Sensor temperatur

Untuk mengetahui apakah itu membeku Anda hanya perlu untuk mengukur suhu . Ini harus dilakukan secara akurat , tentu saja , dan oleh karena itu kita perlu memilih sensor suhu bahwa kita memiliki beberapa keyakinan dalam pilihan telah kembali dibuat untuk jenis yang telah kita digunakan dalam banyak sirkuit Elektor sebelumnya, LM35CZ ( . - 40-110 ° C ) . Sensor ini tidak mahal dan menghasilkan tegangan output yang sebanding dengan suhu dalam derajat Celcius ( 10 mV / ° C ) .

Sensor
Sebuah LM35 biasanya didukung dari power supply tunggal berakhir dan 0 ° C sesuai dengan tegangan output dari 0 V. Oleh karena itu tidak mungkin untuk mengukur suhu negatif dengan LM35 dalam rangkaian aplikasi standar. Namun itu adalah mungkin untuk mengukur suhu negatif jika outputnya dihubungkan ke tegangan suplai negatif melalui resistor . Perlu ada arus 50 μA melalui resistor ini ( R2 dalam skema ) .

Kita hanya perlu untuk mendeteksi titik beku dengan sirkuit ini. Itulah mengapa ada pembanding setelah sensor suhu, yang ternyata sebuah LED pada jika suhu telah turun di bawah 0 ° C selama malam. Untuk memastikan bahwa komparator beroperasi dengan baik maka perlu bahwa nilai pengukuran dapat menjadi sedikit lebih negatif sehubungan dengan input. Untuk mengatasi masalah ini, dioda (D1) telah terhubung secara seri dengan koneksi tanah dari LM35. Penurunan tegangan D1 (karena arus kecil melalui LM35 ini hanya 0,47 V) bertindak sebagai catu daya 'negatif'. Karena masukan non-pembalik dari comparatorIC2 terhubung melalui R3 ke anoda D1 berfungsi sebagai tingkat C-referensi 0 ° untuk komparator.

pembanding
pembanding adalah jenis opamp TLC271 standar, yang kita dikonfigurasi untuk konsumsi saat ini minimal oleh
menghubungkan input bias-pilih (pin 8) dengan tegangan listrik. Tidak perlu untuk detektor untuk menjadi cepat dan karena itu akan bekerja dengan baik dengan opamp beroperasi dalam mode yang paling ekonomis.

LED D3 memberikan indikasi es. Ini adalah maksud bahwa LED tetap pada sekali suhu di dalam ruangan turun di bawah titik beku atau ketika sudah di bawah titik beku. Untuk mewujudkan ini, hysteresis asimetris dibuat dengan bantuan R3, R4 dan D2. Instan bahwa output pergi tinggi, masukan non-pembalik berjalan lebih positif melalui D2 dan R4, dan karena itu output tetap tinggi. Suhu sekarang harus meningkat menjadi lebih dari 30 ° sebelum LED akan keluar dengan sendirinya. Dalam prakteknya ini mungkin berarti bahwa itu adalah musim panas dan bahwa hal itu tidak mungkin untuk membekukan pula. Jika perlu, hysteresis dapat ditingkatkan dengan meningkatkan nilai R3.

Kapasitor C2 ditambahkan untuk memastikan bahwa LED tetap off (sirkuit reset) saat listrik tersambung. Input non-pembalik dari opamp sebentar terhubung ke ground dan output karena itu rendah. R1 dan S1 hanya diperlukan jika rangkaian perlu diatur ulang bila baterai terhubung. Alih-alih S1 Anda juga bisa menggunakan switch power supply atau bahkan hanya sekedar melepas aki sejenak.

Power supply hemat
Sejak rangkaian diasumsikan akan didukung dari baterai ada upaya sadar untuk meminimalkan konsumsi daya. Konsumsi saat prototipe, pada tegangan listrik mulai dari 6 sampai 9 V, adalah kurang dari 120 μA. Ketika LED pada posisi on, konsumsi saat ini naik hanya 1 mA di 6V dan 1,8 mA di 9V, karena arus LED rendah digunakan. Dalam prototipe kami menggunakan hijau, rendah saat LED.

Jika empat baterai AA senter (dengan kapasitas sekitar 2 Ah) yang digunakan, maka rangkaian akan berjalan selama dua tahun dalam modus siaga. Ketika LED adalah pada ini jauh lebih pendek, tentu saja (sekitar dua bulan, ini mudah cukup lama untuk menjalankan melalui periode musim dingin yang parah). Sebuah baterai 9-V standar juga akan bertahan musim dingin tunggal, asalkan Anda sering memeriksa apakah LED menyala.

Akhirnya, komentar tentang TLC-271CP digunakan di sini. Versi dengan C-akhiran yang ditentukan untuk berbagai operasi 0-70 ° C, tetapi akan terus bekerja pada suhu yang lebih rendah, terutama mengingat bahwa IC tidak digunakan dalam aplikasi linear. Jika ragu Anda dapat selalu mencoba untuk mendapatkan tangan Anda pada versi dengan I-akhiran (yaitu, TLC271IP: -40 sampai 125 ° C). Tapi itu hanya diperlukan jika Anda berharap untuk menjadi nyata dingin di ruang dipantau ...

perakitan cepat
Rangkaian berisi sangat sedikit bagian dan karena itu dapat dengan mudah dibangun di atas sepotong kecil papan prototyping. Tidak perlu untuk mengkalibrasi apa-apa, setelah dibangun siap untuk digunakan.
Penulis: Ton Giesberts, Elektor Majalah 2008.
di translate via google