Her har vi to praktiske anvendelser som involverer kretser for å registrere temperaturen ved hjelp av sensorer og gir en elektrisk utgang. I begge kretsene har vi brukt en analog krets. Så la oss få en kort idé om analoge kretser.
En sensor er en enhet som kan måle et fysisk fenomen og kvantifisere det sistnevnte, med andre ord det gir en målbar fremstilling av underverket i en bestemt skala eller rekkevidde. Generelt er sensorer kategorisert i to typer, analoge og digitale sensorer . Her skal vi diskutere om den analoge sensoren.
En analog sensor er en komponent som måler faktisk størrelse og oversetter verdien til en størrelse som vi kan måle med en elektronisk krets, vanligvis en motstand eller kapasitiv verdi som vi kan endre til en spenningskvalitet. Eksempel på en analog sensor kan være en termistor, der motstanden endrer motstanden sin basert på temperaturen. De fleste av de analoge sensorene kommer vanligvis med tre tilkoblingspinner, en for å få forsyningsspenning, en for jordforening og den siste er utgangsspenningen. De fleste av de analoge sensorene vi skal bruke er resistive sensorer, er vist i figuren. Den er koblet til en krets på en måte som den vil ha en utgang med et bestemt spenningsområde, generelt er spenningsområdet mellom 0 volt og 5 volt. Endelig kan vi få denne verdien inn i mikrokontrolleren vår ved hjelp av en av dens analoge inngangspinner. Analoge sensorer måler dørposisjon, vann, kraft og røyk fra enheter.
1. En enkel varmesensor
1. En enkel varmesensorLag denne enkle varmesensorkretsen for å overvåke temperaturen i varmegenererende enheter som forsterker og inverter. Når temperaturen i enheten overstiger den tillatte grensen, advarer kretsen gjennom pip. Det er for enkelt og kan festes i selve enheten med kraften som tappes fra den. Kretsen fungerer i 5 til 12 volt DC.
Kretsen er designet med den populære tidtakeren IC 555 i Bistable-modus. IC 555 har to komparatorer, en flip-flop og et utgangstrinn. Dets utgang blir høy når en negativ puls på mer enn 1/3 Vcc påføres triggerpinnen 2. På dette tidspunktet utløser og endrer den nedre komparatoren flip-flop-tilstanden og utgangen blir høy. Det vil si at hvis spenningen på pin 2 er mindre enn 1/3 Vcc, går utgangen høyt, og hvis den er høyere enn 1/3 Vcc, forblir utgangen lav.
Her brukes en NTC (Negative Temperature Coefficient) Thermister som varmesensor. Det er en slags variabel motstand og motstanden avhenger av temperaturen rundt den. I NTC Thermister synker motstanden når temperaturen i nærheten øker. Men i PTC (Positive Temperature Coefficient) Thermistor øker motstanden når temperaturen øker.
I kretsen er 4.7K NTC Thermistor koblet til pin2 på IC1. Variabel motstand VR1 justerer følsomheten til termistoren på det bestemte temperaturnivået. For å tilbakestille flip-flop og dermed endre utgangen, brukes terskelpinnen 6 til IC1. Når en positiv puls tilføres pin 6 gjennom trykkbryteren, blir den øvre komparatoren til IC1 høy og utløser R-inngangen til flip-flop. Dette tilbakestilles og utgangen blir lav.
Når temperaturen på enheten er normal (som angitt av VR1), forblir utgangen fra IC1 lav fordi utløserpinnen 2 får mer enn 1/3 Vcc. Dette holder produksjonen lav, og summeren forblir stille. Når temperaturen i enheten øker på grunn av langvarig bruk eller kortslutning i strømforsyningen, reduseres motstanden til Thermister ved å ta avtrekkerstiften mindre enn 1/3 Vcc. Bistable utløses da og produksjonen blir høy. Dette aktiverer summeren og lydene vil genereres. Denne tilstanden fortsetter til temperaturen synker eller IC tilbakestilles ved å trykke S1.
Hvordan sette?
Monter kretsen på et vanlig PCB og fest det inne i enheten som skal overvåkes. Koble Thermister (Thermister har ingen polaritet) med kretsen ved hjelp av tynne ledninger. Fest Thermister nær de varmegenererende delene av enheten, som transformator eller kjøleribbe. Strøm kan tappes fra strømforsyningen til enheten. Slå på kretsen og slå på enheten. Juster sakte VR1 til summeren stopper ved normal temperatur. Kretsen blir aktiv når temperaturen inne i enheten stiger.
2. Klimaanleggslekkasjedetektor
Det er en komparator som oppdager temperaturendringer i forhold til omgivelsestemperaturen. Det var først og fremst ment å oppdage tørke rundt dører og vinduer som forårsaker energilekkasjer, men kan brukes på mange andre måter når det er behov for en følsom detektor for temperaturendring. Hvis temperaturendringen peker over, lyser den røde LED-lampen, og hvis temperaturendringen peker under, lyser den grønne LED-lampen.
Kretsskjema for lekkasjedetektor
Her brukes IC1 som en brodetektor og forsterker hvis utgangsspenning øker når temperaturen stiger på grunn av broens ubalansering. De to andre IC-ene brukes som komparator. Begge LED-lampene er av ved å variere R1 for å balansere broen. Når broen er ubalansert på grunn av temperaturendring, vil en av LED-lampene lyse.
Deler:
R1 = 22K - Lineært potensiometer
R2 = 15K @ 20 ° C n.t.c. Termistor (se merknader)
R3 = 10K - 1 / 4W motstand
R4 = 22K - 1 / 4W motstand
R5 = 22K - 1 / 4W motstand
R6 = 220K - 1 / 4W motstand
R7 = 22K - 1 / 4W motstand
R8 = 5K - forhåndsinnstilt
R9 = 22K - 1 / 4W motstand
R10 = 680R - 1 / 4W motstand
C1 = 47 uF, 63V elektrolytisk kondensator
D1 = 5 mm. LED grønn
D2 = 5 mm. LED gul / hvit
U1 = TL061 IC, lavstrøm BIFET Op-Amp
IC2 = LM393 Dual Voltage Comparator IC
P1 = SPST-bryter
B1 = 9V PP3 batteri
Merknader:
- Motstandsområdet til termistorer bør være 10 til 20K i området 20 grader.
- Verdien av R1 skal være dobbelt så mye som termistormotstanden.
- Termistor skal være lukket i et lite hus for å sikre rask oppdagelse av temperaturendringer.
- Pin1 av IC2B skal kobles til pin7 av IC2A hvis bare en LED er nødvendig.
