Otomobiller için Buz Uyarı Devresi

Atmosferdeki veya akışkan ısısındaki değişikliklere tepki veren cihazlar, termistörlerin kolay kullanılabilirliği nedeniyle inşa edilmesi kolaydır. Bu arabada buzlanma uyarı devresi nasıl yapılacağını açıklar bir termistör uygulamak Atmosferik sıcaklık yaklaşık 0 ° C'ye düşer düşmez bir uyarı lambasını sürekli olarak yanıp sönen bir devredeki dönüştürücü gibi.

Donmuş Yollar Neden Tehlikelidir

Buz, özellikle siyah buz, soğuk aylarda sürücülerin kolayca karşılaşabileceği en tehlikeli durumlar arasındadır. Dışarısı çok soğuk görünmese bile, kar hala sokaklara düşebilir ve bu da yavaş yavaş çözülebilir. Kara buz, özellikle buzlu yerine nemli sokaklar gibi göründüğü için gece ve sabah saatlerinde özellikle çok tehlikeli olabilir. Kara buz inanılmaz derecede zor, yani bir araç için bu kolaylıkla patinaj ve kazalarla sonuçlanabilir.

Bunu akılda tutarak, bir uyarı sinyali almak için uygulanabilen bu devre geliştirilmiştir. sıcaklıkla ilgili donma seviyesine düşebilir. Veya belki de, bu projede açıklandığı gibi, pist otomobil sürücüsünü donmuş sokaklar konusunda uyarmaya alışmış olabilir.

Dizayn

Birkaç yanında bipolar transistörler , bir npn ve bir pnp tipinde, devre ek olarak 3 başka yarı iletken cihaz biçimi kullanır. Her şeyden önce, termistör Az miktarda yarı iletken madde içeren, aslında bir cam kapsüllenmiş negatif sıcaklık katsayısı (NTC) tarzıdır.

Küçük boyutları, sıcaklık değişimlerine hızlı tepki vermesine yardımcı olurken, cam kapak yarı iletkeni sıvıların elektriksel iletkenlik özelliklerinden korurken aksi halde yanıltıcı sonuçlar yaratabilir.

Bir n.t.c. termistör, sıcaklık düştükçe artan bir elektrik direnci ile birlikte gelir. Ayrıca, bir op amp IC Tavsiye edilen 741 türü, Wheatstone köprüsü çevresinde hassas voltaj değişim sensörü olarak kullanılır. Belirli bir kolu termistörden oluşur.

Termistör, herhangi bir 100K NTC termistör olabilir.

Son olarak, bir Gösterge olarak LED lamba kullanılır uyarı sinyalini yanıp söner. Bu ışık kompakt, sağlamdır ve aydınlatma için neredeyse hiç akım tüketmez.

Devre Tanımı

Yukarıdaki şekilde 'don' alarmının tüm devresi gösterilmektedir. 12V araç aküsünden gelen voltajla çalıştırılır. Alternatif olarak, diğer uygulamalar için devreyi çalıştırmak için 9V'luk bir pil yeterli olabilir.

Devre temelde noktalı çizgi ile parçalanmış birkaç elemandan oluşur. Bu çizginin solunda sıcaklığa duyarlı Çıkışı, bir op amp tarafından algılanan Wheatstone köprüsü, diferansiyel amplifikatör .

Noktalı çizginin sağında, termistör önceden ayarlanan sıcaklığa uzanır yayılmaz LED'i titreştiren iki transistörlü bir osilatör vardır.

Wheatstone köprüsü, op amp'in ters çevirme terminalindeki voltajı toprak hattına (12V pil için) referansla yaklaşık 8V'de sabitleyen dirençler R1 ve R2 içerir. Önceden ayarlanmış VR1 ve termistör RTH1, köprünün ikinci kollarını oluşturur.

Bunun nedeni, termistörün bir NTC spesifikasyonu olmasıdır, sıcaklık düştükçe direncinin arttığını ve pim 3'teki voltajın orantılı olarak yükselmesine neden olduğunu göreceksiniz.

Bu voltaj, pin 2'nin referans seviyesini geçtiği için, op amp'in çıkışı durumu değiştirir ve yaklaşık sıfırdan bazı volt pozitiflere döner.

Çıkışın önemli ölçüde pozitif hareket ettiği sıcaklık, önceden ayarlanmış VR1'in ince ayarıyla belirlenebilir. Çıkıştaki voltajdaki hızlı artış op amp osilatörü döndürür noktalı çizginin sağ tarafında gösterilen devre. Direnç R3, bu voltajı TR1 transistörünün tabanını değiştirmek için kullanır.

C1 kondansatörü, düşük frekanslı genlikleri tutmak için gerekli olan pozitif geri beslemeye yardımcı olur. pnp transistör TR2, maksimum değerin altında LED'e giren akımı sınırlayan hesaplanmış seri direnç R5 ile birlikte kolektör terminalindeki LED'e güç sağlar.

LED yanıp sönüyor frekans, Cl için uygun bir büyüklük seçilerek istenen seviyeye ayarlanabilmesine rağmen, kendi direnci ile bir dereceye kadar oluşturulur. Transistörler TRI ve TR2, devrenin en iyi şekilde çalışması için tamamlayıcı bir eşleşme olmalıdır.

