время заменить воздушный фильтр. Ваш термостат также может предоставить вам подробную информацию о потреблении энергии или даже дать вам показания уровня влажности в помещении.

Некоторые термостаты также включают в себя комнатные датчики, которые могут измерять температуру в определенной комнате или части дома и нагревать или охлаждать эту комнату в зависимости от температуры в этой области, уменьшая количество горячих или холодных точек в доме. Если ваш термостат имеет геозону, он может распознавать, когда вы входите в дом, и экономить на отоплении и охлаждении, когда вы находитесь вдали от дома.

Как работает умный термостат?

Чтобы понять, как работает интеллектуальный термостат, вам сначала нужно понять, как работает обычный термостат. Термостат использует температуру, чтобы определить, когда ему нужно включать и выключать вентилятор и кондиционер или обогрев. На самом деле он работает как выключатель света, за исключением того, что он включает температуру в уравнение. Типичный термостат имеет горячий провод, общий провод, провод, который подключается к вентилятору, и провода, которые подключаются к вашей системе HVAC для нагрева и охлаждения. У него также могут быть дополнительные провода для таких вещей, как вспомогательный обогрев, аварийный обогрев, двухступенчатый обогрев или охлаждение, или провода для систем с отдельным или автономным кондиционером или обогревом. Когда вы устанавливаете определенную температуру на своем термостате, вентилятор и обогрев или охлаждение отключаются, как только внутренний термометр достигает желаемой температуры. Вот как проверить термостат.

работают аналогично, за исключением того, что они также подключаются к домашнему Wi-Fi. Это позволяет удаленно изменять настройки термостата с помощью сопутствующего приложения. Когда вы вводите настройку температуры в приложение, оно передает эту настройку через вашу сеть Wi-Fi на термостат, а термостат затем отправляет этот сигнал на вентилятор и систему HVAC. Когда вы используете умный динамик, такой как Google Home, и говорите: «ОК, Google, установите температуру на 70 градусов», приложение Google Home передает команду приложению-компаньону термостата, которое проходит через вашу сеть Wi-Fi к термостату. Все происходит так быстро, что вы, вероятно, никогда не заметите всех компонентов, участвующих в простой регулировке температуры в вашем доме.

Как умный термостат экономит ваши деньги?

Интеллектуальные термостаты экономят ваши деньги, просто охлаждая и обогревая дом ровно настолько, насколько это необходимо. Используя такие функции, как обучение, планирование, геозоны, а также возможность диагностировать проблемы с системой и напоминать вам, когда пора выполнять техническое обслуживание, ваша система HVAC работает более эффективно и потребляет меньше энергии. Комнатные датчики также могут снизить потребление энергии за счет более точного обогрева и охлаждения определенных зон.

В чем разница между интеллектуальным термостатом и программируемым термостатом?

Программируемый термостат позволяет пользователю вводить расписание и настройки программы. Интеллектуальный термостат — это шаг вперед по сравнению с программируемым термостатом, поскольку он обычно позволяет пользователю программировать желаемые настройки и подключается к Wi-Fi для более продвинутых функций и функций. Другими словами, интеллектуальные термостаты упрощают программирование расписаний или регулировку температуры, поскольку вы можете получить доступ к своему термостату удаленно из приложения для смартфона или другого устройства.

Каковы требования для установки интеллектуального термостата?

В большинстве домов с современными системами отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха можно установить интеллектуальный термостат при наличии подключения к сети Wi-Fi. Однако, учитывая, что существует множество различных типов нагревательных и охлаждающих установок, целесообразно подтвердить совместимость вашей системы перед покупкой интеллектуального термостата. Вам также может понадобиться С-провод (или общий провод) в проводке существующего термостата. Если у вас нет C-провода, вы можете приобрести интеллектуальный термостат, который включает в себя комплект адаптеров.

могут быть установлены кем угодно, хотя они требуют небольшой переделки проводки. Если вам неудобно открывать печь и возиться с кабелями, подумайте о том, чтобы обратиться за помощью к профессионалу или выбрать интеллектуальный термостат, для которого не требуется С-образный провод.

Рекомендации редакции

• Anker запускает холодильник без льда, который может охлаждать продукты в течение 42 часов
• 10 лучших продуктов для умного дома, произведенных не Google или Amazon (или их дочерними компаниями)
• Sonos One против Google Nest Audio: какая умная колонка лучше?
• Распродажи на День президентов 2023: отслеживание сделок по мере их начала
• Лучшие умные колонки Google 2023 года

Устранение неполадок и часто задаваемые вопросы | Cadet

Устранение неполадок и ответы на часто задаваемые вопросы

Найдите ответы на распространенные вопросы и простые шаги по устранению технических неполадок.

Поиск и устранение технических неисправностей

Если нагреватель не включается, возможно, он достиг ненормальной температуры. Если срабатывает ручной сброс (который выключает нагреватель), возможно, нагреватель нуждается в очистке или он заблокирован. Убедитесь, что нагреватель подключен к правильному напряжению (питание 120 вольт к нагревателю 120 вольт). Если нагреватель не сбрасывается, а цепь исправна, нагреватель необходимо отремонтировать или заменить.

Электронагреватель, дующий холодным воздухом, может быть вызван одной или несколькими из следующих причин:

Сработал ручной сброс.
Переключатель вентилятора «включен», а установка термостата ниже фактической температуры
Вентилятор рассеивает этот воздух после выключения
Возможно, от элементов идет отсоединенный провод
Возможно, нагревательный элемент неисправен
См. таблицу поиска и устранения неисправностей в Руководстве пользователя для получения дополнительной информации.

Убедитесь, что напряжение питания соответствует номиналу нагревателя и что нагреватель чист. Если он продолжает работать медленно, возможно, необходимо отремонтировать или заменить двигатель и/или нагреватель.

Если ваш настенный обогреватель включается и выключается каждые 15 секунд, и вы управляете обогревателем с помощью цифрового термостата, вероятно, вам необходимо обновить одну из настроек термостата.

Если у вас Th501, в меню настройки измените цикл нагрева со «Стандартный» на «Вентилятор».

Если у вас Th206, снимите крышку термостата, найдите переключатель 3 и измените заводскую настройку вправо или в положение «Вкл.».

Дополнительные сведения см. в руководстве пользователя для конкретного термостата.

Если ваш термостат настроен правильно или у вас нет цифрового управления, а ваш обогреватель включается и выключается реже, чем каждые 5 минут, возможно, у вас слишком большая мощность для размера комнаты. Свяжитесь с нашей службой технической поддержки по телефону 855-223-3788 для получения дополнительной помощи по устранению неполадок.

Термостат сетевого напряжения обычно используется с однокомнатными обогревателями, такими как электрические настенные обогреватели или электрические плинтусные обогреватели.

Термостаты низкого напряжения обычно используются для управления системами центрального отопления и охлаждения.

Обратите внимание! Используйте низковольтный термостат только с обогревателем Cadet, если:

Токовая нагрузка превышает номинал термостата сетевого напряжения, И
Он совмещен с реле

Жидкость внутри нагревателей SoftHeat представляет собой нетоксичный и безопасный циркулирующий теплоноситель. Если нагреватель действительно протекает, что очень маловероятно, удалите разлитую смесь с мягким мылом и водой.

Жидкость нетоксична, если ее проглотить в небольших количествах, но убедитесь, что ваши друзья, семья и домашние животные не приближаются к разлившейся жидкости, пока ее не уберут.

