- Необходими компоненти:
- Температурен сензор LM35:
- Настройване на референтно напрежение за Op-усилвател LM358:
- Електрическа схема:
- Работно обяснение:
Днес изграждаме проста, но много полезна верига, използвайки сензор за температура LM35. В тази схема ще контролираме светодиодите според температурата около. Ако температурата надхвърли определено ниво (50 градуса в тази верига), тогава червеният светодиод ще светне автоматично, в противен случай жълтият светодиод остава включен под тази конкретна температура. Тази прагова стойност на температурата може да се настрои чрез регулиране на променливия резистор във веригата, в съответствие с изискванията.
Тази верига с контролирани температури може да бъде полезна по много начини, като може да работи като индикатор за температура или може да задейства всяко устройство като вентилатор или аларма над определена температура. Той може да работи и като пожароизвестител, ако зададете праговата температура много висока като 100 градуса по Целзий. В тази схема ще научите също как да използвате сензор LM35 във всяка схема. LM35 е много популярен и евтин температурен сензор, който обикновено се използва като цифров термометър или за измерване на температура.
Необходими компоненти:
- 9v батерия
- IC 7805
- Сензор за температура LM35
- Операционен усилвател LM358
- 10k ом резистор (3)
- Резистор 1k ом (3)
- Променлив резистор 10k
- Светодиоди (червен и жълт)
- NPN транзистор BC547 (2)
Температурен сензор LM35:
LM35 е трипиново транзисторно устройство. Той има VCC, GND и OUTPUT. Този сензор осигурява променливо напрежение на изхода въз основа на температурата. “LM35” осигурява изход в градуси по Целзий и може да усети до 150 градуса по Целзий температура.
За всяко повишаване на температурата с +1 градуса ще има + 10mV по-високо напрежение на изходния щифт. Така че, ако температурата е 0◦ по Целзий, изходът на датчика ще бъде 0V, ако температурата е 10enti по Целзий изходът на датчика ще бъде + 100mV, ако температурата е 25◦ по Целзий изходът на датчика ще бъде + 250mV.
Настройване на референтно напрежение за Op-усилвател LM358:
Тук използвахме Op-amp LM358, за да сравним изходното напрежение на LM35 с референтното напрежение. Както споменахме, ние сме настроили веригата за прагово напрежение 50 градуса, така че за да задействаме оп-усилвателя на 50 градуса, трябва да настроим референтното напрежение на 0,5 волта, тъй като при температура от 50 градуса LM35 изходното напрежение ще бъде 0,5 волта или 500mV. Референтното напрежение е напрежението на щифт № 2 на LM358 (виж схемата по-долу).
Сега, за да зададем референтното напрежение, ние създадохме верига за разделител на напрежение, използвайки резистор R1 и променлив резистор RV1 от 10k. С помощта на горните формули можете да зададете съответно референтното напрежение и да промените праговата температура. Като да зададете 50 градуса по Целзий температура като задействаща стойност, можете да настроите потенциометъра приблизително на 8k: 2k като:
Vout = (R2 / R1 + R2) * Vin
(тук R2 е втората част на потенциометъра: 2k ома и R1 е R1 + първата част на потенциометъра: 10k + 8k)
Vout = (2/18 + 2) * 5 = 0.5v
Операционен усилвател LM358:
Операционните усилватели са известни още като компаратори на напрежението. Когато напрежението на неинвертиращия вход (+) е по-високо от напрежението на инвертиращия вход (-), тогава изходът на компаратора е висок. И ако напрежението на инвертиращия вход (-) е по-високо от неинвертиращия край (+), тогава изходът е LOW. Научете повече за работата на операционния усилвател тук.
LM358 е операционен усилвател с двойно ниско ниво на шум, който има два независими компаратора на напрежение вътре. Това е операционен усилвател с общо предназначение, който може да бъде конфигуриран в много режими като сравнителен, летен, интегратор, усилвател, диференциращ, инвертиращ режим, неинвертиращ режим и т.н.
Електрическа схема:
Работно обяснение:
Работата с този проект за регулиране на температурата е проста. 9v батерия с общо предназначение се използва за захранване на цялата верига, а IC7805 се използва за осигуряване на регулираното 5v захранване на веригата. Когато температурата е под 50 градуса по Целзий, тогава жълтият светодиод остава ВКЛЮЧЕН, а ЧЕРВЕНИЯТ остава изключен. Когато температурата е под 50 градуса, изходът на LM358 остава НИСКИ и Q1 остава в изключено състояние, а транзисторът Q2 остава в състояние ВКЛ.
Сега, когато температурата на околната среда надхвърля 50 градуса по Целзий, изходното напрежение на LM35 на щифт 2 също надвишава 0,5 волта или 500mV. Изходът на LM35 е свързан към Pin 3 на Op-amp LM358. И тъй като сме задали еталонното напрежение (напрежение на Pin 2 на LM358) на 0,5 волта, така сега напрежението на Pin 3 (неинвертиращ вход) става по-високо от напрежението на Pin 2 (инвертиращ вход) и изхода на opamp LM358 (PIN 1) става HIGH. Изходът на LM358, свързан към основата на NPN транзистор Q1, така че Q1 също се включва и червеният светодиод започва да свети. В същото време основата на транзистора Q2 се заземява и Q2 се изключва, а жълтият светодиод също се изключва. Така че веригата засича ограничението на температурата и показва като свети червения светодиод.
В демонстрационното видео по-долу използвахме поялник, за да загреем околния близо до температурен сензор LM35, проверете го.