Temperatursensoren Anwendungen

Hier haben wir zwei praktische Anwendungen, bei denen Schaltkreise die Temperatur mithilfe von Sensoren erfassen und eine elektrische Leistung liefern. In beiden Schaltungen haben wir eine analoge Schaltung verwendet. Lassen Sie uns also eine kurze Vorstellung von analogen Schaltkreisen haben.

Ein Sensor ist eine Einheit, die ein physikalisches Phänomen messen und letzteres quantifizieren kann, dh eine messbare Darstellung des Wunders auf einer bestimmten Skala oder einem bestimmten Bereich liefert. Im Allgemeinen werden Sensoren in zwei Typen eingeteilt, analog und digitale Sensoren . Hier werden wir über den analogen Sensor diskutieren.

Ein analoger Sensor ist eine Komponente, die eine tatsächliche Größe misst und ihren Wert in eine Größe umwandelt, die wir mit einer elektronischen Schaltung messen können, normalerweise einen Widerstand oder einen kapazitiven Wert, den wir in eine Spannungsqualität umwandeln können. Ein Beispiel für einen analogen Sensor könnte ein Thermistor sein, bei dem der Widerstand seinen Widerstand basierend auf der Temperatur ändert. Die meisten analogen Sensoren werden normalerweise mit drei Anschlussstiften geliefert, einer zum Erhalten der Versorgungsspannung, einer zum Erden der Masse und der letzte ist der Ausgangsspannungsstift. Die meisten analogen Sensoren, die wir verwenden werden, sind Widerstandssensoren (siehe Abbildung). Es ist so in eine Schaltung verdrahtet, dass es einen Ausgang mit einem bestimmten Spannungsbereich hat. Im Allgemeinen liegt der Spannungsbereich zwischen 0 Volt und 5 Volt. Schließlich können wir diesen Wert über einen seiner analogen Eingangspins in unseren Mikrocontroller übertragen. Analoge Sensoren messen Türposition, Wasser, Strom und Rauch von Geräten.

1. Ein einfacher Wärmesensor

Machen Sie diese einfache Wärmesensorschaltung, um die Temperatur in Wärmeerzeugungsgeräten wie Verstärker und Wechselrichter zu überwachen. Wenn die Temperatur im Gerät den zulässigen Grenzwert überschreitet, warnt der Stromkreis durch Pieptöne. Es ist zu einfach und kann mit dem von ihm abgegriffenen Strom im Gerät selbst repariert werden. Die Schaltung arbeitet mit 5 bis 12 Volt Gleichstrom.

Die Schaltung wird unter Verwendung des beliebten Zeitgeber-IC 555 im bistabilen Modus entworfen. Der IC 555 hat zwei Komparatoren, ein Flipflop und eine Ausgangsstufe. Sein Ausgang wird hoch, wenn ein negativer Impuls von mehr als 1/3 Vcc an seinen Triggerstift 2 angelegt wird. Zu diesem Zeitpunkt löst der untere Komparator den Zustand des Flipflops aus und ändert ihn, und der Ausgang wird hoch. Das heißt, wenn die Spannung an Pin 2 weniger als 1/3 Vcc beträgt, geht der Ausgang hoch und wenn sie höher als 1/3 Vcc ist, bleibt der Ausgang niedrig.

Hier wird ein NTC-Thermister (Negative Temperature Coefficient) als Wärmesensor verwendet. Es ist eine Art variabler Widerstand und sein Widerstand hängt von der Temperatur um ihn herum ab. In NTC Thermister sinkt der Widerstand, wenn die Temperatur in seiner Nähe steigt. Beim PTC-Thermistor (Positive Temperature Coefficient) steigt der Widerstand jedoch mit steigender Temperatur.

In der Schaltung ist der 4,7K-NTC-Thermistor mit Pin2 von IC1 verbunden. Der variable Widerstand VR1 stellt die Empfindlichkeit des Thermistors auf das jeweilige Temperaturniveau ein. Um das Flip-Flop zurückzusetzen und damit den Ausgang zu ändern, wird der Schwellenwert Pin 6 von IC1 verwendet. Wenn über den Druckschalter ein positiver Impuls an Pin 6 angelegt wird, wird der obere Komparator von IC1 hoch und löst den R-Eingang des Flip-Flops aus. Dies wird zurückgesetzt und der Ausgang wird niedrig.