Если нагреватель Com-Pak или Com-Pak Twin не включается, возможно, что-то блокирует нагреватель или его необходимо очистить. Первое, что вы хотите сделать при устранении проблемы, — это сброс питания.

Если ваш настенный обогреватель включается и выключается каждые 15 секунд, и вы управляете обогревателем с помощью цифрового термостата, вам, вероятно, потребуется обновить одну из настроек термостата.

Если у вас Th501, в меню настройки измените цикл нагрева со «Стандартный» на «Вентилятор».

Если у вас Th206, снимите крышку термостата, найдите переключатель 3 и измените заводскую настройку вправо или в положение «Вкл.».

Дополнительные сведения см. в руководстве пользователя для конкретного термостата.

Если ваш термостат настроен правильно или у вас нет цифрового управления, а ваш обогреватель включается и выключается реже, чем каждые 5 минут, возможно, у вас слишком большая мощность для размера комнаты. Свяжитесь с нашей службой технической поддержки по адресу для получения дополнительной помощи по устранению неполадок.

Техническое обслуживание и очистка

Старайтесь чистить настенный обогреватель не реже одного раза в шесть месяцев. Это легко сделать! Посмотрите наше короткое видео с инструкциями по очистке электрокаменки Кадет.

Посмотрите наше короткое видео об очистке на YouTube, чтобы узнать, как чистить электронагреватель Cadet.

Изменение цвета гриля может быть вызвано накоплением грязи или пуха на нагревательном элементе. В зоне концентрации отложений будет возникать дополнительный нагрев, что приведет к обесцвечиванию гриля. Чтобы избежать обесцвечивания, чаще чистите гриль и следите за чистотой обогревателя.

Появление копоти или черного цвета на стенах вокруг электрических настенных обогревателей не связано с самим обогревателем. Копоть вызывается другими факторами окружающей среды, такими как горящие свечи, приготовление пищи, чистящие средства, дрова для камина, домашние животные и даже растения. Взвешенные в воздухе частицы этих предметов попадают в обогреватель и частично сгорают до углеродного материала, который прилипает к стенам, под картинами, коврами или портьерами.

Общие вопросы и ответы по продукту

Нагреватель двойного номинала может быть подключен к любому из двух номиналов напряжения, указанных на идентификационной этикетке изделия. Однако выходная мощность будет уменьшаться с более низким напряжением. Например: нагреватель с двумя номиналами 240/208 может быть подключен к источнику питания 240 или 208 вольт. Тепловентилятор мощностью 1500 Вт будет потреблять 1500 Вт при подключении к сети 240 вольт и 1125 Вт (75% от номинальной мощности 240 вольт) при подключении к сети 208 вольт.

Нагреватель 120 В
Не подключайте обогреватель на 120 В к цепи на 240 В. Нагреватель будет пытаться выдавать в четыре раза больше номинальной мощности, что приведет к его перегреву. Это приведет к необратимому повреждению нагревательного элемента и аннулированию гарантии на изделие.

Нагреватель на 240 В
Мы не рекомендуем подключать нагреватель на 240 В к цепи на 120 В. Нагреватель будет иметь недостаточную мощность и будет получать только 25% мощности, на которую он рассчитан.

Используйте это удобное уравнение: Амперы = ватты, деленные на вольты. Например: 2000 ватт/240 вольт = 8,33 ампера.

Пожалуйста, не надо. Cadet использует систему порошковой окраски, которая наносится электростатически и запекается на поверхности. Все нагреватели и аксессуары Cadet внесены в список UL как изготовленные и не должны подвергаться каким-либо изменениям

При первом запуске обогреватель может иметь запах. Это не опасно и связано с производственным процессом. Обычно он исчезает после того, как нагреватель поработает в течение нескольких часов.

Настенные обогреватели, занимающие меньше места на стене, чем плинтусные обогреватели, используют вентиляторы для очень быстрого нагнетания тепла в помещение, в то время как плинтусным обогревателям обычно требуется от 30 до 60 минут для обогрева помещения. Настенные обогреватели также обычно тише обычного холодильника; плинтусные обогреватели практически бесшумны, что делает их хорошим выбором для спален. Кроме того, плинтусные обогреватели работают при более низких температурах, а это означает, что их поверхность холоднее на ощупь, чем поверхность настенных обогревателей. Наконец, настенные обогреватели обычно служат от 8 до 12 лет; плинтусные обогреватели часто имеют срок службы более 20 лет.

Несколько человек недавно связались с нашей группой технической поддержки , чтобы спросить, не замерзнет ли нагревающая жидкость в наших нагревателях плинтуса SoftHEAT . Краткий ответ на эти вопросы — нет. Вот подробный ответ:

В этих обогревателях используется нетоксичная теплоноситель. Эта жидкость защищает себя от замерзания при температурах до 9 градусов по Фаренгейту. Даже при такой температуре жидкость не замерзает. Он просто загустевает до гелеобразной консистенции.

Плинтусный обогреватель Cadet SoftHEAT, установленный в гостиной.

Суть в следующем: если ваш нагреватель работает, нет никаких причин, по которым жидкость может упасть до такой температуры, которая вызовет ее замерзание. Если жидкость все-таки превратится в гель, то как только нагреватель включится, она быстро вернется к своей рабочей температуре и консистенции.

Если вам случится использовать нагреватель SoftHEAT в загородном доме в очень холодном климате, важно помнить, что даже если температура жидкости упадет до 9градусов или ниже нагреватель будет работать до тех пор, пока на него подается питание. Так что с вами все будет в порядке, даже если вы оставите обогреватель выключенным в холодную зимнюю стужу. Просто включите его снова, когда вам это нужно, и базовая плата SoftHEAT заработает в кратчайшие сроки.

Вы должны использовать вольтметр.

Обратите внимание: при проверке с помощью вольтметра необходимо, чтобы печатная плата или блок предохранителей оставались включенными. Если вы не знакомы с электропроводкой или вам неудобно, обратитесь к квалифицированному специалисту или лицензированному электрику.

Не можете решить свою проблему?

Свяжитесь с нашей командой экспертов по телефону или электронной почте.

Свяжитесь с нами

| Instrumart

Предоставлено Danaher Industrial Controls Group — Автоматизация процессов, измерения и датчики
Просмотреть все контроллеры Danaher Partlow и West

Зачем нужны температурные контроллеры?

Регуляторы температуры необходимы в любой ситуации, требующей поддержания заданной температуры стабильной. Это может быть в ситуации, когда объект требуется нагреть, охладить или и то, и другое, и сохранить заданную температуру (уставку), независимо от меняющейся окружающей среды вокруг него. Существует два основных типа контроля температуры; разомкнутый контур и замкнутый контур управления. Открытый контур является наиболее простой формой и применяет непрерывный нагрев/охлаждение без учета фактической выходной температуры. Это аналог внутренней системы отопления в автомобиле. В холодный день вам может понадобиться включить подогрев на полную мощность, чтобы прогреть автомобиль до 75°. Однако в более теплую погоду при той же настройке внутри автомобиля будет намного теплее, чем желаемые 75 °.

Блок-схема управления без обратной связи

Управление с обратной связью намного сложнее, чем разомкнутая. В приложении с замкнутым контуром температура на выходе постоянно измеряется и регулируется для поддержания постоянной температуры на выходе при желаемой температуре. Замкнутый контур управления всегда учитывает выходной сигнал и передает его обратно в процесс управления. Замкнутый контур управления аналогичен автомобилю с внутренним климат-контролем. Если вы установите температуру автомобиля на 75°, климат-контроль автоматически отрегулирует обогрев (в холодные дни) или охлаждение (в теплые дни) в соответствии с требованиями для поддержания заданной температуры 75°.

