Primjena senzora temperature

Ovdje imamo dvije praktične primjene koje uključuju krugove za određivanje temperature pomoću senzora i daju električni izlaz. U oba kruga koristili smo analogni sklop. Dakle, imajmo kratku ideju o analognim krugovima.

Senzor je jedinica koja može izmjeriti fizički fenomen i potonju ga kvantificirati, drugim riječima daje mjerljivi prikaz čuda na određenoj ljestvici ili rasponu. Općenito su senzori kategorizirani u dvije vrste, analogne i digitalni senzori . Ovdje ćemo razgovarati o analognom senzoru.

Analogni senzor komponenta je koja mjeri bilo koju stvarnu veličinu i pretvara njegovu vrijednost u veličinu koju možemo izmjeriti elektroničkim krugom, obično otpornikom ili kapacitivnom vrijednošću koju možemo promijeniti u kvalitetu napona. Primjer analognog senzora mogao bi biti termistor, gdje otpor mijenja svoj otpor na temelju temperature. Većina analognih senzora obično dolazi s tri priključna pina, jednim za dobivanje napona napajanja, jednim za povezivanje uzemljenja i posljednjim je pin izlaznog napona. Većina analognih senzora koje ćemo koristiti su otporni senzori, prikazano je na slici. Ožičen je u krug na način da će imati izlaz s određenim rasponom napona, općenito je raspon napona između 0 V i 5 V. Napokon ovu vrijednost možemo dobiti u naš mikrokontroler pomoću jednog od njegovih analognih ulaznih pinova. Analogni senzori mjere položaj vrata, vodu, snagu i dim uređaja.

1. Jednostavan osjetnik topline

Napravite ovaj jednostavni krug osjetnika topline za nadgledanje temperature u uređajima za proizvodnju topline poput pojačala i pretvarača. Kad temperatura u uređaju prijeđe dopuštenu granicu, krug upozorava zvučnim signalima. Prejednostavno je i može se popraviti u samom uređaju snagom koja se iz njega izvlači. Krug radi u istosmjernoj struji od 5 do 12 volti.

Krug je dizajniran pomoću popularnog timera IC 555 u bistabilnom načinu rada. IC 555 ima dva komparatora, japanku i izlazni stupanj. Njegov izlaz postaje visok kada se na njegov okidač 2 primijeni negativni impuls veći od 1/3 Vcc. U ovom trenutku donja usporednica aktivira i mijenja stanje flip-flopa, a izlaz postaje visok. Odnosno, ako je napon na pin 2 manji od 1/3 Vcc, izlaz ide visok, a ako je veći od 1/3 Vcc, izlaz ostaje nizak.

Ovdje se NTC (negativni temperaturni koeficijent) termister koristi kao osjetnik topline. To je vrsta promjenjivog otpora i njegov otpor ovisi o temperaturi oko njega. U NTC Thermisteru otpor pada kad se temperatura u njegovoj blizini poveća. Ali u PTC (pozitivnom temperaturnom koeficijentu) termistoru otpor se povećava kad se temperatura poveća.

U krugu je NTC termistor od 4,7 K spojen na pin2 IC1. Promjenjivi otpornik VR1 podešava osjetljivost termistora na određenoj temperaturnoj razini. Da bi se resetirao flip-flop i time promijenio izlaz, koristi se granični pin 6 IC1. Kada se pozitivni impuls primijeni na iglicu 6 preko prekidača za pritiskanje, gornji komparator IC1 postaje visok i okida R ulaz japanke. To se resetira i izlaz postaje nizak.

Kada je temperatura uređaja normalna (kako je postavila VR1), izlaz IC1 ostaje nizak jer okidač 2 dobiva više od 1/3 Vcc. To održava izlaz niskim, a zujalo ostaje tiho. Kada se temperatura u uređaju poveća zbog dulje uporabe ili kratkog spoja u napajanju, otpor Thermistera smanjuje se uzimajući zatik okidača manji od 1/3 Vcc. Tada se aktivira Bistable i njegov izlaz postaje visok. Ovo aktivira zvučni signal i oglasit će se zvučni signali. To se stanje nastavlja sve dok se temperatura ne smanji ili IC resetira pritiskom na S1.

Kako postaviti?

Sastavite sklop na zajedničkoj PCB i učvrstite unutar uređaja koji se nadgleda. Spojite Thermister (Thermister nema polaritet) s krugom pomoću tankih žica. Učvrstite Thermister u blizini dijelova uređaja koji proizvode toplinu, poput transformatora ili hladnjaka. Napajanje se može iskoristiti iz napajanja uređaja. Uključite krug i uključite uređaj. Polako podesite VR1 dok se zujalo ne zaustavi na normalnoj temperaturi. Krug će postati aktivan kad temperatura unutar uređaja poraste.

2. Detektor propuštanja klima uređaja

To je komparator koji otkriva promjene temperature u odnosu na okolnu temperaturu. Prvenstveno je bio namijenjen otkrivanju suše oko vrata i prozora koja uzrokuje curenje energije, ali se može koristiti na mnoge druge načine kada je potreban osjetljivi detektor promjene temperature. Ako je promjena temperature usmjerena gore, crvena LED lampica svijetli, a ako promjena temperature pokazuje ispod, svijetli zeleni LED.

Dijagram kruga detektora propuštanja klima uređaja

Ovdje se IC1 koristi kao detektor mosta i pojačalo čiji se izlazni napon povećava kad temperatura poraste zbog neravnoteže mosta. Druga dva IC koriste se za usporedbu. Obje LED diode isključene su promjenom R1 radi uravnoteženja mosta. Kad je most neuravnotežen zbog promjene temperature, svijetlit će jedna od LED dioda.

Dijelovi:

R1 = 22K - Linearni potenciometar

R2 = 15K pri 20 ° C n.t.c. Termistor (vidi bilješke)

R3 = 10K - 1 / 4W otpornik

R4 = 22K - 1 / 4W otpornik

R5 = 22K - 1 / 4W otpornik

R6 = 220K - 1 / 4W otpornik

R7 = 22K - 1 / 4W otpornik

R8 = 5K - unaprijed postavljeno

R9 = 22K - 1 / 4W otpornik

R10 = 680R - 1 / 4W otpornik

C1 = 47µF, 63V elektrolitski kondenzator

D1 = 5 mm. LED zelena

D2 = 5 mm. LED žuto / bijelo

U1 = TL061 IC, općenito pojačalo BIFET slabe struje

IC2 = LM393 Dvonaponska komparator IC

P1 = SPST prekidač

B1 = 9V PP3 baterija

Bilješke:

• Raspon otpora termistora trebao bi biti od 10 do 20K u rasponu od 20 stupnjeva.
• Vrijednost R1 trebala bi biti dvostruko veća od vrijednosti otpora termistora.
• Termistor treba biti zatvoren u malo kućište kako bi se osiguralo brzo otkrivanje promjena temperature.
• Pin1 IC2B treba spojiti na pin7 IC2A ako je potrebna samo jedna LED.