【電気工作】サーモスタットの自作方法 配線図あり、作業写真たっぷりで丁寧に説明します[W1209]

サーモスタットの自作方法を解説する記事。

 

設定した温度になると、電気が流れたり、電気が消えたり制御する回路を作成します。

対象はAC100V。

日常で使う、電化製品を制御できるようになります。

 

基板からの自作方法を、写真たっぷりで丁寧に紹介します。

 

注意

家庭用のAC100Vを使用しますから、感電・火事などにつながる恐れがあります。
分からない場合は、作業の無理をしないこと!
十分に注意しつつ、参考にしてください!

サーモスタットって?

温度制御をする回路・装置のこと。

例えば、以下のことが自動化できます。

 

  • 25℃を下回ったら、ヒーターのスイッチを入れる
  • 30℃を超えたら、扇風機を回すようにする

 

交流100Vの電化製品を動かせるから、発酵・燻製・ペットの飼育など…幅広いところで役に立ちます。

自動化したら、めちゃめちゃ便利だから、作ってみませんか?

 

僕が使ってる活用方法

簡単ですが、めっちゃ便利です!

 

燻製の温度管理を自動化

燻製に使う、電熱器を自動制御する。

温度、上がりすぎてない…?と心配無用になって、放置してたら完成する。

めっちゃ楽!

自作のサラミ(カルパス)の作りかた。合い挽きミンチ使用。安くて、スモーキーで、ジューシー。

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熱帯魚の夏場のファン

熱帯魚の水槽は、夏場にファンで水温を下げてます。

が、秋になると急に寒くなったりするので、ファンを止める必要があります。

でも、制御してたら勝手に止まります。安心。

【夏の高水温対策】コリドラス水槽がアツい。扇風機×サーモスタットで水温を自動コントロールするぞ

2018.07.01

用意するもの

それでは、回路を組むのに用意するものを紹介します。

僕が用意したのは、以下のとおり。

回路を組むために用意するもの

 

写真の左から、

写真に載っていないものも使ってます。各種工具、絶縁ビニルテープなど。

教科書的に作業するなら、リングスリーブより、絶縁閉端子を用意するのが良さそう。
後ほど紹介します。

 

作り方

それでは作り方を紹介します。
僕も含めた初心者向けに、交流100V回路と、直流12V回路に分けて紹介します。

役割的には、こんなイメージでしょうか。

DC12V回路 → 基板だけを動かす

AC100V回路 → 基板を含めた、回路全体を動かす?

 

それでは、写真たっぷりで作り方を解説していきます。

 

DC12V回路の作業

まずは、DC12Vで動く部分を作っていきましょう。

 

作業1.サーモスタットを開封

まず、サーモスタットを用意しましょう。

 

▼上記のものを、Amazonで購入。1200円と割高ですが、翌日到着。

サーモスタット(SRA-12VDC-AL)

 

▼梱包からすべて出したら、3つ出てきました。

サーモスタット開封全景
  1. 説明書
  2. 基板
  3. センサー

以上、シンプルな梱包。説明書に配線箇所は書かれていますが、配線図などはありません。

 

▼大きさ的にはこんな感じ。ちなみに、手で持つと、静電気で色々と壊れる可能性があるので、真似しないことをオススメします。

サーモスタット(SRA-12VDC-AL)の大きさ

 

作業2.センサー装着

基板にセンサーを装着します。それっぽいところに刺せばOK。

▼センサーを装着しました。

サーモスタット(SRA-12VDC-AL)にセンサー装着

 

作業3.ACアダプターを取り付け

この基板はDC12Vで動く基板で、電源は別途用意する必要があります。
僕は、他の電化製品のACアダプターを使いました。

出力が12Vのものを選びましょう

 

 

基板に繋げるためには、銅線部分が見えていなければいけません。
先端をカットして、芯線を露出させます。

 

▼アダプターの先端をカット。被覆に包まれた電線2本に分かれます。

ACアダプターの電線先端を切断

▼2本の電線は、片方がプラス、もう片方がマイナスです。
マルチメーターを使って、どちらか確かめました。

プラスとマイナスを確認

 

▼電線の被覆をストリップして、内部の銅線を露出させます。
汎用の電工ペンチがあれば便利です!カッターやナイフでも代用可能。内部の銅線を傷つけないよう注意!