Блок-схема управления с обратной связью

Введение в контроллеры температуры

Терморегулятор — это устройство, используемое для поддержания заданной температуры на заданном уровне.

Простейшим примером регулятора температуры является обычный домашний термостат. Например, водонагреватель использует термостат для контроля температуры воды и поддержания ее на заданном уровне. Регуляторы температуры также используются в печах. Когда для духовки устанавливается температура, контроллер отслеживает фактическую температуру внутри духовки. Если она падает ниже заданной температуры, он посылает сигнал на активацию нагревателя, чтобы поднять температуру обратно до заданного значения. Термостаты также используются в холодильниках. Поэтому, если температура становится слишком высокой, контроллер инициирует действие по снижению температуры.

Общие применения контроллеров

Регуляторы температуры в промышленности работают почти так же, как и в обычных бытовых применениях. Базовый регулятор температуры обеспечивает управление промышленными или лабораторными процессами нагрева и охлаждения. В типичном приложении датчики измеряют фактическую температуру. Эта измеренная температура постоянно сравнивается с заданным пользователем значением. Когда фактическая температура отклоняется от заданного значения, контроллер генерирует выходной сигнал для включения других устройств регулирования температуры, таких как нагревательные элементы или компоненты охлаждения, чтобы вернуть температуру к заданному значению.

Обычное применение в промышленности

Регуляторы температуры используются в самых разных отраслях промышленности для управления производственными процессами или операциями. Некоторые распространенные области применения регуляторов температуры в промышленности включают машины для экструзии пластика и литья под давлением, термоформовочные машины, упаковочные машины, пищевую промышленность, хранение пищевых продуктов и банки крови. Ниже приводится краткий обзор некоторых распространенных в промышленности приложений для контроля температуры:

• Термическая обработка/печь

  Регуляторы температуры используются в печах и при термообработке в печах, печах для обжига керамики, котлах и теплообменниках.

• Упаковка

  В мире упаковки оборудование, оснащенное запаивающими планками, аппликаторами клея, функциями горячего расплава, туннелями для термоусадочной пленки или аппликаторами этикеток, должно работать при заданных температурах и длительности процесса. Контроллеры температуры точно регулируют эти операции для обеспечения выпуска продукции высокого качества.

• Пластик

  Температурный контроль в пластмассовой промышленности является обычным явлением в портативных охладителях, бункерах и сушилках, а также в формовочном и экструзионном оборудовании. В экструдерном оборудовании регуляторы температуры используются для точного контроля и регулирования температуры в различных критических точках при производстве пластика.

• Здравоохранение

  Контроллеры температуры используются в сфере здравоохранения для повышения точности контроля температуры. Обычное оборудование, в котором используются регуляторы температуры, включает лабораторное и испытательное оборудование, автоклавы, инкубаторы, холодильное оборудование, камеры выращивания кристаллов и испытательные камеры, в которых необходимо хранить образцы или проводить испытания при определенных температурных параметрах.

• Еда и напитки

  Общие приложения для обработки пищевых продуктов, в которых используются контроллеры температуры, включают пивоварение, смешивание, стерилизацию, а также печи для приготовления и выпечки. Контроллеры регулируют температуру и/или время процесса для обеспечения оптимальной производительности.

Детали регулятора температуры

Все регуляторы имеют несколько общих деталей. Во-первых, контроллеры имеют входы. Входы используются для измерения переменной в контролируемом процессе. В случае регулятора температуры измеряемой величиной является температура.

Входы

Регуляторы температуры могут иметь несколько типов входов. Тип входного датчика и требуемый сигнал могут различаться в зависимости от типа контролируемого процесса. Типичные входные датчики включают термопары и резистивные тепловые устройства (RTD), а также линейные входы, такие как мВ и мА. Типичные стандартизированные типы термопар включают, среди прочих, типы J, K, T, R, S, B и L.

Контроллеры также могут быть настроены на прием RTD в качестве входа для измерения температуры. Типичный термометр сопротивления представляет собой платиновый датчик сопротивлением 100 Ом.

В качестве альтернативы контроллеры можно настроить на прием сигналов напряжения или тока в диапазоне милливольт, вольт или миллиампер от других типов датчиков, таких как датчики давления, уровня или расхода. Типичные входные сигналы напряжения включают от 0 до 5 В постоянного тока, от 1 до 5 В постоянного тока, от 0 до 10 В постоянного тока и от 2 до 10 В постоянного тока. Контроллеры также могут быть настроены на прием сигналов в милливольтах от датчиков, включающих от 0 до 50 мВ постоянного тока и от 10 до 50 мВ постоянного тока. Контроллеры также могут принимать миллиамперные сигналы, например, от 0 до 20 мА или от 4 до 20 мА.

Контроллер обычно имеет функцию обнаружения неисправности или отсутствия входного датчика. Это известно как обнаружение поломки датчика. Незамеченное, это состояние неисправности может привести к значительному повреждению управляемого оборудования. Эта функция позволяет контроллеру немедленно остановить процесс при обнаружении неисправности датчика.

Выходы

В дополнение к входам каждый контроллер также имеет выход. Каждый выход может использоваться для выполнения нескольких действий, включая управление процессом (например, включение источника нагрева или охлаждения), инициирование аварийного сигнала или повторную передачу значения процесса на программируемый логический контроллер (ПЛК) или записывающее устройство.

Типичные выходы, предоставляемые контроллерами температуры, включают релейные выходы, драйверы твердотельных реле (ТТР), симистор и линейные аналоговые выходы. Релейный выход обычно представляет собой однополюсное двухпозиционное реле (SPDT) с катушкой постоянного напряжения. Контроллер подает питание на катушку реле, обеспечивая изоляцию контактов. Это позволяет контактам управлять внешним источником напряжения для питания катушки гораздо большего нагревательного контактора. Важно отметить, что номинальный ток контактов реле обычно не превышает 2А. Контакты могут управлять нагревательным контактором с номиналом 10–20 А, используемым нагревательными лентами или нагревательными элементами.

Другим типом вывода является драйвер SSR. Выходы драйвера SSR — это логические выходы, которые включают или выключают твердотельное реле. Большинству твердотельных реле для включения требуется напряжение от 3 до 32 В постоянного тока. Типичный сигнал включения драйвера SSR 10 В может управлять тремя полупроводниковыми реле.

Триак обеспечивает функцию реле без движущихся частей. Это твердотельное устройство, которое регулирует токи до 1А. Выходы симистора могут допускать небольшой ток утечки, обычно менее 50 мА. Этот ток утечки не влияет на цепи нагревательного контактора, но может быть проблемой, если выход используется для подключения к другой полупроводниковой схеме, такой как вход ПЛК. Если это вызывает беспокойство, лучшим выбором будет стандартный релейный контакт. Он обеспечивает абсолютный нулевой ток, когда выход обесточен и контакты разомкнуты.

Аналоговые выходы предусмотрены на некоторых контроллерах, которые выдают сигнал 0–10 В или сигнал 4–20 мА. Эти сигналы калибруются таким образом, что сигнал изменяется в процентах от выходного сигнала. Например, если контроллер посылает сигнал 0 %, аналоговый выход будет 0 В или 4 мА. Когда контроллер посылает сигнал 50%, выход будет 5В или 12мА. Когда контроллер отправляет сигнал 100 %, на выходе будет 10 В или 20 мА.

