В сообщении объясняется, как создать прикладную схему LM35, понимая ее техническое описание, распиновку и другие технические характеристики.
Автор: SS Kopparthy
LM35 Основные характеристики
Микросхема LM35 представляет собой устройство для измерения температуры, внешне похожее на транзистор (наиболее популярный корпус - корпус ТО-92).
Это устройство используется в большинстве цепей, в которых необходимо измерять температуру, поскольку это устройство является недорогим, надежным и имеет точность до + -3 / 4 градусов Цельсия.
Низкая стоимость датчика обусловлена его подстройкой и калибровкой на уровне пластины.
Эта ИС намного лучше термистора из-за точности измерения температуры.
Детали распиновки
Как вы можете видеть на рисунке выше, микросхема LM35 состоит из трех контактов, два из которых предназначены для питания датчика, а другой - выходного сигнала. Датчик может работать в диапазоне от -55 до 150 градусов Цельсия.
Температура на выходе прямо пропорциональна изменению температуры в градусах Цельсия. Также доступен другой вариант LM35C с диапазоном температур от -40 до 110 градусов Цельсия.
Технические характеристики и особенности
Это устройство выдает повышение температуры на 10 мВ на градус Цельсия.
Это устройство потребляет ток всего 60 мкА. Таким образом, он не потребляет много энергии из аккумулятора или источника питания.
Кроме того, из-за этого низкого тока самонагрев устройства составляет всего 0,1 ° C.
Также доступны другие варианты этого устройства, которые имеют другую комплектацию, например, ТО-46 и ТО-220.
Они работают так же, как и традиционные, но различаются по областям их использования и возможностям для конкретного приложения.
Например, металлический корпус TO-46 может использоваться для измерения температуры поверхности, поскольку металлический корпус может находиться в непосредственном контакте с поверхностью, температуру которой необходимо измерить, в то время как корпус TO-92 не может, поскольку устройство измеряет температуру в основном в зависимости от температуры клемм устройства, поскольку металлические клеммы проводят больше температуры, чем пластиковый корпус.
Следовательно, LM35 в корпусе TO-92 используется для измерения температуры воздуха в большинстве цепей.
Блок-схема и внутреннее функционирование
На изображении выше показана внутренняя блок-схема IC LM35. Здесь мы видим, что внутренняя конфигурация ИС состоит из пары операционных усилителей A1 и A2. Первый операционный усилитель A1 сконфигурирован как точный датчик температуры через контур обратной связи, образованный парой BJT, сконфигурированных как токовое зеркало.
Токовое зеркало обеспечивает идеально линейную и стабильную скорость определения температуры и предотвращает ложное срабатывание или неточные показания температуры на выходе.
Измеренная температура создается на стороне эмиттера токового зеркала со скоростью 8,8 мВ на градус Цельсия.
Выходной сигнал подается на буферный каскад с использованием другого операционного усилителя A2, который сконфигурирован как повторитель напряжения с высоким импедансом.
Этот каскад A2 действует как буфер для усиления преобразования температуры в напряжение и передает его на последний выходной вывод ИС через другой каскад BJT с высоким импедансом, сконфигурированный как эмиттерный повторитель.
Таким образом, конечный выходной сигнал становится сильно изолированным от фактического каскада датчика температуры и обеспечивает высокоточную реакцию измерения температуры, которая может использоваться пользователем с помощью внешнего переключающего каскада, такого как каскад реле или симистор.
Использование радиатора
Микросхема датчика LM35 также может быть припаяна к ребру радиатора для повышения точности и уменьшения времени обнаружения и отклика в медленно движущемся воздухе.
Чтобы лучше понять, давайте взглянем на следующую схему, в которой LM35 используется для индикации, когда температура превышает заданный уровень:
Схема датчика температуры с использованием микросхемы LM35
В схеме LM35 в качестве компаратора используется операционный усилитель IC741. Операционный усилитель сконфигурирован как неинвертирующий усилитель.
Это означает, что когда LM35 обнаруживает высокую температуру, выход операционного усилителя становится + ve, загорается красный светодиод и температура падает ниже заданного уровня, выход операционного усилителя становится отрицательным и загорается зеленый светодиод.
Уровень высокой температуры можно установить с помощью предустановки в контуре.
Чтобы установить уровень температуры, при котором загорается красный светодиод, вам необходимо знать фактическую температуру, при которой цепь проверяется. Для этого можно использовать мультиметр.
Поскольку мы знаем, что выходное напряжение LM35 увеличивается на 10 мВ при повышении температуры на градус Цельсия, мы можем использовать мультиметр для измерения выходного напряжения, например, напряжение составляет 322 мВ, тогда температура в месте составляет 32,2 ° C.
Вы даже можете проверить ИС, работает она или нет, используя описанную выше процедуру. Вы можете измерить фактическую температуру с помощью атмосферного термометра и сравнить ее со значениями, полученными с помощью LM35. Вы можете не получить точные значения, но должны получить близкие значения.
Цепь управления реле LM35
Точный контроллер температуры на основе LM35 может быть построен для управления внешней нагрузкой, такой как нагреватель или вентилятор, путем присоединения ступени драйвера реле к нашему предыдущему, как показано ниже:
Поняв, как работает приведенная выше схема LM35, вы должны были понимать, как LM35 работает практически в схемах.
Предыдущая статья: Цепь стоп-сигнала в зависимости от скорости Следующая статья: Цепь аварийной сигнализации мотоцикла
