Tillämpningar för temperatursensorer

Här har vi två praktiska tillämpningar som involverar kretsar för att känna av temperaturen med hjälp av sensorer och ger en elektrisk utgång. I båda kretsarna har vi använt en analog krets. Så låt oss få en kort uppfattning om analoga kretsar.

En sensor är en enhet som kan mäta ett fysiskt fenomen och kvantifiera det senare, det vill säga det ger en mätbar representation av underet i en viss skala eller intervall. Generellt är sensorer kategoriserade i två typer, analoga och digitala sensorer . Här ska vi diskutera om den analoga sensorn.

En analog sensor är en komponent än att mäta någon verklig storlek och översätter dess värde till en storlek som vi kan mäta med en elektronisk krets, vanligtvis ett motstånd eller kapacitivt värde som vi kan ändra till en spänningskvalitet. Exempel på en analog sensor kan vara en termistor, där motståndet ändrar sitt motstånd baserat på temperaturen. De flesta av de analoga sensorerna har vanligtvis tre anslutningsstift, en för att få matningsspänning, en för jordförening och den sista är utgångsspänningen. De flesta av de analoga sensorerna vi ska använda är resistiva sensorer, visas i figuren. Den är ansluten till en krets på ett sätt att den kommer att ha en utgång med ett visst spänningsområde, i allmänhet är spänningsområdet mellan 0 volt och 5 volt. Slutligen kan vi få detta värde i vår mikrokontroller med en av dess analoga ingångsstift. Analoga sensorer mäter dörrposition, vatten, kraft och rök från enheter.

1. En enkel värmesensor

Gör denna enkla värmekänslarkrets för att övervaka temperaturen i värmegenererande enheter som förstärkare och växelriktare. När temperaturen i enheten överskrider den tillåtna gränsen varnar kretsen genom pip. Det är för enkelt och kan fixas i själva enheten med den kraft som tappas från den. Kretsen fungerar i 5 till 12 volt DC.

Kretsen är utformad med den populära timern IC 555 i Bistable-läge. IC 555 har två komparatorer, en flip-flop och ett output-steg. Dess uteffekt blir hög när en negativ puls på mer än 1/3 Vcc appliceras på dess utlösarstift 2. Vid denna tidpunkt utlöser den nedre komparatorn och ändrar flip-floppens tillstånd och utgången blir hög. Det vill säga om spänningen vid stift 2 är mindre än 1/3 Vcc, blir utgången hög och om den är högre än 1/3 Vcc förblir utgången låg.

Här används en NTC (Negative Temperature Coefficient) Thermister som värmesensor. Det är ett slags variabelt motstånd och dess motstånd beror på temperaturen runt det. I NTC Thermister sjunker motståndet när temperaturen i dess närhet ökar. Men i PTC (Positive Temperature Coefficient) Thermistor ökar motståndet när temperaturen ökar.

I kretsen är 4.7K NTC-termistorn ansluten till pin2 på IC1. Variabelt motstånd VR1 justerar känsligheten hos termistorn vid den specifika temperaturnivån. För att återställa vippan och därmed ändra utgången används tröskelstiftet 6 i IC1. När en positiv puls appliceras på stift 6 genom tryckomkopplaren blir den övre komparatorn för IC1 hög och utlöser R-ingången på vippan. Detta återställs och utgången blir låg.

När enhetens temperatur är normal (som fastställd av VR1) förblir IC1-utgången låg eftersom utlösarstiftet 2 får mer än 1/3 Vcc. Detta håller utgången låg och summern förblir tyst. När temperaturen i enheten ökar på grund av långvarig användning eller någon kortslutning i strömförsörjningen minskar motståndet hos Thermister med avtryckarstiftet mindre än 1/3 Vcc. Bistable utlöses sedan och dess produktion blir hög. Detta aktiverar summern och pip kommer att genereras. Detta tillstånd fortsätter tills temperaturen sjunker eller IC återställs genom att trycka på S1.

Hur ställer man in?

Montera kretsen på ett gemensamt kretskort och fixera inuti enheten som ska övervakas. Anslut Thermister (Thermister har ingen polaritet) med kretsen med tunna ledningar. Fäst Thermister nära de värmegenererande delarna av enheten som transformator eller kylfläns. Strömmen kan utnyttjas från enhetens strömförsörjning. Slå på kretsen och slå på enheten. Justera långsamt VR1 tills summern stannar vid normal temperatur. Kretsen blir aktiv när temperaturen inuti enheten stiger.

2. Luftkonditioneringsläcksökare

Det är en komparator som detekterar temperaturförändringar i förhållande till omgivande temperatur. Den var främst avsedd att upptäcka torka runt dörrar och fönster som orsakar energiläckage men kan användas på många andra sätt när en känslig detektor för temperaturförändring behövs. Om temperaturförändringen pekar ovan lyser den röda lysdioden och om temperaturändringen pekar under lyser den gröna lysdioden.

Kretsschema för läckagedetektor för luftkonditionering

Här används IC1 som en bryggdetektor och förstärkare vars utspänning ökar när temperaturen stiger på grund av att bryggan inte balanseras. De två andra IC: erna används som jämförare. Båda lysdioderna släcks genom att variera R1 för att balansera bron. När bron är obalanserad på grund av temperaturförändring tänds en av LED-lamporna.

Delar:

R1 = 22K - Linjär potentiometer

R2 = 15K @ 20 ° C n.t.c. Termistor (se anteckningar)

R3 = 10K - 1 / 4W motstånd

R4 = 22K - 1 / 4W motstånd

R5 = 22K - 1 / 4W motstånd

R6 = 220K - 1 / 4W motstånd

R7 = 22K - 1 / 4W motstånd

R8 = 5K - förinställd

R9 = 22K - 1 / 4W motstånd

R10 = 680R - 1 / 4W motstånd

Cl = 47 uF, 63V elektrolytkondensator

D1 = 5 mm. LED Grön

D2 = 5 mm. LED gul / vit

U1 = TL061 IC, lågström BIFET Op-Amp

IC2 = LM393 IC med dubbel spänning

P1 = SPST-omkopplare

B1 = 9V PP3-batteri

Anmärkningar:

• Motståndets motståndsintervall bör vara 10 till 20K inom 20 graders intervall.
• Värdet på R1 bör vara dubbelt så stort som värdet på termistormotståndet.
• Termistor ska vara innesluten i ett litet hölje för att säkerställa snabb detektering av temperaturförändringar.
• Pin1 på IC2B ska anslutas till pin7 på IC2A om bara en LED behövs.