Приложения за температурни сензори

Тук имаме две практически приложения, включващи схеми за отчитане на температурата с помощта на сензори и дава електрическа мощност. И в двете вериги сме използвали аналогова схема. Така че нека имаме кратка представа за аналоговите схеми.

Сензорът е единица, която може да измери физическо явление и да определи количествено последното, с други думи той дава измеримо представяне на чудото в определен мащаб или диапазон. Обикновено сензорите се категоризират на два типа, аналогови и цифрови сензори . Тук ще обсъдим аналоговия сензор.

Аналоговият сензор е компонент, който измерва всяка действителна величина и преобразува стойността му в величина, която можем да измерим с електронна схема, обикновено резистор или капацитивна стойност, която можем да променим в качество на напрежението. Пример за аналогов сензор може да бъде термистор, където резисторът променя съпротивлението си в зависимост от температурата. Повечето аналогови сензори обикновено се доставят с три свързващи щифта, един за получаване на захранващо напрежение, един за свързване на земята и последният е щифт на изходното напрежение. Повечето от аналоговите сензори, които ще използваме, са резистивни сензори, е показано на фигурата. Той е свързан във верига по начин, който ще има изход с определен обхват на напрежението, обикновено обхватът на напрежението е между 0 волта и 5 волта. Накрая можем да получим тази стойност в нашия микроконтролер, използвайки един от неговите аналогови входни щифтове. Аналоговите сензори измерват положението на вратата, водата, мощността и дима на устройствата.

1. Прост топлинен сензор

Направете тази проста схема на топлинен сензор, за да наблюдавате температурата в устройствата за генериране на топлина като усилвател и инвертор. Когато температурата в устройството надвиши допустимата граница, веригата предупреждава чрез звукови сигнали. Той е твърде прост и може да бъде фиксиран в самото устройство с мощност, извлечена от него. Веригата работи в постоянен ток от 5 до 12 волта.

Схемата е проектирана с помощта на популярния таймер IC 555 в режим Bistable. IC 555 има два компаратора, тригер и изходен етап. Изходът му става висок, когато отрицателен импулс повече от 1/3 Vcc се приложи към неговия спусъчен щифт 2. По това време долният компаратор задейства и променя състоянието на тригера и изходът се превръща в висок. Тоест, ако напрежението на щифт 2 е по-малко от 1/3 Vcc, изходът става висок и ако е по-висок от 1/3 Vcc, изходът остава нисък.

Тук NTC (отрицателен температурен коефициент) Thermister се използва като топлинен сензор. Това е един вид променлив резистор и неговото съпротивление зависи от температурата около него. В NTC Thermister съпротивлението спада, когато температурата в неговата околност се повиши. Но в термистора PTC (Коефициент на положителна температура) съпротивлението се увеличава, когато температурата се повиши.

Във веригата 4.7K NTC термисторът е свързан към щифт 2 на IC1. Променлив резистор VR1 регулира чувствителността на термистора на определено ниво на температура. За да се нулира тригера и следователно да се промени изхода, се използва праговият щифт 6 на IC1. Когато положителен импулс се приложи към щифт 6 през превключвателя за натискане, горният компаратор на IC1 става висок и задейства R входа на тригера. Това се нулира и изходът става нисък.

Когато температурата на устройството е нормална (както е зададена от VR1), изходът на IC1 остава нисък, тъй като щифтът на спусъка 2 получава повече от 1/3 Vcc. Това поддържа ниската мощност и зумерът остава безшумен. Когато температурата в устройството се повиши поради продължителна употреба или някакво късо в захранването, съпротивлението на Thermister намалява, като задействащият щифт е по-малък от 1/3 Vcc. След това Bistable се задейства и изходът му се повишава. Това активира зумера и ще се генерират звукови сигнали. Това състояние продължава, докато температурата намалее или IC се нулира чрез натискане на S1.

Как да настроите?

Сглобете веригата на обща платка и фиксирайте вътре в устройството, което ще се наблюдава. Свържете Thermister (Thermister няма полярност) с веригата с помощта на тънки проводници. Фиксирайте Thermister близо до частите на устройството, генериращи топлина, като трансформатор или радиатор. Захранването може да се използва от захранването на устройството. Включете веригата и включете устройството. Бавно регулирайте VR1, докато зумерът спре при нормална температура. Веригата ще се активира, когато температурата в устройството се повиши.

2. Детектор за изтичане на климатик

Това е компаратор, който открива температурни промени по отношение на околната температура. Той е предназначен предимно за откриване на суша около врати и прозорци, която причинява изтичане на енергия, но може да се използва по много други начини, когато е необходим чувствителен детектор за промяна на температурата. Ако температурата е насочена по-горе, червеният светодиод свети, а ако температурата е отдолу, зеленият светодиод свети.

Схема на детектора за изтичане на климатик

Тук IC1 се използва като мостов детектор и усилвател, чието изходно напрежение се увеличава, когато температурата се повиши поради небалансирането на моста. Другите 2 интегрални схеми се използват за сравнение. И двата светодиода се изключват чрез промяна на R1, за да балансират моста. Когато мостът е небалансиран поради промяна в температурата, един от светодиодите ще светне.

Части:

R1 = 22K - Линеен потенциометър

R2 = 15K при 20 ° C n.t.c. Термистор (виж бележките)

R3 = 10K - 1 / 4W резистор

R4 = 22K - 1 / 4W резистор

R5 = 22K - 1 / 4W резистор

R6 = 220K - 1 / 4W резистор

R7 = 22K - 1 / 4W резистор

R8 = 5K - предварително зададена

R9 = 22K - 1 / 4W резистор

R10 = 680R - 1 / 4W резистор

C1 = 47µF, 63V електролитен кондензатор

D1 = 5 мм. LED зелено

D2 = 5 мм. LED жълто / бяло

U1 = TL061 IC, слаботоков BIFET Op-Amp

IC2 = LM393 IC с двойно напрежение

P1 = SPST превключвател

B1 = 9V PP3 батерия

Бележки:

• Диапазонът на съпротивлението на термисторите трябва да бъде от 10 до 20K в диапазона от 20 градуса.
• Стойността на R1 трябва да бъде два пъти стойността на съпротивлението на термистора.
• Термисторът трябва да бъде затворен в малък корпус, за да се осигури бързо откриване на температурни промени.
• Pin1 на IC2B трябва да бъде свързан към pin7 на IC2A, ако е необходим само един светодиод.