نقش دیتالاگر در کنترل دمای منزل

دیتالاگر چیست ؟

دیتالاگر یا ثبّات دستگاهی برای ثبت کردن دادها و داده برداری است وظیفه اصلی آن ثبت اطلاعات سنسور ها است در سطح فیلد .

یکی از کاربردهای دیتالاگر همین است که با اتصال سنسورهای دما به آن به سادگی می توانید طبق نیاز خودتان میزان دما را بر حسب زمان ذخیره نماید . برای مثال دیتالاگر های زیر بسیار پرکاربرد هستند

دیتالاگر جهت ثبت اطلاعات رطوبت و دمای محیط
دیتالاگر جهت ثبت اطلاعات پالس های  DC
دیتالاگر جهت ثبت اطلاعات هواشناسی
دیتالاگر جهت ثبت اطلاعات سرعت موتور
دیتالاگر جهت ثبت اطلاعات فشار مخازن
دیتالاگر جهت ثبت اطلاعات آنالایزرها
دیتالاگر جهت ثبت اطلاعات ترموکوپلها و  RTD
دیتالاگر جهت ثبت اطلاعات ولتاژ

اولین دیتالاگر ها اطلاعات را بر روی کاغذ ثبت می کردند .  با پیشرفت تکنولوژی بر روی حافظه های Ram ذخیره کردند و امروزه علاوه بر روی حافظه اطلاعات را به صورت شبکه های صنعتی در اختیار کنترلرها و کامپیوترهای صنعتی قرار می دهند . دیتالاگرها از سنسورها برای تبدیل پارامتر های فیزیکی به سیگنالهای الکترونیکی مانند جریان یا ولتاژ استفاده میکنند  سپس این سیگنالهای الکتریکی به داده های باینری تبدیل شده و به رایانه یا حافظه مورد نظر انتقال داده می شوند .

چه پارامتر هایی در کنترل دمای منزل تاثیر دارد ؟

یکی از مهم ترین دستاورد های اتوماسیون کنترل هوشمند دمای منزل می باشد . با پیشرفت تکنولوژی ساختمان ها، ادارات، خیابان ها، و تمامی تجهیزات مربوط به رفاه زندگی بشر رو به هوشمندسازی  پیش می روند . به این دلیل است که سیستم های گرمایشی و سرمایشی رفته رفته با اتوماسیون پیشرفته جلو می روند .

در بخش کنترل دمای منزل یک دیتالاگر باید ویژگی های خاصی داشته باشد . از جمله قابلیت اتصال بی سیم تا بتواند در صورت رسیدن دما به دمای مشخصی آلارم دهد . این دیتالاگر باید مشخصات هر چند نه به طور دقیق اما با خطای ناچیز کار کند .

سیستم کولرهای صنعتی و غیر صنعتی ای که دارای سیستم هوشمند کنترل دما و به عبارتی دارای ترموستات های هوشمند و تایمر هستند، قابلیت های زیادی داشته و انعطاف پذیری بالایی را به کاربران ارائه می دهند . تلفات حرارتی در صورتی که میزان اختلاف دما خیلی بالا باشد به میزان قابل توجهی نسبت به زمان هایی که اختلاف درجه حرارت محدود است بالاتر است. سیستم هوشمند کنترل دما این اختلاف درجه حرارت را به حداقل میزان خود رسانده و سبب یکنواختی دمای محیط می شود . به علاوه تکنولوژی جدید سیستم هوشمند کنترل دما با به کارگیری سیستم های کنترل کننده PID قابلیت هوشمندسازی بسیار پیشرفته تری را نیز یافته اند. فرض کنید در ترموستات های قابل برنامه ریزی برای کولرتان زمان تغییر درجه حرارت را با استفاده از تایمر مشخص می کردید؛ در این سیستم ها خود کنترل کننده قادر است بر اساس حافظه خود زمان مناسب برای تغییر درجه حرارت و میزان تغییرات را متناسب با شرایط انتخاب کرده و کنترل نماید. پر واضح است که این سیستم ها سبب رفاه بیشتر، امنیت خاطر بیشتر و هم چنین کاهش اتلاف حرارت و انرژی مصرفی می شوند

مقایسه دیتالاگر های کنترل دما از نظر حسگر

دیتالاگرهای دما و رطوبت میتوانند اطلاعات یک یا چند حسگر را همزمان جمع آوری و ذخیره کنند. به دیتالاگرهایی که از چند حسگر پشتیبانی می‌کنند دیتالاگر چند کاناله یا چند سنسوره گفته می شود .

