Aplikasi Sensor Suhu

Cuba Instrumen Kami Untuk Menghapuskan Masalah





Di sini kita mempunyai dua aplikasi praktikal yang melibatkan litar untuk merasakan suhu menggunakan sensor dan memberikan output elektrik. Di kedua litar, kami telah menggunakan litar analog. Oleh itu, mari kita mempunyai idea ringkas mengenai litar analog.

Sensor adalah unit yang dapat mengukur fenomena fizikal dan mengukur yang terakhir, dengan kata lain ia memberikan gambaran keajaiban yang dapat diukur pada skala atau rentang tertentu. Secara amnya sensor dikategorikan kepada dua jenis, analog dan penderia digital . Di sini kita akan membincangkan mengenai sensor analog.




Sensor analog adalah komponen daripada mengukur magnitud sebenar dan menerjemahkan nilainya menjadi besar yang boleh kita ukur dengan litar elektronik, biasanya perintang atau nilai kapasitif yang dapat kita ubah menjadi kualiti voltan. Contoh sensor analog boleh menjadi termistor, di mana perintang mengubah rintangannya berdasarkan suhu. Sebilangan besar sensor analog biasanya dilengkapi dengan tiga pin sambungan, satu untuk mendapatkan voltan bekalan, satu untuk hubungan tanah dan yang terakhir adalah pin voltan output. Sebilangan besar sensor analog yang akan kita gunakan adalah sensor resistif, ditunjukkan dalam gambar. Ia disambungkan ke litar dengan cara yang akan mempunyai output dengan julat voltan tertentu secara amnya julat voltan antara 0 volt hingga 5 volt. Akhirnya kita dapat memasukkan nilai ini ke dalam mikrokontroler kita menggunakan salah satu pin input analognya. Sensor analog mengukur kedudukan pintu, air, kuasa dan asap peranti.

Litar Suhu1. Sensor Haba Mudah

Buat litar sensor haba sederhana ini untuk memantau suhu pada alat penjana haba seperti Amplifier dan Inverter. Apabila suhu di dalam peranti melebihi had yang dibenarkan, litar memberi amaran melalui bunyi bip. Ia terlalu mudah dan boleh dipasang pada peranti itu sendiri dengan kekuatan yang ditarik daripadanya. Litar berfungsi dalam DC 5 hingga 12 volt.



Litar ini dirancang menggunakan pemasa popular IC 555 dalam mod Bistable. IC 555 mempunyai dua pembanding, flip flop dan tahap output. Keluarannya menjadi tinggi apabila denyut negatif lebih dari 1/3 Vcc digunakan pada pin pemicunya 2. Pada masa ini, pembanding yang lebih rendah mencetuskan dan mengubah keadaan flip-flop dan output berubah menjadi tinggi. Maksudnya, jika voltan pada pin 2 kurang dari 1/3 Vcc, output akan tinggi dan jika lebih tinggi daripada 1/3 Vcc, outputnya tetap rendah.

Di sini Nister (Negative Temperature Coefficient) Thermister digunakan sebagai sensor haba. Ia adalah sejenis perintang yang berubah-ubah dan rintangannya bergantung pada suhu di sekelilingnya. Di NTC Thermister, rintangan menurun apabila suhu di sekitarnya meningkat. Tetapi dalam termistor PTC (Positif Suhu Pekali), rintangan meningkat apabila suhu meningkat.


Di litar, Thermistor NTC 4.7K disambungkan ke pin2 IC1. Perintang boleh ubah VR1 menyesuaikan kepekaan termistor pada tahap suhu tertentu. Untuk menetapkan semula flip-flop dan dengan itu untuk mengubah output, pin ambang 6 dari IC1 digunakan. Apabila nadi positif diterapkan ke pin 6 melalui suis tekan, pembanding atas IC1 menjadi tinggi dan memicu input R dari flip-flop. Ini diset semula dan output menjadi rendah.

Sensor haba sederhana

Apabila suhu peranti normal (seperti yang ditetapkan oleh VR1), output IC1 tetap rendah kerana pin pemicu 2 mendapat lebih dari 1/3 Vcc. Ini menjadikan output rendah dan bel tetap senyap. Apabila suhu di dalam peranti meningkat kerana penggunaan yang lama atau kekurangan bekalan kuasa, rintangan Thermister menurun mengambil pin pemicu kurang dari 1/3 Vcc. Bistable kemudian mencetuskan dan outputnya tinggi. Ini mengaktifkan bel dan bunyi bip akan dihasilkan. Keadaan ini berterusan sehingga suhu menurun atau IC diset semula dengan menekan S1.

Bagaimana Menetapkan?

Pasang litar pada PCB biasa dan pasangkan di dalam peranti untuk dipantau. Sambungkan Thermister (Thermister tidak mempunyai kekutuban) dengan litar menggunakan wayar nipis. Betulkan Thermister berhampiran bahagian penjana haba pada peranti seperti, transformer atau heat sink. Kuasa dapat diketuk dari bekalan kuasa peranti. Hidupkan litar dan hidupkan peranti. Atur perlahan VR1 sehingga bel berhenti pada suhu normal. Litar akan menjadi aktif apabila suhu di dalam peranti meningkat.

2. Pengesan Kebocoran Penyaman Udara

Ia adalah pembanding yang mengesan perubahan suhu sehubungan dengan suhu di sekitarnya. Ini terutama bertujuan untuk mengesan kekeringan di sekitar pintu dan tingkap yang menyebabkan kebocoran tenaga tetapi dapat digunakan dengan banyak cara lain, ketika diperlukan pengesan perubahan suhu yang sensitif. Sekiranya perubahan suhu menunjuk di atas, LED merah menyala dan jika perubahan suhu menunjukkan titik di bawah, LED hijau menyala.

Diagram Litar Pengesan Kebocoran Penghawa Dingin

Pengesan kebocoran penghawa dinginDi sini, IC1 digunakan sebagai pengesan jambatan dan penguat yang voltan keluarannya meningkat apabila suhu meningkat kerana jambatan tidak seimbang. 2 IC lain digunakan sebagai pembanding. Kedua-dua LED dimatikan dengan memvariasikan R1 untuk mengimbangkan jambatan. Apabila jambatan tidak seimbang kerana perubahan suhu, salah satu LED akan menyala.

Bahagian:

R1 = 22K - Potensiometer Linear

R2 = 15K @ 20 ° C n.t.c. Thermistor (Lihat Nota)

R3 = 10K - 1 / 4W Perintang

R4 = 22K - 1 / 4W Perintang

R5 = 22K - 1 / 4W Perintang

R6 = 220K - 1 / 4W Perintang

R7 = 22K - 1 / 4W Perintang

R8 = 5K - pratetap

R9 = 22K - 1 / 4W Perintang

R10 = 680R - Perintang 1 / 4W

Kapasitor Elektrolitik C1 = 47µF, 63V

D1 = 5mm. Hijau LED

D2 = 5mm. LED Kuning / Putih

U1 = TL061 IC, Op-Amp BIFET semasa rendah

IC2 = LM393 Pengganda Voltan Dwi

P1 = Suis SPST

B1 = Bateri PP3 9V

Catatan:

  • Julat rintangan termistor hendaklah 10 hingga 20K dalam julat 20 darjah.
  • Nilai R1 mestilah dua kali ganda nilai rintangan termistor.
  • Thermistor harus ditutup dalam selongsong kecil untuk memastikan pengesanan perubahan suhu dengan cepat.
  • Pin1 dari IC2B harus disambungkan ke pin7 dari IC2A jika hanya diperlukan satu LED.