DEVRE MONTAJI

Pili, anahtarı ve LED'i engelleyen elemanların her biri, aşağıda gösterildiği gibi 0,1 inçlik bir matris Veroboard üzerine monte edilebilir, ancak gerçek tasarım, kullanıcı tarafından satın alınan parçaların gerçek ölçeğine bağlı olabilir.

Termistör, olası herhangi bir ısı kaynağından veya motordan uzağa yerleştirilmelidir. Sadece bir metre altındaki yollardaki donmuş buzlu parçaların sıcaklıklarının daha kolay algılanması için arabanın zeminine yakın olması gerekir.

Termistör, olası su sıçramalarına karşı korumalı olmalıdır veya yağmur , çünkü suyun buharlaşmasından kaynaklanan soğutma etkisi, gerçek ortam sıcaklığının altına ani bir sıcaklık düşüşüne neden olarak yanlış alarmlara yol açabilir.

Termistörün etkili bir şekilde yerleştirilmesi ön tamponun arkasındadır, ancak arabanın tipine bağlı olarak daha da iyi bir yer tanımlanabilir. Termistör için doğru yerleşim bulunduğunda, termistör ile kontrol devresi arasında ihtiyaç duyulan kablo mesafesini belirlemeniz gerekir.

Uzatma telini termistöre lehimlerken dikkatli olun, çünkü lehimli bağlantıların su temasına karşı koruma sağlamak için manşon kullanılarak korunması gerekir. Isıyla daralan özelliğe sahip manşonlar en iyi seçenek olabilir.

Termistör, havanın etrafından akmasına izin verilirken, olası su sıçramalarından uzak kalmasını sağlamak için kısa bir plastik tüpün bitimine yapıştırılmalıdır.

Devreyi kapatmak ve ayrıca arabanın kontrol panelinin arkasında güvenli bir şekilde konumlandırmak için hemen hemen her küçük plastik kutu kullanılabilir. Üç set çıkış kablosu, kutuyu bir gromet aracılığıyla sonlandırmalıdır: bir çift kablo aküye, 2'si termistöre ve 2'si LED'e gidecek.

Çizgi içinde, görselleştirmek için en uygun olabilecek bir konum seçin. LED yanıp sönüyor . LED'i plastik bir rondeladan kolayca itilmesini sağlayacak şekilde geçmek için bir delik açın.

TR2'nin ileriye doğru bir önyargı ile doğru şekilde açabilmesi için LED devreye doğru bir şekilde birleştirilmelidir.

LED anot pimini, ohm aralığına ayarlanmış bir multimetre aracılığıyla kolayca tanımlayabilirsiniz. Devrenin arabanın içine son kurulumundan önce, sonuçlar gerçek bir buz sıcaklığı testi ile doğrulanmalıdır.

KALİBRASYON

Yarı sıvı hale gelene kadar bir kasenin içinde biraz buzu parçalayın. Buzun, test için gerekli 0 ° C seviyesini sağlayacak bir erime durumunda olduğundan emin olun. Yine de, erişirseniz bir termometre kullanarak sıcaklığı doğruladığınızdan emin olun.

Termistörü eriyen buzun içine daldırın ve LED yanıp sönmeye başlayana kadar önceden ayarlanmış direncin ince ayarını yapın. Termistörü soğutulmuş sudan çıkarın ve termistördeki sıcaklık yükseldikçe LED'in sonunda yanıp sönmeyi durdurduğunu görebilirsiniz.

Alternatif olarak, LED'in yanıp sönme eşiği için muhtemelen farklı bir sıcaklık seçebilirsiniz.

Devre, besleme voltajı değişikliklerine oldukça dayanıklıdır ve LED'in bu set dışındaki sıcaklıklarda yanıp sönmesine neden olmaz. Bu arada, direnç R5 ayrıca termistör sıcaklığının ayarlanan seviyeye yakın olduğu dönemlerde LED'in sık sık yanıp sönmesini önlemeye yardımcı olur. Bu direnç, kapasitör için yavaş bir deşarj yolu sunar.

Devreyi Özelleştirme

Devreyi, yanıp sönen bir LED yerine sesli bir uyarı verecek şekilde değiştirme ihtiyacı hissederseniz, basitçe aşağıdakileri yapabilirsiniz.

C1 değerini yaklaşık 0,1µF olarak değiştirin (ideal frekansınız için değerini seçin) ve R5'i LED ile birlikte 80 ohm küçük bir hoparlörle değiştirin, bu noktada C1 TR2 toplayıcısına doğrudan bağlanır.

İkiz görsel-işitsel sinyale sahip olmak için, aşağıdaki özelleştirmeyi yapın, ancak ek olarak R4'ü bir LED ile değiştirin. Pratik olarak, buzun yolu kapmak üzere olduğu olası koşullar altında, pistin hızlı bir şekilde yanıt verdiğini ve size uyarı uyarısıyla sinyal vermeye başladığını görmek büyüleyici olabilir.