Верига за предупреждение за лед за автомобили

Верига за предупреждение за лед за автомобили

Устройствата, които реагират на промени в атмосферата или топлината на флуида, са лесни за конструиране поради лесната наличност на термистори. Тази кола за предупреждение за лед обяснява как да внедрете термистор като преобразувател във верига, която непрекъснато мига предупредителна лампа веднага щом атмосферната температура спадне до около 0 ° C.



Защо замръзването на пътищата е опасно

Ледът, особено черният лед, е сред най-опасните обстоятелства, с които автомобилистите могат лесно да се сблъскат през студените месеци. Дори когато навън може да не изглежда твърде хладно, снегът все още може да кацне по улиците, което може да отмръзне бавно. Черният лед може да бъде особено опасен през нощта и сутрешните часове, главно защото може да изглежда като влажни улици, вместо като заледен. Черният лед е невероятно неуловим, което означава, че за превозно средство това може лесно да доведе до буксуване и инциденти.

Имайки това предвид, тази схема е разработена, която може да се приложи за получаване на предупредителен сигнал по отношение на температурата които могат да паднат до нивото на замръзване. Или може би, както е обяснено в този проект, веригата може да е свикнала да предупреждава шофьора на автомобила по отношение на замръзналите улици.





Дизайнът

Освен няколко биполярни транзистори , тип npn и pnp, веригата допълнително използва 3 други форми на полупроводникови устройства. На първо място, термистор , който включва малко количество полупроводникови вещества, всъщност е в стил стъклен капсулен отрицателен температурен коефициент (NTC).

Малките му размери му помагат да реагира бързо на температурните колебания, докато стъкленото покритие предпазва полупроводника от електропроводимите характеристики на течностите, които иначе могат да създадат подвеждащи резултати.



Забележете, че n.t.c. термисторът се доставя с електрическо съпротивление, което се повишава с понижаване на температурата. Също така, операционен усилвател IC което е препоръчителният вид 741 се използва като чувствителен сензор за промяна на напрежението около моста на Уитстоун. Едно специално рамо, което се състои от термистора.

Термисторът може да бъде всеки 100K NTC термистор.

И накрая, a Като индикатор се използва LED лампа което мига предупредителния сигнал. Тази светлина е компактна, здрава и консумира почти никакъв ток за осветяване.

Описание на веригата

верига за предупреждение за замръзване на лед за автомобили и автомобили

Цялата верига на алармата за замръзване е показана на горната фигура. Задвижва се от напрежението от акумулатора на автомобила 12V. Като алтернатива, за други приложения 9V батерия може да е достатъчна за стартиране на веригата.

Схемата основно се състои от няколко елемента, разбити от пунктираната линия. Вляво от този ред показва чувствителен към температура Уистстоун мост, чиято мощност се открива от операционния усилвател, работещ като a диференциален усилвател .

Към дясната част на пунктираната линия има двутранзисторен осцилатор, който осцилира светодиода веднага щом термисторът се разшири до предварително зададената температура.

Мостът Wheatstone включва резистори R1 и R2, които фиксират напрежението на инвертиращия терминал на операционния усилвател при около 8V по отношение на земната линия (за 12V батерия). Предварително зададената VR1 и термисторът RTH1 създават вторите рамена на моста.

Това е така, защото термисторът е NTC спецификация, което ще откриете с понижаване на температурата, неговото съпротивление се увеличава, причинявайки напрежението на щифт 3 да се повиши пропорционално.

Тъй като това напрежение просто пресича референтното ниво на щифт 2, изходът на операционния усилвател променя състоянието и се превключва от около нула до някои волта положителни.

Температурата, при която изходът се движи драматично положително, може да бъде определена чрез фина настройка на предварително зададената VR1. Бързото нарастване на напрежението на изхода на ОУ усилвател осцилатор схема, показана от дясната страна на пунктираната линия. Резисторът R3 използва това напрежение за превключване на основата на транзистора TR1.

Кондензаторът C1 помага при положителната обратна връзка, необходима за задържане на нискочестотните амплитуди. The pnp транзистор TR2 захранва светодиода в извода на колектора заедно с изчисления сериен резистор R5, който ограничава тока, постъпващ в светодиода, под максималната номинална стойност.