Другие параметры

Сравнение тревог контроллера

Регуляторы температуры имеют несколько других параметров, одним из которых является заданное значение. По сути, уставка — это целевое значение, установленное оператором, которое контроллер стремится поддерживать на постоянном уровне. Например, заданная температура 30°C означает, что контроллер будет стремиться поддерживать температуру на этом уровне.

Другим параметром является аварийное значение. Это используется, чтобы указать, когда процесс достиг некоторого заданного состояния. Существует несколько вариантов типов будильников. Например, сигнал высокого уровня может указывать на то, что температура стала выше некоторого заданного значения. Аналогичным образом сигнал тревоги низкого уровня указывает на то, что температура упала ниже некоторого установленного значения.

Например, в системе контроля температуры высокий фиксированный аварийный сигнал предотвращает повреждение оборудования источником тепла путем обесточивания источника, если температура превышает некоторое заданное значение. С другой стороны, низкий фиксированный сигнал тревоги может быть установлен, если низкая температура может повредить оборудование из-за замерзания.

Контроллер также может проверять неисправность выходного устройства, такого как открытый нагревательный элемент, проверяя количество выходного сигнала и сравнивая его с количеством обнаруженных изменений во входном сигнале. Например, если выходной сигнал равен 100 %, а входной датчик не фиксирует изменения температуры в течение определенного периода времени, контроллер определит, что петля разорвана. Эта функция известна как Loop Alarm.

Другим типом тревоги является тревога отклонения. Это устанавливается на некоторое положительное или отрицательное значение от заданного значения. Аварийный сигнал отклонения отслеживает заданное значение процесса. Оператор уведомляется, когда процесс начинает отклоняться от заданного значения на некоторую предварительно запрограммированную величину. Разновидностью аварийного сигнала отклонения является аварийный сигнал диапазона. Этот аварийный сигнал активируется либо в пределах, либо за пределами установленного температурного диапазона. Как правило, аварийные точки наполовину выше и наполовину ниже уставки контроллера.

Например, если уставка равна 150°, а аварийные сигналы отклонения установлены на ±10°, аварийные сигналы будут активированы, когда температура достигнет 160° в верхней части или 140° в нижней части. Если уставка изменена на 170°, верхний сигнал тревоги сработает при 180°, а низкий уровень – при 160°. Другим распространенным набором параметров контроллера являются параметры PID. ПИД, что означает пропорциональный, интегральный, производный, представляет собой расширенную функцию управления, которая использует обратную связь от управляемого процесса, чтобы определить, как лучше всего управлять этим процессом.

Как это работает

Все контроллеры, от простейших до самых сложных, работают примерно одинаково. Контроллеры управляют или удерживают некоторую переменную или параметр на заданном значении. Контроллеру требуются две переменные; фактический входной сигнал и желаемое заданное значение. Входной сигнал также известен как значение процесса. Входные данные для контроллера опрашиваются много раз в секунду, в зависимости от контроллера.

Это входное или технологическое значение затем сравнивается со значением уставки. Если фактическое значение не соответствует заданному значению, контроллер генерирует изменение выходного сигнала в зависимости от разницы между заданным значением и значением процесса, а также в зависимости от того, приближается ли значение процесса к заданному значению или отклоняется дальше от заданного значения. Затем этот выходной сигнал инициирует некоторый тип реакции, чтобы скорректировать фактическое значение, чтобы оно соответствовало заданному значению. Обычно алгоритм управления обновляет значение выходной мощности, которое затем применяется к выходу.

Предпринимаемое управляющее действие зависит от типа контроллера. Например, если контроллер является элементом управления ВКЛ/ВЫКЛ, контроллер решает, нужно ли включить выход, выключить его или оставить в текущем состоянии.

Управление ВКЛ/ВЫКЛ является одним из самых простых в реализации типов управления. Он работает путем настройки полосы гистерезиса. Например, регулятор температуры может быть настроен на регулирование температуры внутри помещения. Если заданное значение равно 68°, а фактическая температура упадет до 67°, сигнал ошибки покажет разницу в -1°. Затем контроллер посылает сигнал для увеличения подаваемого тепла, чтобы поднять температуру обратно до заданного значения 68°. Как только температура достигает 68°, нагреватель отключается. При температуре от 68° до 67° контроллер не предпринимает никаких действий, и обогреватель остается выключенным. Однако, как только температура достигнет 67°, нагреватель снова включится.

В отличие от управления ВКЛ/ВЫКЛ, ПИД-управление определяет точное выходное значение, необходимое для поддержания заданной температуры. Выходная мощность может варьироваться от 0 до 100%. Когда используется аналоговый тип выхода, выходной сигнал пропорционален значению выходной мощности. Однако, если выход представляет собой двоичный тип выхода, такой как реле, драйвер SSR или симистор, то выход должен быть пропорциональным времени, чтобы получить аналоговое представление.

Система с пропорциональным управлением по времени использует время цикла для пропорционального распределения выходного значения. Если время цикла установлено на 8 секунд, система, требующая 50% мощности, будет включать выход на 4 секунды и выключать на 4 секунды. Пока значение мощности не изменится, значения времени не изменятся. Со временем мощность усредняется до 50% заданного значения, наполовину включенного и наполовину выключенного. Если бы выходная мощность должна была составлять 25%, то при том же 8-секундном цикле выход был бы включен на 2 секунды и выключен на 6 секунд.

Пример пропорционального распределения времени вывода

При прочих равных условиях желательно более короткое время цикла, поскольку контроллер может быстрее реагировать и изменять состояние вывода на заданные изменения в процессе. Из-за механики реле более короткое время цикла может сократить срок службы реле, и не рекомендуется делать его менее 8 секунд. Для полупроводниковых переключающих устройств, таких как драйвер SSR или симистор, более быстрое время переключения лучше. Более длительное время переключения, независимо от типа выхода, допускает большее колебание значения процесса. Общее правило состоит в том, что, ТОЛЬКО если процесс это позволяет, при использовании релейного выхода желательно более длительное время цикла.

Дополнительные функции

Контроллеры также могут иметь ряд дополнительных дополнительных функций. Одним из них является коммуникативная способность. Канал связи позволяет контроллеру обмениваться данными с ПЛК или компьютером. Это позволяет обмениваться данными между контроллером и хостом. Примером типичного обмена данными может быть хост-компьютер или ПЛК, считывающие значение процесса.

Второй вариант — удаленная уставка. Эта функция позволяет удаленному устройству, такому как ПЛК или компьютер, изменять уставку контроллера. Однако, в отличие от возможности связи, упомянутой выше, для дистанционного ввода уставки используется линейный аналоговый входной сигнал, пропорциональный значению уставки. Это дает оператору дополнительную гибкость, поскольку он может изменять заданное значение удаленно. Типичный сигнал может быть 4–20 мА или 0–10 В постоянного тока.

Еще одной общей функцией, поставляемой с контроллерами, является возможность их настройки с помощью специального программного обеспечения на ПК, подключенном через канал связи. Это позволяет быстро и легко настроить контроллер, а также сохранить настройки для использования в будущем.

Другой общей функцией является цифровой вход. Цифровой вход может работать вместе с удаленной уставкой для выбора локальной или удаленной уставки для контроллера. Его также можно использовать для выбора между уставкой 1 и уставкой 2, как запрограммировано в контроллере. Цифровые входы также могут дистанционно сбрасывать ограничительное устройство, если оно перешло в состояние ограничения.

