Burada, vücut sıcaklıklarını veya sıfır dereceden 50 santigrat dereceye kadar değişen atmosferik oda sıcaklıklarını ölçmek için evrensel olarak kullanılabilen en iyi dört elektronik termometre devresini öğreniyoruz.
Önceki gönderide, olağanüstü sıcaklık sensörü çipinin bazı özelliklerini öğrendik. LM35 , Santigrat cinsinden ortam sıcaklığı değişikliklerine doğrudan eşdeğer olan çeşitli voltajlarda çıktılar verir.
Bu özellik özellikle önerilen oda sıcaklığının yapılmasını sağlar termometre devresi Çok basit.
1) Tek IC LM35 kullanan Elektronik Termometre
Sadece uygun bir hareketli bobin tipi sayaç ile bağlanmak için tek bir IC gerektirir ve okumaları neredeyse anında almaya başlarsınız.
IC LM35, kendisini çevreleyen atmosferin sıcaklığındaki her derece artışa yanıt olarak çıkış voltlarında 10mv'lik bir artış gösterecektir.
Aşağıda gösterilen devre şeması hepsini açıklar, karmaşık bir devreye gerek yoktur, IC'nin ilgili pinlerine 0-1 V FSD hareketli bobin ölçeri bağlayın, kabı uygun şekilde ayarlayın ve oda sıcaklığı sensörü devrenizle hazırsınız .
Ünitenin kurulması
Devreyi kurduktan ve gösterilen bağlantıları yaptıktan sonra, aşağıda açıklandığı gibi termometre ayarına geçebilirsiniz:
- Ön ayarı orta aralığa koyun.
- Devreye giden gücü AÇIN.
- Bir kase eriyen buz alın ve IC'yi buzun içine daldırın.
- Şimdi, ölçüm cihazı sıfır volt okuyacak şekilde ön ayarı dikkatlice ayarlamaya başlayın.
- Bu elektronik termometrenin kurulum prosedürü yapılır.
Sensörü buzdan çıkardığınızda, saniyeler içinde mevcut oda sıcaklığını sayaç üzerinden doğrudan Santigrat cinsinden görüntülemeye başlayacaktır.
2) Oda Sıcaklığı İzleme Devresi
Aşağıdaki ikinci elektronik termometre tasarımı, burada sunulan çok basit ancak oldukça hassas bir hava sıcaklık sensörü gösterge devresidir.
Oldukça çok yönlü ve hassas IC LM 308'in kullanılması, devrenin çevresindeki atmosferde meydana gelen en küçük sıcaklık değişikliklerine süper tepki vermesini ve tepki vermesini sağlar.
Bahçe Diyotu 1N4148'i Sıcaklık Sensörü olarak Kullanma
Diyot 1N4148 (D1) burada aktif ortam sıcaklığı sensörü olarak kullanılır. Ortam sıcaklığı değişikliğinin etkisiyle ileri voltaj karakteristiğini gösteren 1N4148 gibi bir yarı iletken diyotun benzersiz dezavantajı burada etkin bir şekilde kullanılmıştır ve bu cihaz verimli, ucuz bir sıcaklık sensörü olarak kullanılmaktadır.
Burada sunulan elektronik hava sıcaklık sensörü gösterge devresi, minimum histerezis seviyesi nedeniyle kategorik olarak işlevinde çok doğrudur.
Tam devre açıklaması ve yapım ipuçları burada yer almaktadır.
Devre Çalışması
Bir elektronik hava sıcaklık sensörü gösterge devresinin mevcut devresi son derece doğrudur ve atmosferik sıcaklık değişimlerini izlemek için çok etkili bir şekilde kullanılabilir. Devre işleyişini kısaca inceleyelim:
Burada her zaman olduğu gibi, değişken bir ortam sıcaklığının etkisiyle iletim karakteristiğini değiştirmenin tipik dezavantajı (veya mevcut durum için bir avantaj) nedeniyle sensör olarak çok yönlü 'bahçe diyotu' 1N4148'i kullanıyoruz.
Diyot 1N4148, ortam sıcaklığındaki karşılık gelen bir artışa yanıt olarak kendi boyunca doğrusal ve üstel bir voltaj düşüşü üretebilir.
Bu voltaj düşüşü, sıcaklıktaki her derece artış için 2mV civarındadır.
1N4148'in bu özel özelliği, birçok düşük aralıklı sıcaklık sensörü devrelerinde yaygın olarak kullanılmaktadır.
Aşağıda verilen indikatör devre şeması ile önerilen oda sıcaklığı monitörüne bakıldığında, IC1'in bir ters çevirici amplifikatör olarak bağlandığını ve devrenin kalbini oluşturduğunu görüyoruz.
Ters çevirmeyen 3 numaralı pini, Z1, R4, P1 ve R6 yardımıyla belirli bir sabit referans voltajında tutulur.
Transistör T1 ve T2, sabit bir akım kaynağı olarak kullanılır ve devrenin daha yüksek doğruluğunun korunmasına yardımcı olur.