電線の被覆をストリップ

 

作業4.電線を基板に取り付け

プラス、マイナスを間違えないよう、線を取り付けます。

?基板の表記と対応する極性

+12V → プラス

GND → マイナス

▼プラスドライバーでネジ止めして、取り付け。強い力で回しすぎないよう注意!

極性に気を付けて、結線

▼ACアダプターを電源にさしこむと、室温が表示されました。

基板の動作確認完了

 

これで、基板の動作が確認できました。

ただし、現在は温度計と同じ。温度は分かるが、他のものを制御はできません。

続いて、以下の回路を組んでいくことで、制御ができるようになります。

 

AC100V回路の作業

作業1.配線図を作成

以下の配線図は複線図で、接続点を黒く塗っています。
電線はすべて2芯を使い、黒線=B、白線=Wの表記です。

左上のコンセントは3口の露出形コンセントを用いました。

サーモスタット(SRA-12VDC-AL)のリレー回路配線図

 

作業2.各パーツを結線して作成

全ての器具に、電線を取り付けて、最後に電線同士を接続する流れで作っていきます。

コンセントプラグなど電線を取り付けていきましょう。
ストリップ方法の詳細は、延長コードの記事にも書いてあります!

また、個別の作業動画もあります。
作業中にどうなっているんだろう…と思ったら、ご覧ください!

以下、作業スタートです

▼ベター小型キャップ(コンセントプラグ オス)に取り付け

ベター小型キャップ(電源プラグ オス)に電線取り付け

▼ベター小型コードコネクタボディ(コンセントプラグ メス)に取り付け

ベター小型コードコネクタボディ(電源プラグ メス)に電線取り付け

▼基盤にも

サーモスタット(SRA-12VDC-AL)に電線取り付け

▼配線図左上のコンセントは3口の露出形コンセントを用いました。

露出形コンセントに電線取り付け

▼結線が終わったら、こんな感じです。

結線後の全体図
第二種電気工事士の試験を思い出すのではないでしょうか

 

作業3.電線の接続準備

次に、電線同士を接続します。
接続する部分をストリップしていきます。

▼外装被覆をストリップ

VCTFKの外装被覆ストリップ

▼内装被覆もストリップ

内装被覆ストリップ

 

ちなみに、ストリップした長さは以下の通り。

接続部分のストリップ長

外装被覆 → 5cm

内装被覆 → 2cm?

 

接続後にビニルテープを巻きますが、最低限の長さにしたかったため、この長さにしました。

▼ストリップ後の全体図

接続前の全体図

 

作業4.電線を接続

リングスリーブ接続としました。

▼スリーブの種類、圧着マークは、内線規程の断面積より計算。

ビニルテープで絶縁

▼ビニルテープを半分ずらしの2回以上、しっかりと巻いて、絶縁性能を確保しました。

ビニルテープで念入りに絶縁完了

▼分かりにくいですが、全体図はこのようになりました。

接続、絶縁後の全体図

 

作業5.回路の起動

作業はほぼ終了し、回路の起動に移ります。

接続の詳細

配線図右上のコンセントプラグ(オス) → AC100V 

基板のACアダプター → 配線図右側のコンセントプラグ(メス)

▼基板が起動し、室温が表示されました。

リレー回路の動作確認

▼基板上のボタンを動かして、動作温度などを設定。今回、25.0℃を超えると、露出形コンセントに通電するように設定。

25度で通電する設定

▼露出形コンセントに、LED照明をさして、実験することにしました。

通電テスト

 

 

 

センサーを体温で温めて、25℃以上にします

 

 

成功!!!LEDライトが光りました!

