יישומי חיישני טמפרטורה

נסה את הכלי שלנו לביטול בעיות





כאן יש לנו שני יישומים מעשיים הכוללים מעגלים לחישת הטמפרטורה באמצעות חיישנים ונותנים פלט חשמלי. בשני המעגלים השתמשנו במעגל אנלוגי. אז בואו נקבל מושג קצר על מעגלים אנלוגיים.

חיישן הוא יחידה שיכולה למדוד תופעה פיזיקלית ולכמת את האחרונה, במילים אחרות הוא נותן ייצוג מדיד של הפלא בסולם או בטווח מסוים. בדרך כלל חיישנים מסווגים לשני סוגים, אנלוגיים ו- חיישנים דיגיטליים . כאן נדבר על החיישן האנלוגי.




חיישן אנלוגי הוא רכיב מאשר מודד כל גודל בפועל ומתרגם את ערכו לגודל אותו אנו יכולים למדוד במעגל אלקטרוני, בדרך כלל נגד או ערך קיבולי שנוכל לעבור לאיכות מתח. דוגמה לחיישן אנלוגי יכולה להיות תרמיסטור, כאשר הנגד משנה את התנגדותו על סמך הטמפרטורה. רוב החיישנים האנלוגיים מגיעים בדרך כלל עם שלושה פינים לחיבור, אחד לקבלת מתח אספקה, אחד לחיבור הקרקע והאחרון הוא סיכת מתח היציאה. רוב החיישנים האנלוגיים בהם אנו הולכים להשתמש הם חיישני התנגדות, מוצג באיור. הוא מחובר למעגל באופן שיהיה לו פלט עם טווח מתח מסוים, בדרך כלל טווח המתח הוא בין 0 וולט ל -5 וולט. לבסוף אנו יכולים להכניס ערך זה למיקרו-בקר שלנו באמצעות אחד מסיכת הקלט האנלוגית שלו. חיישנים אנלוגיים מודדים את מיקום הדלת, מים, כוח ועשן של מכשירים.

מעגל טמפרטורה1. חיישן חום פשוט

הפוך את מעגל חיישן החום הפשוט הזה לניטור הטמפרטורה במכשירים המייצרים חום כמו מגבר ומהפך. כאשר הטמפרטורה במכשיר חורגת מהגבול המותר, המעגל מזהיר באמצעות צפצופים. זה פשוט מדי וניתן לתקן אותו במכשיר עצמו בעזרת הכוח שמוקלט ממנו. המעגל עובד ב 5 עד 12 וולט DC.



המעגל תוכנן באמצעות הטיימר הפופולרי IC 555 במצב Bistable. ל- IC 555 שני משווים, כפכף ובמת פלט. תפוקתו הופכת גבוהה כאשר מוחל על דק ההדק שלו דופק שלילי העולה על 1/3 Vcc. בשלב זה, המשווה התחתון מפעיל ומשנה את מצב הכפכף והפלט הופך לגבוה. כלומר, אם המתח בסיכה 2 הוא פחות מ 1/3 Vcc, הפלט עולה גבוה ואם הוא גבוה מ- 1/3 Vcc, הפלט נשאר נמוך.

כאן משמש תרמיסטר NTC (מקדם טמפרטורה שלילי) כחיישן החום. זהו סוג של נגד משתנה והתנגדותו תלויה בטמפרטורה סביבו. ב- NTC Thermister ההתנגדות יורדת כאשר הטמפרטורה בסביבתה עולה. אך בתרמיסטור PTC (מקדם טמפרטורה חיובי), ההתנגדות עולה כאשר הטמפרטורה עולה.


במעגל, תרמיסטור NTC 4.7K מחובר לסיכה 2 של IC1. הנגד המשתנה VR1 מכוון את הרגישות של התרמיסטור ברמת הטמפרטורה המסוימת. על מנת לאפס את הכפכף ומכאן לשנות את הפלט, משתמשים בסיכת הסף 6 של IC1. כאשר מוחל דופק חיובי על סיכה 6 דרך מתג הדחיפה, המשווה העליון של IC1 הופך גבוה ומפעיל את קלט R של הכפכף. זה מתאפס והפלט נמוך.