Другие дополнительные функции включают источник питания преобразователя, используемый для питания датчика 4–20 мА. Этот источник питания используется для подачи питания 24 В постоянного тока с максимальным током 40 мА.

В некоторых приложениях двухцветный дисплей также может быть желательной функцией, позволяющей легко определять различные состояния контроллера. Некоторые продукты также имеют дисплеи, которые могут меняться с красного на зеленый или наоборот в зависимости от предварительно запрограммированных условий, таких как индикация состояния тревоги. В этом случае на зеленом дисплее может не отображаться никакой аварийный сигнал, но если аварийный сигнал присутствует, дисплей станет красным.

Типы контроллеров

Контроллеры температуры бывают разных стилей с широким набором функций и возможностей. Существует также множество способов классификации контроллеров по их функциональным возможностям. Как правило, регуляторы температуры бывают одноконтурными или многоконтурными. Одноконтурные контроллеры имеют один вход и один или несколько выходов для управления тепловой системой. С другой стороны, многоконтурные контроллеры имеют несколько входов и выходов и могут управлять несколькими контурами в процессе. Больше контуров управления позволяет управлять большим количеством функций технологической системы.

Надежные одноконтурные контроллеры варьируются от базовых устройств, требующих однократного ручного изменения уставки, до сложных профилировщиков, которые могут автоматически выполнять до восьми изменений уставки за заданный период времени.

Аналоговый

Самый простой и основной тип контроллера — аналоговый. Аналоговые контроллеры — это недорогие, простые контроллеры, которые достаточно универсальны для жесткого и надежного управления технологическими процессами в суровых промышленных условиях, в том числе со значительными электрическими помехами. Дисплей контроллера обычно представляет собой круглую ручку.

Базовые аналоговые контроллеры используются в основном в некритичных или несложных тепловых системах для обеспечения простого регулирования температуры ВКЛ-ВЫКЛ для приложений прямого или обратного действия. Базовые контроллеры принимают входы от термопары или RTD и предлагают дополнительный режим процентного управления мощностью для систем без датчиков температуры. Их основным недостатком является отсутствие читаемого дисплея и отсутствие сложности для более сложных задач управления. Кроме того, отсутствие каких-либо коммуникационных возможностей ограничивает их использование простыми приложениями, такими как включение/выключение нагревательных элементов или охлаждающих устройств.

Ограничение

Эти контроллеры обеспечивают контроль предела безопасности по температуре процесса. У них нет возможности самостоятельно регулировать температуру. Проще говоря, предельные контроллеры — это независимые устройства безопасности, которые можно использовать вместе с существующим контуром управления. Они способны принимать входные данные от термопары, RTD или процесса с установленными пределами для высокой или низкой температуры, как и обычный контроллер. Предельное регулирование является фиксируемым и является частью резервной схемы управления для принудительного отключения тепловой системы в случае превышения предельного значения. Выход фиксации предела должен быть сброшен оператором; он не будет сброшен сам по себе, если условие ограничения не существует. Типичным примером может служить защитное отключение печи. Если печь превысит заданную температуру, ограничительное устройство отключит систему. Это делается для предотвращения повреждения печи и, возможно, любого продукта, который может быть поврежден чрезмерными температурами.

Регуляторы температуры общего назначения

Регуляторы температуры общего назначения используются для управления наиболее типичными процессами в промышленности. Как правило, они бывают разных размеров DIN, имеют несколько выходов и программируемые выходные функции. Эти контроллеры также могут выполнять ПИД-регулирование для отличных общих ситуаций управления. Они традиционно размещены на передней панели вместе с дисплеем для удобства доступа оператора.

Большинство современных цифровых регуляторов температуры могут автоматически рассчитывать параметры ПИД-регулятора для оптимальной работы тепловой системы, используя встроенные алгоритмы автонастройки. Эти контроллеры имеют функцию предварительной настройки для первоначального расчета параметров ПИД-регулятора для процесса и функцию непрерывной настройки для постоянного уточнения параметров ПИД-регулятора. Это позволяет быстро настраивать, экономить время и сокращать количество отходов.

Привод двигателя клапана

Особым типом контроллера общего назначения является контроллер привода двигателя клапана (VMD). Эти контроллеры специально разработаны для управления двигателями клапанов, используемых в производственных приложениях, таких как управление газовой горелкой на производственной линии. Специальные алгоритмы настройки обеспечивают точное управление и быструю реакцию на выходе без необходимости обратной связи с ползунком или чрезмерных знаний алгоритмов настройки ПИД-регулятора с тремя членами. Контроллеры VMD контролируют положение клапана в диапазоне от 0% до 100% открытия, в зависимости от потребности процесса в энергии в любой момент времени.

Профиль

Контроллеры профилирования, также называемые контроллерами линейного выдержки, позволяют операторам программировать ряд уставок и время пребывания на каждой уставке. Программирование изменения уставки называется рампой, а время пребывания на каждой уставке называется выдержкой или выдержкой. Одна рампа или одно замачивание считается одним сегментом. Профилировщик позволяет вводить несколько сегментов для создания сложных температурных профилей. Оператор может называть профили рецептами. Большинство профилировщиков позволяют хранить несколько рецептов для последующего использования. Меньшие профилировщики могут учитывать четыре рецепта с шестнадцатью сегментами в каждом, а более продвинутые профилировщики позволяют использовать больше рецептов и сегментов.

Контроллеры профилей могут выполнять профили линейного изменения и выдержки, такие как изменение температуры с течением времени, а также продолжительность удержания и выдержки/цикла, все это без присмотра оператора.

Типичные области применения регуляторов профиля включают термообработку, отжиг, климатические камеры и сложные технологические печи.

Многоконтурный

Помимо одноконтурных контроллеров, которые могут управлять только одним технологическим контуром, многоконтурные контроллеры могут управлять более чем одним контуром, то есть они могут принимать более одной входной переменной.

Вообще говоря, многоконтурный контроллер можно рассматривать как устройство с множеством отдельных контроллеров температуры внутри одного шасси. Обычно они устанавливаются за панелью, а не перед панелью, как в случае одноконтурных контроллеров общего назначения. Программирование любого из контуров аналогично программированию контроллера температуры, установленного на панели. Однако многоконтурные системы, как правило, не имеют традиционного физического пользовательского интерфейса (без дисплея или переключателей), вместо этого используют выделенный канал связи.

Многоконтурные контроллеры необходимо конфигурировать с помощью специальной программы на ПК, которая может загрузить конфигурацию в контроллер с помощью специального интерфейса связи.

Информацию можно получить через интерфейс связи. Общие поддерживаемые интерфейсы связи включают DeviceNet, Profibus, MODBUS/RTU, CanOPEN, Ethernet/IP и MODBUS/TCP.

Многоконтурные контроллеры представляют собой компактную модульную систему, которая может работать как в автономной системе, так и в среде ПЛК. Являясь заменой регуляторов температуры в ПЛК, они обеспечивают быстрое ПИД-регулирование и освобождают процессор ПЛК от интенсивной математической работы, позволяя увеличить скорость сканирования ПЛК. В качестве замены нескольких контроллеров DIN они обеспечивают единую точку программного доступа ко всем контурам управления. Стоимость установки снижается за счет устранения большого количества проводки, вырезов в панели и экономии места на панели.

