Litar Amaran Ais untuk Kereta

Cuba Instrumen Kami Untuk Menghapuskan Masalah





Peranti yang bertindak balas terhadap variasi atmosfera atau panas bendalir mudah dibina kerana ketersediaan termistor yang mudah. Litar amaran ais kereta ini menerangkan bagaimana melaksanakan termistor seperti transduser dalam litar yang terus-menerus berkedip lampu amaran sebaik sahaja suhu atmosfera turun hingga sekitar 0 ° C.

Mengapa Jalan Pembekuan Berbahaya

Ais, terutamanya ais hitam, adalah antara keadaan yang paling berbahaya yang mudah dijumpai oleh pengguna kenderaan semasa bulan-bulan sejuk. Walaupun tidak kelihatan terlalu dingin di luar, salji masih dapat mendarat di jalanan, yang mungkin akan membeku dengan perlahan. Ais hitam mungkin secara khusus terlalu berbahaya pada waktu malam dan waktu pagi, terutamanya kerana ia kelihatan seperti jalan yang lembap dan bukannya berais. Ais hitam sangat sukar difahami, yang bermaksud kenderaan ini boleh menyebabkan tergelincir dan kemalangan dengan mudah.



Oleh itu, rangkaian ini dikembangkan, yang dapat digunakan untuk mendapatkan isyarat amaran mengenai suhu yang mungkin turun ke tahap fros. Atau mungkin, seperti yang dijelaskan dalam projek ini, litar mungkin terbiasa memperingatkan pemandu kereta mengenai jalan-jalan beku.

Rekaan

Selain beberapa transistor bipolar , jenis npn dan pnp, litar ini juga menggunakan 3 bentuk peranti semikonduktor yang lain. Pertama sekali, termistor , yang melibatkan sebilangan kecil bahan semikonduktor, sebenarnya adalah gaya pekali suhu negatif (NTC) terbalik kaca.



Dimensi kecilnya membantunya bertindak balas dengan cepat terhadap perubahan suhu sementara penutup kaca melindungi semikonduktor dari ciri-ciri elektrik yang mengalirkan cecair yang sebaliknya dapat menghasilkan hasil yang menyesatkan.

Perhatikan bahawa n.t.c. termistor dilengkapi dengan rintangan elektrik yang meningkat seiring dengan penurunan suhu. Juga, sebuah op amp IC jenis 741 yang disyorkan digunakan sebagai sensor perubahan voltan sensitif di sekitar jambatan Wheatstone. Satu lengan khasnya terdiri daripada termistor.

Termistor boleh menjadi termistor 100K NTC.

Akhirnya, a Lampu LED digunakan sebagai petunjuk yang memancarkan isyarat amaran. Lampu ini padat, kukuh dan hampir tidak menggunakan arus untuk menerangi.

Huraian Litar

litar amaran fros ais jalan raya untuk kereta dan kenderaan

Keseluruhan litar penggera 'frost' dinyatakan dalam gambar di atas. Ia didorong oleh voltan dari bateri kereta 12V. Sebagai alternatif, untuk aplikasi lain bateri 9V mungkin cukup untuk menjalankan litar.

Litar pada dasarnya terdiri daripada beberapa elemen yang dipecah oleh garis putus-putus. Di sebelah kiri garisan ini menunjukkan sensitif suhu Jambatan Wheatstone, yang outputnya dikesan oleh op amp beroperasi seperti penguat pembezaan .

Di sebelah kanan garis putus-putus terdapat pengayun dua transistor yang mengayunkan LED sebaik sahaja termistor melambung ke suhu yang telah ditetapkan.

Jambatan Wheatstone merangkumi perintang R1 dan R2 yang menetapkan voltan pada terminal pembalik op amp pada sekitar 8V dengan merujuk pada garis bawah (untuk bateri 12V). Pratetap VR1 dan termistor RTH1 mencipta lengan kedua jambatan.

Ini kerana termistor adalah spesifikasi NTC, anda akan dapati ketika suhu turun, rintangannya meningkat, menyebabkan voltan pada pin 3 meningkat secara berkadar.

Oleh kerana voltan ini hanya melintasi tahap rujukan pin 2, output op amp berubah status dan berubah dari sekitar sifar hingga beberapa volt positif.

Suhu di mana output bergerak secara positif dapat ditentukan dengan penalaan VR1 yang telah ditetapkan. Peningkatan voltan yang cepat pada output op amp bertukar pengayun litar yang ditunjukkan di sebelah kanan garis putus-putus. Resistor R3 menggunakan voltan ini untuk menukar asas transistor TR1.

Kapasitor C1 membantu dengan maklum balas positif yang penting untuk menahan amplitud frekuensi rendah. The transistor pnp TR2 memberi kuasa LED di terminal pemungutnya bersama dengan perintang siri yang dikira R5 yang menghadkan arus memasuki LED pada peringkat maksimum.

The LED berkelip frekuensi ditentukan pada tahap tertentu dengan rintangannya sendiri walaupun dapat disesuaikan dengan tahap yang diinginkan dengan memilih magnitud yang sesuai untuk Cl. Transistor TRI dan TR2 perlu menjadi padanan pelengkap agar litar berfungsi dengan optimum.

