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In questa pagina è descritto un circuito di comando specifico per riscaldare la cuccia di un gatto o di un animale che ha la cuccia all' esterno.
Insieme a questo viene data un' idea di realizzazione per il riscaldamento della cuccia con materiale di recupero.
Le funzioni realizzate sono le seguenti :
- Riscaldamento temporizzato con crono-termostato e temperatura presettabile.
- Innalzamento della temperatura (+2°C) quando la cuccia è occupata. Lo scopo è duplice : risparmio energetico in assenza dell' animale e "benvenuto" al gatto che apprezza il tepore di un corpo radiante.
- Spia di presenza per segnalare che il gatto è nella cuccia.
Il controllo può essere posto ad una decina di metri dalla cuccia. in questo modo si può monitorare la temperatura e la presenza dell 'animale in cuccia e, nel caso, cambiare i parametri di funzionamento a distanza.
Questo è lo schema :
Si tratta di una semplice applicazione di un LM311 configurato come comparatore. Le particolarità del circuito derivano principalmente dal fatto che ho utilizzato tutto e solo materiale di recupero e che ho cercato di minimizzare i poli del cavo di collegamento.
L'ingresso negativo del comparatore è collegato ad un partitore che imposta la temperatura di soglia. Il potenziometro Rv fissa la tensione di riferimento. Se l'ingresso positivo la supera, l 'uscita attiva il relè tramite il transistor collegato al piedino 7.
L'ingresso positivo viene polarizzato da un secondo partitore resistivo. Una NTC (resistenza variabile a coefficiente negativo) è l'elemento che realizza il sensing della temperatura nella cuccia. L'NTC non va direttamente a massa, una resistenza da 680 Ohm è frapposta per creare un piccolo offset di tensione che poi si trasforma nei 2°C in più precedentemente citati.
Un microinterruttore (normalmente chiuso), atttivato dal peso del gatto, esclude/include la resistenza da 680 Ohm per la funzione di benvenuto.
La variazione di tensione su questa resistenza, manda in conduzione anche il transistor collegato che accende il led di presenza gatto.
In più c'è la resistenza tra uscita e ingresso positivo per inserire un po' d'isteresi ad evitare che il relè trilli in prossimità della soglia di commutazione e un paio di condensatori (0,22 e 1 uF) per eliminare i disturbi potenzialmente captati dal lungo cavo.
Tutto con 4 conduttori di collegamento.
Il trasformatore era di un vecchio registratore di cassa rottamato. Va bene anche un qualsiasi trasformatore da 24V/2A a singolo secondario.
L'elemento riscaldante è la piastra di un ferro da stiro recuperata da un esemplare che, dopo una caduta, era inutilizzabile.
Il cronotermostato è estratto da un temporizzatore a spina da pochi euro. Va semplicemente messo in serie ai contatti del relé che alimenta l' elemento riscaldante.
L' NTC proviene da un lotto di ricambi obsoleti per forni e similari.
E' fondamentale dimensionare opportunamente l'elemento riscaldante ed i partitori adatti per utilizzare propriamente l' NTC disponibile.
Iniziamo dai secondi. Preliminarmente si deve misurare la resistenza della NTC disponibile a due temperature ad esempio 10 e 20°C.
Basta un tester, un bicchiere di acqua e qualche cubetto di ghiaccio. La caratteristica di variazione temperatura-resistenza è lineare. Va bene qualsiasi NTC che abbia resistenza di qualche migliaio di Ohm a 20°C.
Per dimensionare i partitori è disponibile su richiesta un file excel che semplifica molto i calcoli.
Questo metodo può essere usato per realizzare un controllo con qualsiasi trasduttore resistivo : NTC, PTC, fotoresistenza, un potenziometro per monitorare uno spostamento (ad esempio di un galleggiante) e tanto altro ...
Il range di temperatura scelto va da un minimo di 8°C ad un max di 17°C.
15° al sensore, in assenza del gatto, dovrebbero far si che la piastra sia ben calda, circa 35°C, quando la temperatura esterna è di 10° circa.
Ma tutto dipende dal grado d' isolamento della cuccia, dal cuscino posto sulla piastra, dalla grandezza dell' apertura della cuccia ...
E' necessario fare dei rilievi con un termometro nella messa in esercizio.
Mi è stato consigliato da un veterinario di non eccedere con la temperatura. Se troppo alta il gatto non sviluppa il manto invernale e corre il rischio di ammalarsi in seguito ad un colpo di freddo.
Per l'elemento riscaldante avevo pensato inizialmente a questo :
Ma poi ... si è rotto il ferro da stiro e ho realizzato che una bella piastra calda sarebbe stata maggiormente gradita.
Una piastra da 1700W/240V, sottoalimentata a 24V dissipa meno di 20W: potenza adeguata e non pericolosa. Una piastra concepita per alte temperature è del tutto sicura se utilizzata a bassa tensione, non ci sono punti caldi ed impossibile che manifesti un principio d' incendio.
Inoltre, rendendola basculante si può realizzare un sensore efficace per rilevare la presenza del gatto.
La piastra è inserita in una tavola di truciolare da 25mm con una sede leggermente più grande in modo che sia libera di muoversi.
In alto a destra si nota la presenza della NTC per il rilievo della temperatura.
La parte più larga della piastra è ancorata ma libera di ruotare leggermente grazie all'elasticità delle staffette forate.
La parte stretta, invece cede leggermente sotto il peso del gatto e aziona un micro-switch. nUna molla cilindrica realizza la reazione elastica necessaria.
Qualche foto sulla realizzazione pratica del controllo :
La basetta è stata realizzata con una millefori.
Il circuito dopo il cablaggio
Non è molto bello ma è funzionale.
Sotto si vede come la piastra è inserita nella cuccia e l'aggiunta di uno spesso panno isolante per un contatto indiretto e morbido con la parte calda.
Gatto soddisfatto!
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