Многоконтурные контроллеры обладают некоторыми дополнительными функциями, недоступными для традиционных контроллеров, монтируемых на панели. Например, многоконтурные контроллеры имеют более высокую плотность контуров для данного пространства. Некоторые многоконтурные системы контроля температуры могут иметь до 32 контуров управления в корпусе, монтируемом на DIN-рейку, не намного длиннее 8 дюймов. Они также сокращают количество проводов за счет наличия общей точки подключения для питания и интерфейсов связи.

Многоконтурные Контроллеры температуры также имеют повышенные функции безопасности, одна из которых – отсутствие кнопок, с помощью которых любой пользователь может изменить критические настройки.Полный контроль над информацией, считываемой с контроллера или записываемой в него, производитель машин может ограничить информацию, которую может предоставить любой конкретный оператор. могут считываться или изменяться, предотвращая возникновение нежелательных условий, таких как установка слишком высокого значения уставки в диапазоне, который может повредить продукт или машину. Кроме того, модули контроллера можно заменять в «горячем» режиме. для выключения системы.Модули также могут автоматически конфигурироваться после горячей замены.

Другие характеристики регулятора температуры

Напряжение питания

Обычно для регуляторов температуры существует два варианта напряжения питания: низкое напряжение (24 В переменного/постоянного тока) и высокое напряжение (110–230 В переменного тока).

Размер

Контроллеры бывают нескольких стандартных размеров, которые обозначаются номерами DIN, например 1/4 DIN, 1/8 DIN, 1/16 DIN и 1/32 DIN. DIN — это аббревиатура от грубо переведенного «Deutsche Institut fur Normung», немецкой организации по стандартам и измерениям. Для наших целей DIN просто указывает, что устройство соответствует общепринятому стандарту размеров панели.

Сравнение размеров по DIN

Наименьший размер — 1/32 DIN, то есть 24 мм × 48 мм, с соответствующим вырезом в панели 22,5 мм × 45 мм. Следующим размером является 1/16 DIN, который имеет размеры 48 мм × 48 мм с размером выреза в панели 45 мм × 45 мм. Размер 1/8 DIN составляет 48 мм × 96 мм с вырезом в панели 45 мм × 92 мм. Наконец, самый большой размер — это 1/4 DIN размером 96 мм × 96 мм с вырезом в панели 92 мм × 92 мм.

Важно отметить, что стандарты DIN не определяют, насколько глубоко контроллер может находиться за панелью. Стандарты допускают только размеры передней панели и размеры выреза в панели.

Разрешения агентства

Желательно, чтобы контроллер температуры имел какое-либо одобрение агентства, чтобы гарантировать, что контроллер соответствует минимальному набору стандартов безопасности. Тип разрешения зависит от страны, в которой будет использоваться контроллер. Наиболее распространенное одобрение, регистрация UL и cUL, распространяется на все контроллеры, используемые в США и Канаде. Обычно для каждой страны требуется одна сертификация.

Для контроллеров, которые используются в странах Европейского Союза, требуется одобрение CE.

Третий тип одобрения — FM. Это относится только к ограничителям и контроллерам в США и Канаде.

Класс корпуса передней панели

Важной характеристикой контроллера является номинал корпуса передней панели. Эти рейтинги могут быть в виде рейтинга IP или рейтинга NEMA. Степень защиты IP (защита от проникновения) применяется ко всем контроллерам и обычно составляет IP65 или выше. Это означает, что только с передней панели контроллер полностью защищен от пыли и от струй воды низкого давления со всех направлений с ограниченным доступом внутрь. Рейтинги IP используются в США, Канаде и Европе.

Рейтинг контроллера NEMA (Национальная ассоциация производителей электрооборудования) соответствует рейтингу IP. Большинство контроллеров имеют рейтинг NEMA 4 или 4X, что означает, что их можно использовать в приложениях, требующих промывки только водой (но не маслами или растворителями). «X» в рейтинге NEMA 4X означает, что передняя панель не подвержена коррозии. Рейтинги NEMA используются в основном в США и Канаде.

Термометр/термостат Micro:bit с датчиком температуры — Журнал Digital Maestro

Alex

22 марта 2021 г.

Кодирование, Micro:bit

Alex

22 марта 2021 г.

Кодирование, Micro:bit

Термометр/термостат Micro:bit

Micro:bit оснащен датчиком для измерения температуры окружающей среды. Он не предназначен для прикосновения к чему-то вроде воды. Датчик находится внутри процессора.

Датчик подобен термометру. Термометр, такой как на Micro:bit, можно использовать для запуска событий. Событие может включать в себя обновление информации на дисплее или активацию чего-то вроде охладителя или обогревателя.

Когда термометр используется для запуска событий, он называется термостатом. Термостаты обычно используются для регулирования температуры. Для регулировки температуры не обязательно использовать термостат. Его можно использовать для любого количества действий в ответ на показания температуры. Например, он может подать сигнал тревоги, если температура слишком низкая или высокая.

В уроке мы собираемся

1. Создайте код для отображения температуры окружающей среды в градусах Цельсия.

2. Обновите код для отображения градусов Цельсия или Фаренгейта.

3. Отображать дружественный значок, когда температура находится в зоне комфорта.

4. Отображать грустную иконку, когда температура находится в некомфортной зоне

Превью проекта

Ссылка на завершенный проект доступна ниже. Используйте его, чтобы получить предварительный просмотр конечного продукта. Код также доступен в моем репозитории Github. Используйте ссылку для импорта проекта.

Проект термометра/термостата из Make Code

Проект термометра/термостата из Github

Градусы Цельсия и Фаренгейта

При повседневном измерении температуры обычно используются два измерения. Оба используют замораживание и кипячение воды. Цельсия использует 0 для температуры, при которой замерзает вода. Температура кипения воды составляет 100 градусов по Цельсию. Фаренгейт использует 32 градуса для точки замерзания воды и 212 градусов для точки кипения воды.

Фаренгейт использует ноль градусов, чтобы отметить точку, где замерзает равная смесь льда, воды и соли. Соль в ледяной воде заставляет лед выделять энергию и делает воду более холодной. Вот как производители мороженого превращают сливки в мороженое.

Интервал измерения между градусами Фаренгейта и Цельсия отличается. Интервал между шкалами пять девятых (5/9). Это число важно, когда мы хотим преобразовать одну единицу измерения в другую. Мы вернемся к этому позже.

В Micro:bit в качестве единицы измерения температуры используется градус Цельсия.

Симулятор Micro:bit

Вам не нужно иметь Micro:bit, чтобы узнать о Micro:bit. Microsoft предоставляет бесплатный онлайн-симулятор Micro:bit. Учетная запись для входа не требуется. Используйте ссылку ниже, чтобы получить доступ к симулятору.

Симулятор также является средой, которую мы используем для создания кода для Micro:bit.

https://makecode.microbit.org

Создать проект

Нажмите кнопку «Новый проект».

Установите имя проекта «Термометр Термостат»; нажмите кнопку Создать.

Каждый новый проект включает два блока кода. Код [on start] запускает инструкции в момент включения или перезапуска Micro:bit. Цикл [forever] запускает код в цикле до тех пор, пока Micro:bit включен.

Показания датчика

Мы собираемся отобразить показания датчика температуры.

Выберите раздел Базовый код; найдите кодовый блок [показать номер].

Поместите блок кода в цикл [forever].

Выберите раздел ввода.

Найдите блок кода [температура].

Поместите блок кода в параметр [показать номер].