חיישן חום פשוט

כאשר הטמפרטורה של המכשיר רגילה (כפי שנקבעה על ידי VR1), התפוקה של IC1 נותרה נמוכה מכיוון שסיכת ההדק 2 מקבל יותר מ- 1/3 Vcc. זה שומר על תפוקה נמוכה והזמזם שומר על שתיקה. כאשר הטמפרטורה במכשיר עולה עקב שימוש ממושך או כל קצר באספקת החשמל, ההתנגדות של תרמיסטר פוחתת ולוקח את סיכת ההדק פחות מ- 1/3 Vcc. ה- Bistable מפעיל ואז התפוקה שלו גבוהה. זה מפעיל את הזמזם ויופק צפצופים. מצב זה נמשך עד שהטמפרטורה יורדת או איפוס IC על ידי לחיצה על S1.

כיצד להגדיר?

הרכיבו את המעגל על ​​גבי PCB משותף ותקנו בתוך המכשיר למעקב. חבר את Thermister (Thermister אין קוטביות) עם המעגל באמצעות חוטים דקים. תקן את Thermister ליד החלקים המייצרים חום של המכשיר כמו, שנאי או גוף קירור. ניתן להקיש על כוח מאספקת החשמל של המכשיר. הפעל את המעגל והפעל את המכשיר. כוונו לאט את ה- VR1 עד שהזמזם נעצר בטמפרטורה רגילה. המעגל יהפוך פעיל כאשר הטמפרטורה בתוך המכשיר תעלה.

2. גלאי דליפת מיזוג אוויר

זהו משווה שמזהה שינויי טמפרטורה ביחס לטמפרטורה שמסביב. היא נועדה בעיקר לאיתור בצורת סביב דלתות וחלונות הגורמות לדליפות אנרגיה, אך ניתן להשתמש בה בדרכים רבות אחרות, כאשר יש צורך בגלאי רגיש לשינוי טמפרטורה. אם שינוי הטמפרטורה מצביע מעל, הנורית האדומה זוהרת ואם שינוי הטמפרטורה מצביע מתחת, הנורית הירוקה זוהרת.

תרשים מעגל גלאי נזילות

גלאי דליפת מיזוג אווירכאן, IC1 משמש כגלאי מגבר ומגבר שמתח המוצא שלו עולה כאשר הטמפרטורה עולה בגלל חוסר איזון הגשר. שני המשקלים האחרים משמשים כמשווה. שתי נוריות הנורית כבויות על ידי שינוי R1 כדי לאזן את הגשר. כאשר הגשר אינו מאוזן עקב שינוי בטמפרטורה, אחד של נוריות LED יהיה מואר.

חלקים:

R1 = 22K - פוטנציומטר ליניארי

R2 = 15K @ 20 ° C n.t.c. תרמיסטור (ראה הערות)

R3 = 10K - 1 / 4W נגד

R4 = 22K - נגד 1 / 4W

R5 = 22K - 1 / 4W נגד

R6 = 220K - 1 / 4W נגד

R7 = 22K - 1 / 4W נגד

R8 = 5K - קבוע מראש

R9 = 22K - 1 / 4W נגד

R10 = 680R - 1 / 4W נגד

C1 = 47µF, קבל אלקטרוליטי 63V

D1 = 5 מ'מ. LED ירוק

D2 = 5 מ'מ. LED צהוב / לבן

U1 = TL061 IC, זרם נמוך BIFET Op-Amp

IC2 = LM393 משווה מתח כפול IC

P1 = מתג SPST

B1 = סוללת PP3 9V

הערות:

  • טווח ההתנגדות של תרמיסטור צריך להיות 10 עד 20K בטווח של 20 מעלות.
  • הערך של R1 צריך להיות כפול מערך ההתנגדות לתרמיסטור.
  • יש לסגור את התרמיסטור במעטה קטן בכדי להבטיח איתור מהיר של שינויי טמפרטורה.
  • יש לחבר את Pin1 של IC2B ל- pin7 של IC2A אם יש צורך רק בנורת LED אחת.