IC'nin ters çevirme girişi sensöre bağlanır ve sensör diyodu D1 boyunca voltaj değişimindeki en küçük değişikliği bile izler. Bu voltaj değişimleri açıklandığı gibi, ortam sıcaklığındaki değişikliklerle doğru orantılıdır.
Algılanan sıcaklık değişimi anında IC tarafından karşılık gelen bir voltaj seviyesine yükseltilir ve çıkış pini # 6'da alınır.
İlgili okumalar, 0-1V FSD hareketli bobin tipi ölçüm cihazı aracılığıyla doğrudan Santigrat derecesine çevrilir.
Parça listesi
- R1, R4 = 12K,
- R2 = 100E,
- R3 = 1 milyon,
- R5 = 91K,
- R6 = 510K,
- P1 = 10K ÖN AYAR,
- P2 = 100K ÖN AYAR,
- C1 = 33pF,
- C2, C3 = 0.0033uF,
- T1, T2 = BC 557,
- Z1 = 4.7V, 400mW,
- D1 = 1N4148,
- IC1 = LM308,
- Boyuta göre Genel Amaçlı Pano.
- B1 ve B2 = 9V PP3 pil.
- M1 = 0-1 V, FSD hareketli bobin tipi voltmetre
Devreyi Kurmak
Prosedür biraz kritiktir ve özel dikkat gerektirir. Prosedürü tamamlamak için doğru şekilde bilinen iki sıcaklık kaynağına (sıcak ve soğuk) ve doğru bir cam içinde cıva termometreye ihtiyacınız olacaktır.
Kalibrasyon aşağıdaki noktalardan tamamlanabilir:
Başlangıçta ön ayarları ortalarında tutun. Devrenin çıkışına bir voltmetre (1 V FSD) bağlayın.
Soğuk sıcaklık kaynağı için burada yaklaşık oda sıcaklığında su kullanılır.
Sensörü ve cam termometreyi suya daldırın ve cam termometredeki sıcaklığı ve voltmetredeki eşdeğer voltaj sonucunu kaydedin.
Bir kase yağı alın, yaklaşık 100 santigrat dereceye kadar ısıtın ve sıcaklığı yaklaşık 80 santigrat dereceye düşene kadar bekleyin.
Yukarıdaki gibi, iki sensörü daldırın ve bunları yukarıdaki sonuçla karşılaştırın. Voltaj okuması cam termometredeki sıcaklık değişiminin 10 mil volt ile çarpımına eşit olmalıdır. Anlamadın mı? Peki, aşağıdaki örneği okuyalım.
Diyelim ki, soğuk sıcaklık kaynak suyu 25 santigrat derece (oda sıcaklığı), sıcak kaynak, bildiğimiz gibi 80 santigrat derece. Böylece aralarındaki fark veya sıcaklık değişimi 55 santigrat dereceye eşittir. Bu nedenle, voltaj okumalarındaki fark, 10 = 550 mil volt veya 0,55 volt ile 55 çarpılmalıdır.
Kriteri tam olarak karşılamazsanız, P2'yi ayarlayın ve sonunda elde edene kadar adımları tekrarlamaya devam edin.
Yukarıdaki değişim oranı (1 derece Santigrat başına 10 mV) ayarlandıktan sonra, P1'i ölçüm cihazı 25 derecede 0,25 volt gösterecek şekilde ayarlayın (sensör oda sıcaklığında suda tutulur).
Bu, devrenin ayarını sonlandırır.
Bu hava sıcaklık sensörü gösterge devresi, bir oda elektronik termometre ünitesi olarak da etkili bir şekilde kullanılabilir.
3) LM324 IC kullanan Oda Termometresi Devresi
Üçüncü tasarım, maliyet, yapım kolaylığı ve doğruluk açısından muhtemelen en iyisidir.
Bu en kolay oda Santigrat gösterge devresini yapmak için tek bir LM324 IC, 78L05 5V normal IC ve birkaç pasif bileşen gereklidir.
4 op amperden sadece 3 op amp kullanılır. LM324 .
Op amp A1, etkin çalışması için devre için sanal bir zemin oluşturmak üzere kablolanmıştır. A2, geri besleme direncinin 1N4148 diyotla değiştirildiği, ters çevirmeyen bir amplifikatör olarak yapılandırılmıştır.
Bu diyot aynı zamanda sıcaklık sensörü görevi görür ve ortam sıcaklığındaki her derece artıştan 2 mV civarında düşer.
Bu 2 mV düşüş A2 devresi tarafından algılanır ve pim # 1'de karşılık gelen değişken bir potansiyele dönüştürülür.
Bu potansiyel, ekli 0 ila 1V volmetre ünitesini beslemek için A3 evirici amplifikatör tarafından daha da güçlendirilir ve tamponlanır.
Voltmetre, ilgili sapmalar aracılığıyla oda sıcaklığı verilerini hızlı bir şekilde üretmek için sıcaklığa bağlı değişen çıktıyı kalibre edilmiş bir sıcaklık ölçeğine çevirir.