PERSATUAN PEKELILING

Setiap elemen, melarang bateri, suis dan LED, dapat dipasang di atas papan Verriks matriks 0.1 inci seperti yang ditunjukkan di bawah, walaupun reka bentuk yang sebenarnya mungkin bergantung pada skala sebenar bahagian yang dibeli oleh pengguna.

Thermistor harus diletakkan jauh dari kemungkinan sumber haba atau dari enjin. Ia mestilah dekat dengan lantai kereta untuk lebih mudah merasakan suhu tompok-tompok es yang beku di jalan-jalan hanya satu kaki di bawah.

Thermistor harus terlindung dari kemungkinan percikan air atau hujan , kerana kesan sejuk kerana penyejatan air dapat menyebabkan penurunan suhu secara tiba-tiba di bawah suhu sekitar yang sebenarnya, menyebabkan penggera palsu.

Penempatan termistor yang berkesan adalah di bahagian belakang bumper depan namun tempat yang lebih baik dapat dikenalpasti bergantung pada jenis kereta. Setelah penempatan termistor yang betul dijumpai, anda perlu menentukan jarak wayar yang diperlukan antara termistor dan litar kawalan.

Berhati-hati semasa menyolder wayar pelanjutan ke termistor kerana hakikat bahawa sendi yang dipateri mesti dilindungi dengan menggunakan sarung untuk melindungi dari sentuhan air. Lengan dengan harta yang boleh disusutkan panas boleh menjadi pilihan terbaik.

Termistor mesti disisipkan ke bahagian akhir tiub plastik pendek untuk memastikan bahawa sementara udara dibiarkan mengalir di sekelilingnya, ia tetap jauh dari kemungkinan percikan air.

Sebarang kotak plastik kecil boleh digunakan untuk menutup litar dan juga meletakkannya dengan selamat tepat di suatu tempat di belakang papan pemuka kereta. Tiga set wayar output harus menghentikan kotak melalui grommet: beberapa wayar akan masuk ke bateri, 2 ke termistor, dan 2 ke LED.

Pilih lokasi di dasbor yang mungkin paling sesuai untuk memvisualisasikan LED berkelip . Lubang lubang untuk melewati LED dengan cara yang memungkinkan untuk mendorong melalui grommet plastik dengan mudah.

LED harus disambungkan dengan tepat ke litar agar TR2 dapat menghidupkannya dengan betul dengan bias ke hadapan.

Anda boleh mengenal pasti pin anod LED melalui set multimeter ke julat ohmnya. Sebelum pemasangan litar terakhir di dalam kereta, hasilnya mesti disahkan dengan ujian suhu ais sebenar.

PENGESAHAN

Hancurkan sedikit ais di dalam mangkuk sehingga berubah menjadi cair. Pastikan bahawa ais sebenarnya dalam keadaan lebur yang akan memberikan tahap 0 ° C yang diperlukan untuk ujian. Masih pasti untuk mengesahkan suhu menggunakan termometer jika anda mengaksesnya.

Tenggelam termistor di dalam ais lebur dan sesuaikan perintang yang telah ditetapkan sehingga LED mula berdenyut. Keluarkan termistor dari air sejuk dan anda mungkin mendapati bahawa semasa suhu pada termistor bergerak, LED akhirnya berhenti berkelip.

Sebagai alternatif, anda mungkin boleh mendapatkan suhu yang berbeza untuk ambang lampu LED yang berkelip.

Litar ini cukup tahan terhadap variasi voltan bekalan, dan tidak akan menyebabkan LED berkelip pada suhu selain dari set tersebut. Ngomong-ngomong, perintang R5 juga membantu mengelakkan LED daripada kerap berkelip dalam tempoh ketika suhu termistor hampir mendekati tahap yang ditetapkan. Perintang ini menawarkan laluan pelepasan yang perlahan untuk kapasitor.

Menyesuaikan Litar

Sekiranya anda merasa perlu mengubah suai litar sedemikian rupa sehingga memungkinkan peringatan yang dapat didengar dan bukannya LED berkelip, anda boleh melakukan yang berikut.

Ubah suai nilai C1 menjadi sekitar 0.1µF (pilih nilainya untuk frekuensi ideal anda), dan ganti R5 bersama dengan LED dengan pembesar suara kecil 80 ohm, C1 pada ketika ini langsung bergabung dengan pengumpul TR2.

Untuk mempunyai isyarat audio-visual kembar, lakukan penyesuaian berikut tetapi ubah R4 dengan LED. Secara praktikal, anda mungkin merasa seronok apabila melihat bahawa dalam keadaan kemungkinan ais akan mencengkam jalan, litar dengan pantas bertindak balas dan mula memberi isyarat kepada anda dengan amaran amaran.




Sebelumnya: Optocouplers - Bekerja, Karakteristik, Antaramuka, Litar Aplikasi Seterusnya: Photodiode, Phototransistor - Litar Kerja dan Aplikasi