Wenn die Temperatur des Geräts normal ist (wie von VR1 eingestellt), bleibt der Ausgang von IC1 niedrig, da der Triggerstift 2 mehr als 1/3 Vcc erhält. Dies hält den Ausgang niedrig und der Summer bleibt stumm. Wenn die Temperatur im Gerät aufgrund längerer Verwendung oder eines Kurzschlusses in der Stromversorgung ansteigt, nimmt der Widerstand des Thermisters ab, wenn der Auslösestift weniger als 1/3 Vcc beträgt. Das Bistable wird dann ausgelöst und seine Ausgabe wird hoch. Dies aktiviert den Summer und es werden Pieptöne erzeugt. Dieser Zustand setzt sich fort, bis die Temperatur abnimmt oder der IC durch Drücken von S1 zurückgesetzt wird.

Wie einstellen?

Bauen Sie den Stromkreis auf einer gemeinsamen Leiterplatte zusammen und befestigen Sie ihn im zu überwachenden Gerät. Verbinden Sie den Thermister (der Thermister hat keine Polarität) mit dünnen Drähten mit dem Stromkreis. Befestigen Sie den Thermister in der Nähe der wärmeerzeugenden Teile des Geräts wie Transformator oder Kühlkörper. Die Stromversorgung kann über die Stromversorgung des Geräts erfolgen. Schalten Sie den Stromkreis ein und schalten Sie das Gerät ein. Stellen Sie VR1 langsam ein, bis der Summer bei normaler Temperatur stoppt. Der Stromkreis wird aktiv, wenn die Temperatur im Gerät steigt.

2. Leckanzeige für Klimaanlagen

Es ist ein Komparator, der Temperaturänderungen in Bezug auf die Umgebungstemperatur erfasst. Es war in erster Linie dazu gedacht, Dürren an Türen und Fenstern zu erkennen, die Energielecks verursachen, kann aber auf viele andere Arten verwendet werden, wenn ein empfindlicher Temperaturänderungsdetektor benötigt wird. Wenn die Temperaturänderung nach oben zeigt, leuchtet die rote LED, und wenn die Temperaturänderung nach unten zeigt, leuchtet die grüne LED.

Schaltplan des Leckagemelders für Klimaanlagen

Hier wird IC1 als Brückendetektor und Verstärker verwendet, dessen Ausgangsspannung bei steigender Temperatur aufgrund der Unwucht der Brücke ansteigt. Die 2 anderen ICs werden als Komparator verwendet. Beide LEDs werden durch Variieren von R1 ausgeschaltet, um die Brücke auszugleichen. Wenn die Brücke aufgrund einer Temperaturänderung nicht ausbalanciert ist, leuchtet eine der LEDs auf.

Teile:

R1 = 22K - Lineares Potentiometer

R2 = 15 K bei 20 ° C n.t.c. Thermistor (siehe Hinweise)

R3 = 10K - 1 / 4W Widerstand

R4 = 22K - 1 / 4W Widerstand

R5 = 22K - 1 / 4W Widerstand

R6 = 220K - 1 / 4W Widerstand

R7 = 22K - 1 / 4W Widerstand

R8 = 5K - voreingestellt

R9 = 22K - 1 / 4W Widerstand

R10 = 680R - 1 / 4W Widerstand

C1 = 47 uF, 63 V Elektrolytkondensator

D1 = 5 mm. LED Grün

D2 = 5 mm. LED gelb / weiß

U1 = TL061 IC, Niedrigstrom-BIFET-Operationsverstärker

IC2 = LM393 Dual Voltage Comparator IC

P1 = SPST-Schalter

B1 = 9V PP3 Batterie

Anmerkungen:

• Der Widerstandsbereich von Thermistoren sollte im Bereich von 20 Grad 10 bis 20 K betragen.
• Der Wert von R1 sollte doppelt so hoch sein wie der Wert des Thermistorwiderstands.
• Der Thermistor sollte in einem kleinen Gehäuse eingeschlossen sein, um eine schnelle Erkennung von Temperaturänderungen zu gewährleisten.
• Pin1 von IC2B sollte mit Pin7 von IC2A verbunden werden, wenn nur eine LED benötigt wird.