دیتالاگرهای چند سنسوره می‌توانند حجم بیشتری از اطلاعات را در خود دخیره کنند. همچنین مدیریت یک دیتالاگر چند سنسوره بسیار آسان‌تر از مدیریت چند دیتالاگر تک سنسوره می‌باشد. از این رو وقتی نیاز به بیش از یک حسگر باشد معمولا از این نوع دیتالاگرها استفاده می‌شود. ضمناً این دستگاه‌ها قیمت بالاتری دارند و به نسبت دستگاه‌های تک سنسوره دارای ابعاد بزرگ‌تری هستند .

روش ساخت دیتالاگرکنترل دمای منزل

برای ساخت دیتالاگر  کنترل دما می توان از ابزار های زیر بهره برد :

 سنسور دما و رطوبت مثلا  DHT22

باطری تامین کننده انرژی یا آداپتور

بخش کنترل کننده است که بر روی برد سوراخ دار قرار گرفته

بخش کنترل کننده پروژه شامل سه برد آردوینو می شود که شامل موارد زیر می شود

 Adafruit Trinket

این برد دارای میکروکنترلر AT MEGA328P تغذیه 5V وفرکانس 16 HRZ

POWER BOOT 500

این برد شامل یک مبدل تغذیه و شارژ کننده می باشد همچنین با اتصال USB به این برد، باطری شارژ می شود

CHRONODOT

این برد یک ساعت بسیار دقیق با حداکثر خطای چند دقیقه در سال است که میتواند تاریخ و زمان را به مدت چند سال ذخیره سازی کند. نکته مهم این است که این برد مستقل از میکروکنترلر عمل کرده و در زمان های خاموش بودن میکروکنترلر و برد اصلی نیز به عملکرد خود ادامه می دهد

دیتالاگر های کنترل دمای منزل

KSM300

وسیله‌ای است که داده‌های اندازه‌گیری شده‌ی دما و رطوبت را در طول گذشت زمان ذخیره و به صورت آنلاین برای سرور مرکزی ارسال می کند

ویژگی های مهم آن عبارت هستند از :

ارسال مقادیر دما و رطوبت به سرور در بازه­‌های زمانی قابل تعریف

ارسال هشدار تجاوز از حد مجاز دما و رطوبت

دقت اندازه گیری دما تا 0.1

گزارش میزان دما و رطوبت به صورت نمودار و جدول

THC1000

این دیتالاگر که دارای کنترلر  یکپارچه با نمایش سون سگمنت است بسیار در بین دیتا لاگر های کنترل دمای منزل پرکاربرد است . مهم ترین ویژگی های آن در زیر قید شده است :

3 ورودی دما سنجی و دو ورودی رطوبت سنجی

استفاده از سنسور های ntc 50 k

دقت اندازه گیری دما تا 0.1

خروجی آلارم مستقل

قابلیت نمایش منحنی و گراف تغییرات دما

ارتباط با BUS RS232

این دیتالاگر می تواند علاوه بر ثبت اطلاعات با استفاده از مودم در دمای خاصی اطلاع رسانی کند . مشکل این دیتالاگر دقیق بودن زیاد آن است که قیمت آن را بالا می برد

SRC

این دیتالاگر یک کنترل مجزا از نمایشگر است که به خوبی اطلاعات مربوط به دما و رطوبت را نمایش می دهد

وسژگی های مهم آن عبارت هستند از :

دقت اندازه گیری 0.1

استفاده از سنسور های mod bus

خروجی آلارم که به صورت مستقل کار می کند

سیستم تحت شبکه و ویندوز

قابلیت ثبت خطاها از جمله قطع برق

این نوع دیتا لاگر می تواند با اتصال به مودم در تغییرات دمای ناگهانی نیز الارم دهد