The LED мига честотата се установява до известна степен от собственото му съпротивление, въпреки че се регулира до желаното ниво чрез избор на подходяща величина за Cl. Транзисторите TRI и TR2 трябва да се допълват, за да функционира оптимално веригата.

СЪБИРАНЕ НА КРУГА

Всеки от елементите, с изключение на батерията, превключвателя и светодиода, може да бъде сглобен върху 0,1-инчов матричен Veroboard, както е показано по-долу, въпреки че истинският дизайн може да зависи от действителния мащаб на частите, закупени от потребителя.

Термисторът трябва да бъде разположен далеч от всеки възможен източник на топлина или от двигателя. Той трябва да е близо до пода на колата, за да се усети по-лесно температурите на ледените ледени петна по пътищата само на метри под него.

Термисторът трябва да бъде защитен от възможни водни пръски или дъжд , тъй като охлаждащият ефект поради изпаряването на водата може да доведе до внезапно спадане на температурата под действителната температура на околната среда, което да доведе до фалшиви аларми.

Ефективното разположение на термистора е в задната част на предната броня, но може да се определи още по-добро място в зависимост от типа на автомобила. След като бъде намерено правилното разположение на термистора, трябва да определите разстоянието на проводника, необходимо между термистора и управляващата верига.

Бъдете внимателни, докато запоявате удължителния проводник към термистора, поради факта, че запоените съединения трябва да бъдат защитени с помощта на втулка за предпазване от контакт с вода. Втулката с термосвиваеми свойства може да служи като най-добрият вариант.

Термисторът трябва да се циментира във финала на къса пластмасова тръба, за да се гарантира, че докато въздухът може да тече около него, той остава далеч от възможни водни пръски.

Почти всяка малка пластмасова кутия може да се използва за затваряне на веригата и за безопасното й позициониране точно някъде зад таблото на автомобила. Три комплекта изходни проводници трябва да завършат кутията чрез гнездо: няколко проводника ще отидат към батерията, 2 към термистора и 2 към светодиода.

Изберете място в тирето, което може да е най-подходящо за визуализиране на LED мига . Пробийте дупка, за да прокарате светодиода по начин, който позволява лесно прокарване през пластмасова втулка.

Светодиодът трябва да бъде свързан точно към веригата, за да може TR2 да го включи правилно с пристрастие напред.

Можете лесно да идентифицирате LED анодния щифт чрез мултицет, настроен на неговия обхват. Преди окончателното инсталиране на веригата вътре в автомобила, резултатите трябва да бъдат потвърдени с действително тестване на температурата на лед.

КАЛИБРИРАНЕ

Разбийте малко лед в купа, докато стане полутечен. Уверете се, че ледът в действителност е в състояние на топене, което ще осигури необходимото ниво от 0 ° C за теста. Все още, за да сте сигурни, проверете температурата с помощта на термометър, ако имате достъп до него.

Потопете термистора в топящия се лед и фино настройте предварително зададения резистор, докато светодиодът просто започне да пулсира. Извадете термистора от охладената вода и може да откриете, че с повишаване на температурата на термистора светодиодът най-накрая спира да мига.

Като алтернатива можете да изберете различна температура за мигащия праг на светодиода.

Веригата е доста устойчива на промени в захранващото напрежение и няма да доведе до мигане на LED при температури, различни от тази. Между другото, резисторът R5 също помага да се избегне честото мигане на светодиода по време на периоди, когато температурата на термистора е близо до зададеното ниво. Този резистор предлага бавен път за разреждане на кондензатора.

Персонализиране на веригата

В случай, че почувствате необходимост от модифициране на веригата така, че да позволява звуково предупреждение вместо мигащ светодиод, можете просто да направите следното.

Модифицирайте стойността на C1 до около 0.1µF (изберете стойността му за вашата идеална честота) и заменете R5 заедно със светодиода с 80 ома малък високоговорител, като C1 в този момент се свързва директно с колектора TR2.

За да имате двоен аудио-визуален сигнал, направете следната персонализация, но допълнително променете R4 със светодиод. На практика може да ви се стори очарователно да видите, че при вероятни условия, когато ледът е на път да обхване пътя, веригата бързо реагира и започва да ви сигнализира с предупреждение за предупреждение.




Предишен: Оптрони - Работни, Характеристики, Взаимодействие, Вериги на приложение Напред: Фотодиод, Фототранзистор - Работни и Приложни схеми