制御テスト成功

 

 

これで、

設定した温度を超えると、
コンセントに電気が流れる回路が組めました。

長時間のお付き合い、お疲れ様でした!

 

また、設定温度を下回ると、コンセントに電気を流す…という回路も作れます。
基板の設定ボタンから、すぐに変更可能。

 

完成後

基板などをタッパーに入れましょう。
基板の上に水滴やホコリが付着すると、ショートする可能性があります。
もし、ショートしたら、破損するかもしれませんからね・・・。

サーモスタットをタッパーに入れるイメージ図

タッパーに穴を2箇所開け、AC電源に繋ぐプラグ、露出形コンセントを外に出せば、完成です。

 

体験者コーナー

体験者コーナーです。
当記事を読んで、実践してみた!という方がいたら、ここで紹介させて頂きます。ブログのURLや、Twitterの投稿なんかを教えてください。

この記事を読んでくれる人のセカンドオピニオン的な存在になるかなと思っています。

一番下のコメント欄もしくは、TwitterのDMより、ご連絡お待ちしています。

募集中です!

 

まとめ

設定した温度で、通電を制御する回路を組む方法を紹介しました。

  • 基板を用意しましょう
  • 組み立て方法を紹介しました
  • 配線図通りに作業しましょう
  • コンセントの通電を温度制御できるようになります
  • 設定温度を上回った場合、下回った場合もどちらも設定可能
  • 自動化、最高

日常で使用する電化製品を制御できるので、色々と夢が膨らみます。

僕は冬場の電気毛布とかを自動制御して、快適な睡眠環境を作っていくつもり。

後は、燻製で電熱器を制御すると、自動化できてめっちゃオススメです!

是非とも、やってみてください♪

12 件のコメント

  • 燻製用サーモスタッド便利そうと思い、セットになっている物を購入し、なんとか配線しましたが・・ナゼか試しに付けたLEDが温度に関わらず点滅?
    同じ物を買えば良かった~と思いつつ、格闘中です(^^)
    燻製、アクアリュウム、炭酸、刺さるものばかり、色々参考にさせてもらいます。
    アクアでよく聞くミドボン、ここで初めてミドリボンベだと知りました(^^)

    • コメント、ありがとうございます!
      僕自身も記事を書きながら、日々勉強させてもらってます!
      最近は更新が止まり気味ですが、興味を引けそうな記事を書いていきますから、
      良ければまたご覧ください!
      ~に挑戦してほしい的な、ネタ提供も大歓迎ですよ!笑

  • 初めまして、酒や米などを販売している商店を営んでいる者です。自家製の麹や甘酒を造ったのですが、サーモスタットがあると便利だということで自作してみたいと思います。しかし機械や電気の事は全く分からないので、ご教授お願い致します。麹の保温用としてこたつ用ヒーター100V最小90W・最大600W、甘酒用として炊飯器100V600Wを使用したいのですが、これに使用できるサーモスイッチ・温度コントローラーを教えてください。温度帯は、麹用が大体20℃~50℃、甘酒用が40℃~60℃です。Amazonなどで安く買えるものが良いです。またほかに必要な部材があったら教えてください。要望が多くて済みませんが、どうぞご教授してください。

    • 石井商店さん、こんにちは。
      はじめまして。
      僕も麹など、発酵に興味があるため、得意分野同士を情報交換できれば非常に嬉しく思います。

      さて、以下に対応するサーモスタットを調べてみました。
      >麹の保温用としてこたつ用ヒーター100V最小90W・最大600W、甘酒用として炊飯器100V600W

      【製品をそのまま購入される場合】
      ・最大1000W
      ・防水性プローブ(温度センサー)
      https://amzn.to/2Hy69PV

      【自作される場合】
      ・安価
      https://amzn.to/2HzwIUR
      https://amzn.to/2HBjdDZ

      僕は、電気の知識を上げたかったこともあり、自作の基盤類を使って配線を組んだりするようになりました。
      上記2種は、同様の物を購入して、実際に燻製等に利用できております。(2年くらいは継続的に使用しています)
      本ブログでは以下のカテゴリーで見つかります。
      https://nadegata.info/category/management/

      商売としてされるのであれば、製品を購入するのがいい気がしますが…いかがでしょうか。

      もし、このような自動化?にご興味があって、今後とも手を出す可能性があれば、自作に手を出してみるのもオススメです。
      というのも、温める目的で温度で制御するのは、かなりやりやすいです。
      僕も燻製器を自動化するために学び始めて、今に至ります。

      また疑問等ありましたら、お気軽にご相談ください!

