Сделайте простейшую схему индикатора температуры

Очень простую схему индикатора температуры можно построить, соединив один транзистор, диод и несколько других пассивных компонентов.

Использование транзистора в качестве датчика температуры

Как мы знаем, все полупроводники имеют эту «дурную привычку» изменять свои основные характеристики в ответ на изменения температуры окружающей среды.

Основные электронные компоненты, такие как транзисторы и диоды, очень подвержены колебаниям температуры корпуса.

Изменение характеристик этих устройств обычно связано с прохождением через них напряжения, которое прямо пропорционально величине разницы температур вокруг них.

Использование транзистора (BJT) в качестве датчика температуры

В предлагаемой конструкции диод и транзистор выполнены в виде мостовой схемы.

Поскольку обе эти активные части имеют идентичные свойства в отношении изменений температуры окружающей среды, они обе дополняют друг друга.

Использование Diode для создания источника опорного напряжения

Диод используется в качестве эталонного устройства, а транзистор подключается для выполнения функции датчика температуры.

Очевидно, что, поскольку диод размещен в качестве эталона, его необходимо разместить в среде с относительно постоянными температурными условиями, иначе диод также начнет изменять свой эталонный уровень, вызывая ошибку в процессе индикации.

Здесь на коллекторе транзистора используется светодиод, который напрямую интерпретирует состояние транзистора и, следовательно, помогает показать, какая разница температур имеет место вокруг транзистора.

Светодиод показывает изменение температуры

Светодиод используется для прямой индикации уровня температуры, измеряемой транзистором. В этой конструкции диод помещается при температуре окружающей среды или при комнатной температуре, при которой транзистор помещается или присоединяется к источнику тепла, который необходимо измерить.

Напряжение база-эмиттер транзистора эффективно сравнивается с опорным уровнем напряжения, создаваемым диодом на стыке D1 и R1.

Этот уровень напряжения считается опорным, и транзистор остается включенным в состояние OF, пока его базовое напряжение эмиттера остается ниже этого уровня. В качестве альтернативы этот уровень может быть изменен предварительно установленным P1.

Теперь, когда температура над транзистором начинает расти, его база-эмиттер начинает расти из-за изменяющейся характеристики транзистора.

Если температура пересекает заданное значение, напряжение эмиттера базы транзистора превышает предел, и транзистор начинает проводить.

Светодиоды постепенно начинают светиться, и его интенсивность становится прямо пропорциональной температуре на транзисторном датчике.

Осторожность

Необходимо соблюдать осторожность, чтобы температура транзистора не превысила 120 градусов Цельсия, иначе устройство может сгореть и навсегда выйти из строя.

Предлагаемая простая схема индикатора температуры может быть дополнительно модифицирована для включения или выключения внешнего устройства в ответ на измеренные уровни температуры.

Как рассчитать температурные пороги

Я расскажу об этом в своих следующих статьях. Номиналы резисторов конфигурации рассчитываются по следующей формуле:

R1 = (Ub - 0,6) / 0,005

R2 = (Ub - 1,5) / 0,015

Здесь Ub - входное напряжение питания, 0,6 - прямое падение напряжения BJT, 0,005 - стандартный рабочий ток для BJT.

Аналогично, 1,5 - это прямое падение напряжения для выбранного КРАСНОГО светодиода, 0,015 - стандартный ток для оптимального свечения светодиода.

Расчетные результаты будут в Ом.

Значение P1 может быть от 150 до 300 Ом.

Видеоклип