Симулятор не подключен к реальному датчику для измерения температуры. В симуляторе имеется ползунок температуры для имитации температуры, получаемой датчиком. Ползунок температуры установлен в среднем на 21 градус Цельсия.

Нажмите и перетащите ползунок вверх. Максимальная шкала температур составляет 50 градусов Цельсия.

Переместите ползунок вниз. Минимальная температура, зарегистрированная датчиком, составляет -5 градусов Цельсия.

по Фаренгейту

Вы, наверное, хотите знать, какова температура в градусах по Фаренгейту. Нам нужно перевести градусы Цельсия в градусы Фаренгейта.

Мы не собираемся просто конвертировать температуру и забыть о градусах Цельсия. Мы собираемся использовать кнопки Micro:bit для предоставления информации о температуре в градусах Цельсия или Фаренгейта.

Выберите раздел Ввод кода; получить блок кода [при нажатии кнопки A].

Поместите блок кода на основу для кодирования.

Получите код [показать номер] из цикла [навсегда] и поместите его в функцию [при нажатии кнопки A].

Нажмите кнопку А на симуляторе. Температура измеряется и отображается при нажатии кнопки.

Мы собираемся сделать то же самое для кнопки B. Щелкните правой кнопкой мыши код [при нажатой кнопке A] и выберите вариант дублирования.

Копия блоков кода создается и размещается на холсте. Код светло-зеленый с решеткой. Это указывает на то, что код не активен. Make Code не позволяет размещать на холсте две функции для одной и той же кнопки.

Нажмите кнопку выбора; выберите Б.

При нажатии кнопки B Micro:bit преобразует градусы Цельсия в градусы Фаренгейта.

Удалите ввод [по Цельсию] из параметра [показать число]. Установите его в одну сторону.

Разница в единицах измерения Фаренгейта и Цельсия составляет 5/9. Разница для точки замерзания воды составляет 32. Чтобы преобразовать градусы Фаренгейта в градусы Цельсия, мы вычитаем 32. Затем мы умножаем полученный результат на 5/9.. Формула показана ниже.

Цельсия = (Фаренгейты – 32) x 5/9

Чтобы преобразовать градусы Цельсия в градусы Фаренгейта, мы умножаем 9/5, обратное 5/9, и добавляем 32. Мы можем использовать формулу разговора с дробью, 9 /5, или с десятичной дробью. Дробь 9/5 равна 1,8. Формула показана ниже.

Фаренгейты = (Цельсий x 9/5) + 32

Перейдите в раздел математических кодов. Найдите операцию умножения.

Поместите блок кода операции в параметр [показать номер].

Поместите блок кода [температура] в левую часть параметра операции умножения.

Введите 1,8 справа.

Вернитесь в раздел Math и получите операцию сложения. Поместите его на холст под кодом, над которым мы работаем. Мы помещаем код здесь на мгновение, чтобы мы могли вставить операцию умножения в левую часть операции сложения.

Выберите операцию умножения и поместите ее слева от операции сложения. Обязательно выберите рабочий блок.

Выберите блок математических операций и поместите его в параметр [показать число].

Введите 32 в правой части операции сложения.

Подойдите к симулятору и нажмите кнопку B. Ползунок показывает температуру в градусах Цельсия. Число, прокручивающееся на дисплее, соответствует той же температуре в градусах Фаренгейта.

Переместите ползунок температуры вверх и вниз. Максимальная температура по Фаренгейту составляет 122 градуса. Самая низкая температура 23 градуса.

Зона комфорта

Мы работаем над тем же проектом, чтобы показать измеритель комфорта в помещении. Micro:bit будет контролировать температуру окружающей среды и сообщать об уровне комфорта. Он сообщит об этом с помощью значков и случайной информации.

Комфортная температура для большинства людей находится в диапазоне от 18 до 24 градусов по Цельсию, от 64 до 75 градусов по Фаренгейту. Температуры выше и ниже этого диапазона некомфортны. Термостат будет отображать улыбающийся значок, когда температура находится в пределах диапазона. Он будет отображать значок грусти, когда слишком холодно, и значок сердитости, когда слишком жарко.

Переменные

У нас есть уравнение, которое переводит градусы Цельсия в градусы Фаренгейта. Нам нужно использовать это преобразование по крайней мере еще в одном месте. Это достаточная причина для использования переменных.

Переменные позволяют хранить значения или результаты сложных операций в контейнере. Этот контейнер используется там, где это необходимо, без необходимости ввода значения или повторного создания операции. Они снижают вероятность ошибок и повышают эффективность программирования.

Перейти в раздел Переменные; нажмите кнопку «Создать переменную».

Используйте «по Фаренгейту» в качестве имени переменной; нажмите кнопку ОК.

Каждая переменная получает три блока кода. Получите кодовый блок [установить Fahrenheit to] и поместите его на холст.

Получите формулу разговора и поместите ее в параметр [установить переменную].

Поместите блок Set code в функцию [при нажатии кнопки B]; поместите его перед кодом [показать номер].

Вернитесь в раздел Variables и получите блок переменных Fahrenheit.

Поместите переменную в параметр [show number].

Щелкните правой кнопкой мыши блок кода Set Variable; выберите дубликат.

Поместите код в цикл [forever].

Нам нужна переменная для градусов Цельсия. Нам не нужно преобразовывать в градусы Цельсия, но рекомендуется сохранять согласованность и использовать переменные, когда нам может понадобиться использовать значение более одного раза.

1. Вернитесь в раздел «Переменные».

2. Создайте новую переменную и используйте градусы Цельсия в качестве имени переменной.

3. Поместите кодовый блок [установить значение Цельсия] на основу для кодирования.

4. Поместите код Цельсия в переменный параметр.

5. (Вы можете либо продублировать кодовый блок, либо получить его из раздела ввода)

6. Поместите код в функцию [при нажатии кнопки A]; над кодом [показать номер].

Переместите блоки кодов кнопок вниз и в сторону. Мы не будем работать над ними позже.

градусы Фаренгейта или Цельсия

Выбор между градусами Цельсия или Фаренгейта остается за вами. Я буду использовать Фаренгейт. Один и тот же код работает независимо от вашего выбора.

Мы хотим, чтобы отображалась улыбающаяся иконка, если температура окружающей среды находится в пределах комфортного диапазона, от 64 до 75. Для этого нам нужен оператор условия. Оператор условия оценивает, является ли что-то истинным или ложным. Затем оператор условия выполняет действие на основе оценки.

Перейти к разделу Логический код. Найдите блок кода [if True then].

Поместите блок кода в цикл [forever] и ниже кода Set Variable.

Если температура ниже 64 градусов по Фаренгейту, 18 градусов по Цельсию, мы хотим отобразить значок грустного лица. Нам нужно сравнить показания датчика с этим значением. Для этого нам нужен оператор сравнения.

Перейти в раздел Логика; найти компаратор меньше, чем.

Поместите компаратор в параметр оператора условия.

Перейти в раздел “Переменные”. Получите переменную для вашего измерения и поместите ее слева от параметра компаратора.

Введите 64 в правой части параметра; введите 18, если вы используете шкалу Цельсия.

Перейти к основному разделу. Получить код [показать значок]; поместите его в оператор условия.

Измените значок на грустное лицо.

Щелкните правой кнопкой мыши заявление об условиях; выберите дубликат.

Поместите оператор условия после первого.

Щелкните селектор компаратора; выберите вариант «Больше чем».

