Здесь у нас есть два практических приложения, включающих схемы для измерения температуры с помощью датчиков и выдачи электрического сигнала. В обеих схемах мы использовали аналоговую схему. Итак, давайте вкратце познакомимся с аналоговыми схемами.
Датчик - это устройство, которое может измерять физическое явление и определять его количественно, другими словами, оно дает измеримое представление о чуде в определенном масштабе или диапазоне. Обычно датчики делятся на два типа: аналоговые и цифровые датчики . Здесь мы собираемся обсудить аналоговый датчик.
Аналоговый датчик - это компонент, который измеряет любую фактическую величину и преобразует ее значение в величину, которую мы можем измерить с помощью электронной схемы, обычно резистора или емкостного значения, которое мы можем преобразовать в качество напряжения. Примером аналогового датчика может быть термистор, сопротивление которого изменяется в зависимости от температуры. Большинство аналоговых датчиков обычно имеют три соединительных контакта: один для получения напряжения питания, один для соединения с землей и последний - контакт выходного напряжения. Большинство аналоговых датчиков, которые мы собираемся использовать, являются резистивными датчиками, как показано на рисунке. Он подключен к цепи таким образом, что он будет иметь выход с определенным диапазоном напряжения, обычно диапазон напряжения составляет от 0 до 5 вольт. Наконец, мы можем получить это значение в наш микроконтроллер, используя один из его аналоговых входных контактов. Аналоговые датчики измеряют положение двери, воду, мощность и дымность устройств.
1. Простой датчик тепла.
1. Простой датчик тепла.Сделайте эту простую схему теплового датчика для контроля температуры в устройствах, вырабатывающих тепло, таких как усилитель и инвертор. Когда температура в приборе превышает допустимый предел, цепь предупреждает звуковыми сигналами. Он слишком прост и может быть закреплен в самом устройстве, отключив от него питание. Схема работает от 5 до 12 вольт постоянного тока.
Схема разработана с использованием популярного таймера IC 555 в бистабильном режиме. IC 555 имеет два компаратора, триггер и выходной каскад. Его выход становится высоким, когда на его вывод 2 триггера подается отрицательный импульс более 1/3 Vcc. В это время срабатывает нижний компаратор, который изменяет состояние триггера, и выход становится высоким. То есть, если напряжение на выводе 2 меньше 1/3 В постоянного тока, выходное напряжение становится высоким, а если оно выше 1/3 В постоянного тока, выходное напряжение остается низким.
Здесь в качестве теплового датчика используется термистор с отрицательным температурным коэффициентом (NTC). Это своего рода переменный резистор, и его сопротивление зависит от температуры вокруг него. В NTC Thermister сопротивление падает, когда температура в его окрестностях увеличивается. Но в термисторе PTC (положительный температурный коэффициент) сопротивление увеличивается при повышении температуры.
В схеме термистор NTC 4,7 кОм подключен к контакту 2 микросхемы IC1. Переменный резистор VR1 регулирует чувствительность термистора на определенном температурном уровне. Чтобы сбросить триггер и, следовательно, изменить выход, используется пороговый вывод 6 IC1. Когда положительный импульс подается на контакт 6 через нажимной переключатель, верхний компаратор IC1 становится высоким и запускает вход R триггера. Это сбрасывается, и выход становится низким.
Когда температура устройства нормальная (как установлено VR1), выход IC1 остается низким, потому что триггерный вывод 2 получает более 1/3 Vcc. Это поддерживает низкий уровень мощности, и зуммер остается тихим. Когда температура в устройстве повышается из-за длительного использования или короткого замыкания в источнике питания, сопротивление термистера уменьшается, когда на спусковом штыре меньше 1/3 В постоянного тока. Затем срабатывает Bistable, и его выход становится высоким. При этом включается зуммер, и раздаются звуковые сигналы. Это состояние продолжается до тех пор, пока температура не снизится или IC не сбросится нажатием S1.
Как установить?
Соберите схему на общей печатной плате и закрепите внутри контролируемого устройства. Подключите термистор (термистор не имеет полярности) к цепи с помощью тонких проводов. Закрепите термистор рядом с тепловыделяющими частями устройства, такими как трансформатор или радиатор. Питание можно отводить от источника питания устройства. Включите питание цепи и включите устройство. Медленно регулируйте VR1, пока зуммер не перестанет достигать нормальной температуры. Схема активируется при повышении температуры внутри устройства.
2. Детектор утечки кондиционера
Это компаратор, который определяет изменения температуры относительно окружающей температуры. Он был в первую очередь предназначен для обнаружения засух вокруг дверей и окон, вызывающих утечки энергии, но может использоваться и многими другими способами, когда требуется чувствительный датчик изменения температуры. Если изменение температуры указывает выше, горит красный светодиод, а если изменение температуры указывает ниже, горит зеленый светодиод.
Принципиальная схема детектора утечки кондиционера
Здесь IC1 используется как мостовой детектор и усилитель, выходное напряжение которого увеличивается при повышении температуры из-за разбалансировки моста. Две другие микросхемы используются в качестве компаратора. Оба светодиода выключены путем изменения R1 для балансировки моста. Когда мост разбалансирован из-за изменения температуры, загорится один из светодиодов.
Детали:
R1 = 22K - линейный потенциометр
R2 = 15K при 20 ° C без изменений Термистор (см. Примечания)
R3 = 10 кОм - резистор 1/4 Вт
R4 = 22 кОм - резистор 1/4 Вт
R5 = 22 кОм - резистор 1/4 Вт
R6 = 220К - резистор 1/4 Вт
R7 = 22 кОм - резистор 1/4 Вт
R8 = 5K - предустановка
R9 = 22 кОм - резистор 1/4 Вт
R10 = 680R - резистор 1/4 Вт
C1 = 47 мкФ, 63 В электролитический конденсатор
D1 = 5 мм. Светодиод зеленый
D2 = 5 мм. Светодиод желтый / белый
U1 = TL061 IC, слаботочный операционный усилитель BIFET
IC2 = ИС двойного компаратора напряжения LM393
P1 = переключатель SPST
B1 = батарея 9 В PP3
Примечания:
- Диапазон сопротивления термисторов должен составлять от 10 до 20 кОм в диапазоне 20 градусов.
- Значение R1 должно быть в два раза больше сопротивления термистора.
- Термистор должен быть заключен в небольшой корпус, чтобы обеспечить быстрое обнаружение изменений температуры.
- Контакт 1 IC2B должен быть подключен к контакту 7 IC2A, если нужен только один светодиод.
