- Nødvendige komponenter:
- Temperatursensor LM35:
- Opsætning af referencespænding til op-amp LM358:
- Kredsløbsdiagram:
- Arbejdsforklaring:
I dag bygger vi et simpelt, men meget nyttigt kredsløb ved hjælp af temperatursensor LM35. I dette kredsløb skal vi styre lysdioderne i henhold til temperaturen omkring. Hvis temperaturen går ud over et bestemt niveau (50 grader i dette kredsløb), vil den røde LED automatisk lyse, ellers forbliver den gule lysdiode tændt under den pågældende temperatur. Denne tærskeltemperaturværdi kan indstilles ved at justere den variable modstand i kredsløbet i henhold til kravet.
Dette temperaturstyrede lyskredsløb kan være nyttigt på mange måder, da det kan fungere som temperaturindikator, eller det kan udløse enhver enhed som blæser eller alarm ud over en bestemt temperatur. Det kan også fungere som brandalarm, hvis du indstiller tærskeltemperaturen meget højt som 100 grader Celsius. I dette kredsløb lærer du også om, hvordan du bruger LM35-sensoren i ethvert kredsløb. LM35 er meget populær og billig temperaturføler, der generelt bruges som digitalt termometer eller til måling af temperatur.
Nødvendige komponenter:
- 9v batteri
- IC 7805
- Temperatursensor LM35
- Op-amp LM358
- 10k ohm modstand (3)
- 1k ohm modstand (3)
- Variabel modstand 10k
- Lysdioder (rød og gul)
- NPN Transistor BC547 (2)
Temperatursensor LM35:
LM35 er en trebenet transistorlignende enhed. Det har VCC, GND og OUTPUT. Denne sensor giver variabel spænding ved udgangen baseret på temperatur. “LM35” leverer output i grad Celsius og kan registrere op til 150 grader Celsius temperatur.
For hver +1 celsius temperaturstigning vil der være + 10mV højere spænding ved udgangsstiften. Så hvis temperaturen er 0 ◦ celsius, vil sensorens output være 0 V, hvis temperaturen er 10 igr celsius, vil sensorens output være + 100 mV, hvis temperaturen er 25 ◦ C, vil sensorens output være + 250 mV.
Opsætning af referencespænding til op-amp LM358:
Her har vi brugt Op-amp LM358 til at sammenligne udgangsspændingen på LM35 med referencespændingen. Som nævnt har vi indstillet kredsløbet til tærskelspænding 50 grader, så for at udløse op-amp ved 50 grader skal vi indstille referencespændingen til 0,5 volt, da LM35 udgangsspænding ved 50 graders temperatur vil være 0,5 volt eller 500mV. Reference spænding er spændingen ved pin nr. 2 i LM358 (se kredsløbsdiagram nedenfor).
For at indstille referencespændingen har vi oprettet et spændingsdelerkredsløb ved hjælp af modstand R1 og variabel modstand RV1 på 10k. Ved at bruge ovenstående formler kan du indstille referencespændingen i overensstemmelse hermed og kan ændre tærskelstemperaturen. Som at indstille temperaturen på 50 grader Celsius som udløsningsværdi, kan du indstille potentiometeret omtrent til 8k: 2k som:
Vout = (R2 / R1 + R2) * Vin
(her er R2 anden del af potentiometer: 2k ohm og R1 er R1 + første del af potentiometer: 10k + 8k)
Vout = (2/18 + 2) * 5 = 0,5 v
Op-amp LM358:
Op-forstærkere er også kendt som spændingskomparatorer. Når spændingen ved ikke-inverterende indgang (+) er højere end spændingen ved inverterende indgang (-), er output fra komparatoren høj. Og hvis spændingen i inverterende input (-) er højere end ikke-inverterende ende (+), så er output LAV. Lær mere om at arbejde med op-amp her.
LM358 er en dobbelt forstærker med lav støj, der har to uafhængige spændingskomparatorer indeni. Dette er en almindelig op-forstærker, som kan konfigureres i mange tilstande som komparator, sommer, integrator, forstærker, differentiator, inverterende tilstand, ikke-inverterende tilstand osv.
Kredsløbsdiagram:
Arbejdsforklaring:
Arbejdet med dette temperaturstyrede lysprojekt er enkelt. 9v batteri til almindeligt brug bruges til at tænde for hele kredsløbet, og IC7805 bruges til at levere den regulerede 5v-forsyning til kredsløbet. Når temperaturen er under 50 grader Celsius, forbliver den gule lysdiode TIL, og RØD forbliver FRA. Når temperaturen er under 50 grader, forbliver output fra LM358 LAV, og Q1 forbliver i OFF-tilstand, og transistor Q2 forbliver i ON-tilstand.
Når omgivende temperatur nu overstiger 50 grader Celsius, går udgangsspændingen på LM35 ved pin 2 også højere end 0,5 volt eller 500 mV. Output af LM35 er tilsluttet pin 3 i Op-amp LM358. Og da vi har indstillet referencespændingen (spænding ved pin 2 i LM358) til 0,5 volt, så bliver spænding ved pin 3 (ikke-inverterende indgang) højere end spænding ved pin 2 (inverterende input) og output fra opamp LM358 (PIN 1) bliver HØJ. Output af LM358 forbundet til basen af NPN-transistoren Q1, så Q1 bliver også TIL, og den røde LED begynder at lyse. Samtidig bliver bunden af Transistor Q2 jordet og Q2 slukkes, og den gule lysdiode slukkes også. Så det er sådan, kredsløbet registrerer temperaturgrænsen og indikerer ved at gløde den røde LED.
I demonstrationen videoen nedenfor, vi har brugt loddekolbe at varme op den omgivende nær Temperaturføler LM35, tjek det.