  • 早速のご回答ありがとうございます。電気系の知識は全くありませんが、面白そうなのでご紹介のブログを参考にして自作してみたいと思います。また分からないことがありましたら色々とご教授してください。

    • 石井商店さん、こんにちは。
      自作に挑戦されること、応援しております!
      また、疑問点などあればお気軽にご連絡ください。

      最近はTwitterのログイン率が高く、急ぎのご連絡などであればTwitterよりメッセージ頂ければ、対応できるかと思いますー!
      https://twitter.com/nadehisashi

  • 参考にしているものです!配線図で質問ですが、acアダプタの上にかかれているコンセントはリレーの接点が通っていないので常に活きている状態と考えてokでしょうか?!

    • けんさん、こんにちは。

      そうです。
      ACアダプターに繋がっているコンセントは、
      けんさんが言うとおり、常時通電しています。
      目的は、ACアダプターへの電源供給です!

  • はじめまして。
    サーモスタットで温度と湿度をコントロールして漆の乾燥に役立てたいと思い買ったはいいものの想像していたケーブルの形状が違い困っています。
    このサーモスタットなのですが…
    https://www.amazon.co.jp/gp/aw/d/B07YB7RS27/ref=ppx_yo_mob_b_track_package_o1_img?ie=UTF8&psc=1

    予定ではサーモスタット本体の電源、保温電球、加湿器に連結できるようコンセントを計3つ付けるイメージでしたが、付いていたのは細いケーブルでした。
    これをどうすればコンセントと連結できるのか?そもそも間違った買い物をしたのか…
    ぜひお時間がありましたら教えていただけないでしょうか。

    • ゆうさん、こんにちは。
      購入されたサーモスタット、Amazon上で確認しました。

      製品写真を見る限り、電線の先端から中の銅線が少し露出している…感じでしょうか?
      もし異なりましたら、写真を見せて頂けると、よりアドバイスできるかもしれません。

      銅線とコンセントを接続する方法は別の記事で紹介しております。
      https://nadegata.info/extension-power-cord-how-to-make/
      電気工事士の資格は必要ありませんが、同等の知識がある方が無難かもしれません。

      数千円をケチってしまったことで火災…など、悔やんでも悔やみきれないと思いますので…。
      https://amzn.to/37ffgRo
      上記の製品は、10Aまでですが、コンセントを取り付ける作業などは必要ないかと思います。
      Amazonでは返品交換の受け付けも良心的ですし、商品交換も1つの手段とお考えになる方が良いかもしれませんね…!

      漆の感想、すごく気になります。
      もし、ブログやSNSなどで公開されているのであれば、教えて頂きたいです。

      以上、よろしくお願いしますー!

  • お返事ありがとうございます。
    コードから銅線というか銀色の細い線が1本飛び出ていています。
    左の2本が温度、真ん中2本が電源、右2本が湿度のコードみたいです。
    電源のコードと延長ケーブルは試しに簡易的に結線してみたら電源が入りました。
    お勧めしていただいたものは確かにコンセント付きでいいですね!
    あとは湿度のサーモスタットも探してみます。

    悠々さんのように情報発信できるようなものがないのでブログSNSはやってないんですよー
    またお伺いします!ありがとうございました!

    • ゆうさん、こんにちは!
      確かに温度に加えて、湿度もあるサーモスタットは貴重ですもんね。
      納得いく仕様にたどり着けることを願っております。

      はい、また何かあればお気軽にどうぞ!

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