Tüm devre, tek bir 9 V PP3 ile güçlendirilmiştir.
Yani millet, bunlar 3 havalı, inşa edilmesi kolay oda sıcaklığı gösterge devresiydi, herhangi bir hobisi, standart elektronik bileşenleri kullanarak ve karmaşık Arduino cihazlarını dahil etmeden bir tesisin ortam sıcaklığı değişikliklerini hızlı ve ucuz bir şekilde izlemek için inşa edebilir.
4) IC 723 Kullanan Elektronik Termometre
Yukarıdaki tasarımda olduğu gibi burada da bir sıcaklık sensörü gibi bir silikon diyot kullanılır. Bir silikon diyotun bağlantı potansiyeli, her santigrat derece için yaklaşık 1 milivolt azalır ve bu da, üzerindeki voltaj hesaplanarak diyotun sıcaklığının belirlenmesini sağlar. Sıcaklık sensörü olarak yapılandırıldığında, bir diyot, düşük bir zaman sabiti ile yüksek doğrusallığın avantajlarını sunar.
Ek olarak -50 ila 200 C arasında geniş bir sıcaklık aralığında uygulanabilir. Diyot voltajının oldukça doğru bir şekilde değerlendirilmesi gerektiğinden, güvenilir bir referans kaynağı gereklidir.
İyi bir seçenek, IC 723 voltaj dengeleyicidir. Bu IC içindeki zener voltajının mutlak ti değeri, IC'den diğerine farklı olabilse de, sıcaklık katsayısı son derece küçüktür (tipik olarak C derece başına% 0.003).
Ek olarak, 723'ün stabilize olduğu biliniyor devre boyunca 12 voltluk besleme. Devre şemasındaki pin numaralarının yalnızca IC 723'ün çift hat içi (DIL) varyantı için uygun olduğuna dikkat edin.
Diğer IC, 3900, sadece birkaçının kullanıldığı dörtlü amplifikatör içerir. Bunlar op amfiler tasarlandı biraz farklı çalışmak için bunlar voltajla çalıştırılmak yerine akımla çalışan birimler olarak yapılandırılır. Bir giriş en iyi şekilde ortak bir yayıcı konfigürasyonunda transistör tabanı olarak düşünülebilir.
Sonuç olarak, giriş voltajı genellikle 0,6 volt civarındadır. R1 referans voltajına bağlanır ve bu nedenle sabit bir akım bu dirençten geçer. Geniş açık döngü kazancı nedeniyle, op amp, aynı akımın ters çevirme girişine girmesi için kendi çıkışını uyarlayabilir ve sıcaklık algılama diyotundan (D1) geçen akım böylece sabit kalır.
Bu kurulum, diyotun esasen belirli bir iç dirence sahip bir voltaj kaynağı olması ve bunun üzerinden hareket eden akımda herhangi bir sapma olması nedeniyle önemlidir, bunun sonucunda voltajda bir değişiklik yaratabilir ve sonuçta hatalı bir şekilde sıcaklıkta bir değişiklik olarak tercüme edilir. Bu nedenle pim 4'teki çıkış voltajı, ters çevirme girişindeki voltajla ve diyot etrafındaki voltajla aynıdır (ikincisi sıcaklıkla değişir).
C3 salınımı engeller. IC 2B'nin pimi 1, sabit referans potansiyeline bağlıdır ve sonuç olarak sabit bir akım, ters çevirmeyen girişe hareket eder. IC 2B'nin ters çevirme girişi, sıcaklığa bağlı bir akımla çalıştırılması için R2 aracılığıyla IC 2A'nın çıkışına (pin 4) bağlanır. IC 2B, giriş akımları arasındaki farkı, çıkışındaki (pin 5) voltaj sapmasının 5 ila 10 volt f.s ile hızlı bir şekilde okunabileceği bir değere yükseltir. voltmetre.
Bir panel metrenin kullanılması durumunda, Ohm yasasının seri direnci belirlemek için yapılandırılması gerekebilir. Eğer bir 100-uA f.s.d. 1200 dahili dirence sahip sayaç kullanılır, 10 V tam ölçekli sapma için toplam direnç hesaplamaya göre olmalıdır:
10 / 100uA = 100K
Sonuç olarak R5, 100 k - 1k2 = 98k8 olmalıdır. En yakın ortak değer (100 k) iyi çalışacaktır. Kalibrasyon aşağıda açıklandığı gibi yapılabilir: sıfır noktası ilk olarak eriyen buz dolu bir çanağa batırılmış sıcaklık sensörü kullanılarak P1 tarafından sabitlenir. Tam ölçekli sapma bundan sonra P2 ile sabitlenebilir, bunun için diyot, sıcaklığı belirlenen sıcak suyun içine daldırılabilir (diyelim ki herhangi bir standart termometre ile 50 ° 'de test edilen kaynar su).
Önceki: LED El Feneri Devresi Nasıl Yapılır Sonraki: Bu Sıcaklık Gösterge Devresini Sıralı LED Ekranlı Yapın