Заменить 64 на 75; используйте 24 для Цельсия.

Измените значок грусти на значок гнева.

Это легкие условия. Зона комфорта немного сложнее. Оператор условия должен проверять выполнение определенных условий. Самая низкая температура должна быть больше или равна 64. Противоположность первому условию. Условие включает требование, чтобы температура была ТАКОЙ же или выше. Другая часть условия заключается в том, что верхняя температура меньше или равна 75,9. 0007

Булева логика

Булева логика — это разновидность алгебры. Он построен вокруг трех слов, известных как логические операторы. Слова «или», «и» и «не».

Оператор «ИЛИ» требует, чтобы одно из условий было Вт. Количество условий в «ИЛИ» может быть любым. Неважно, какой из них истинный.

Оператор «И» требует, чтобы все условия были истинными. Неважно, сколько условий; все они должны быть Истинными.

Оператор «НЕ» используется в условиях для исключения условия. Мы можем исключить одно или несколько условий.

Комфортное состояние

Комфортный диапазон от 24 до 75 градусов. Температура должна быть в этом диапазоне. Оно не может быть просто больше или равно 24. Оно также должно быть меньше или равно 75. Это требует выполнения обоих условий, поэтому нам нужно использовать логический оператор «И».

Перейдите в раздел «Логика» и получите новый [если True then] кодовый блок. Поместите код на холст и в одну сторону цикла [forever].

Вернуться в раздел Логика. Найдите оператор «И» в логическом разделе.

Поместите оператор в параметр оператора условия.

Вернитесь в раздел Логика. Получите оператор «меньше чем» и поместите его слева от логического оператора. Получите еще один оператор «меньше» и поместите его справа.

Замените оператор “меньше” слева на “больше или равно”. Измените оператор справа на меньше или равно.

Получите оператор условия и вставьте его между двумя другими условиями. Он может пойти куда угодно. Я думаю, что это наглядно показывает, что уровень комфорта находится между крайностями холода и жары.

Получите блок кода [show icon] и поместите его в оператор условия. Используйте счастливое лицо для значка.

Получите переменную температуры и поместите ее в левую часть компаратора больше или равно.

Получить другую переменную температуры. Поместите его слева от другого компаратора.

Введите 64 для левого компаратора и 75 для правого компаратора.

Проверить код

Посмотреть на симуляторе. Отображается значок счастья. Переместите ползунок температуры вверх и вниз, чтобы посмотреть, как обновляются значки.

Переместите ползунок и нажмите кнопку A или B, чтобы отобразить температуру в градусах Цельсия или Фаренгейта.

Отображение температуры

Было бы неплохо периодически отображать температуру без необходимости нажимать одну из кнопок.

Перейти в раздел «Основные»; найти код [пауза]. Он находится недалеко от дна.

Поместите код после последнего условия.

Щелкните селектор интервала; выберите 5 секунд.

Поместите кодовый блок [показать номер] после [паузы]. Поместите переменную температуры в параметр.

Очистить дисплей

Все работает хорошо. За значком следует температура после 5-секундной задержки. Информация о температуре отображается рядом со значком. Это может затруднить чтение.

Перейти в раздел «Основные»; найдите блок кода [очистить экран]. Поместите код после [паузы].

Заключение

У нас есть термометр, который показывает температуру в градусах Цельсия или Фаренгейта одним нажатием кнопки. Термометр вызывает событие, постоянно измеряя температуру окружающей среды. Мы получаем разные значки для разных диапазонов температур. У нас обычный терморегулятор.

Tagged: кодирование, Micro:bit

курсов PDH онлайн.

“Мне нравится широта ваших курсов HVAC; не только экологические курсы или курсы по энергосбережению

.”

Рассел Бейли, ЧП

Нью-Йорк

“Это укрепило мои текущие знания и научило меня нескольким новым вещам, кроме того

познакомив меня с новыми источниками

информации.”

Стивен Дедук, ЧП

Нью-Джерси

“Материал был очень информативным и организованным. Я многому научился, и они

очень быстро отвечали на вопросы.

Это было на высшем уровне. Буду использовать

снова. Спасибо.”

Блэр Хейворд, ЧП

Альберта, Канада

“Веб-сайт прост в использовании. Хорошо организован. Я действительно буду пользоваться вашими услугами снова.

Я передам название вашей компании

другим сотрудникам.”

Рой Пфлейдерер, ЧП

Нью-Йорк

“Справочный материал был превосходным, и курс был очень информативным, тем более что я думал, что уже знаком с деталями Канзас 9

0055

Авария в City Hyatt.”

Майкл Морган, ЧП

Техас

“Мне очень нравится ваша бизнес-модель. Мне нравится, что я могу просмотреть текст перед покупкой. Я обнаружил, что класс

Информативный и полезный

в моей работе. “

Уильям Сенкевич, P.E.

Флорида

информативный. Вы

– лучшее, что я обнаружил ».

Рассел Смит, P.E.

Пеннсильвания

Я считаю, что этот подход легко для рабочего машиностроения.

материала. ”

Хесус Сьерра, Ч.П. На самом деле

человек учится больше

от неудач ».

Джон Скондры, P.E.

Penssylvania

9005,

Путь обучения. “

Джек Лундберг, P.E.

Wisconsin

” I Am Am ​​Am ​​Am ​​Am ​​Am ​​Am ​​Taving The Present The Courses; т. е. позволяя

Студент. Для просмотра курса

Материал перед оплатой и

курсы. Я, конечно, многому научился и

получил огромное удовольствие».0004 “Я очень доволен предлагаемыми курсами, качеством содержания материалов и простотой поиска и

онлайн-курсов

.”

Уильям Валериоти, ЧП

Техас

“Этот материал в значительной степени оправдал мои ожидания. Курс был легким для понимания. Фотографии в основном давали хорошее представление о

обсуждаемых темах.”

Майкл Райан, ЧП

Пенсильвания

“Именно то, что я искал. Нужен 1 балл по этике, и я нашел его здесь.”

Джеральд Нотт, ЧП

Нью-Джерси

“Это был мой первый онлайн-опыт получения необходимых кредитов PDH. Это было

информативно, выгодно и экономично.

Я настоятельно рекомендую это

для всех инженеров ».

Джеймс Шурелл, P.E.

Ohio

. , и

не основаны на какой-то неясной секции

законов, которые не применяются

к “нормальной практике”.0007

Марк Каноник, ЧП

Нью-Йорк

«Большой опыт! Я многому научился, чтобы взять его с собой в свою организацию медицинского оборудования

».

Иван Харлан, ЧП

Теннесси

«Материал курса имеет хорошее содержание, не слишком математический, с хорошим акцентом на практическое применение технологий».

Юджин Бойл, ЧП

Калифорния

»Это было очень приятное впечатление. Тема была интересной и хорошо представленной,

, а онлайн -формат был очень

, доступный и легкий до

. Следует. Спасибо.”

Патрисия Адамс, ЧП

Канзас

«Отличный способ добиться соответствия непрерывному обучению физкультуры в рамках временных ограничений лицензиата».

Джозеф Фриссора, ЧП

Нью-Джерси

“Должен признаться, я действительно многому научился. Это помогает распечатать тест во время просмотра текстового материала. Я

также оценил просмотр предоставлены

фактические случаи. ”

Жаклин Брукс, ЧП

Флорида

“Общие ошибки ADA в дизайне объектов очень полезти. Тест

требовал в исследовании

Документ , но Ответы были