- Nödvändiga komponenter:
- Temperatursensor LM35:
- Ställa in referensspänning för Op-amp LM358:
- Kretsschema:
- Arbetsförklaring:
Idag bygger vi en enkel men ändå mycket användbar krets med hjälp av Temperatursensor LM35. I den här kretsen ska vi styra lysdioderna enligt temperaturen runt. Om temperaturen överskrider en viss nivå (50 grader i den här kretsen) lyser den röda lysdioden automatiskt, annars förblir den gula lysdioden under den specifika temperaturen. Detta tröskeltemperaturvärde kan ställas in genom att justera det variabla motståndet i kretsen enligt krav.
Denna temperaturstyrda ljuskrets kan vara användbar på många sätt, som att den kan fungera som temperaturindikator eller att den kan utlösa vilken enhet som helst som fläkt eller alarm utöver en viss temperatur. Det kan också fungera som brandlarm om du ställer in tröskeltemperaturen väldigt hög som 100 grader Celsius. I den här kretsen lär du dig också hur du använder LM35-sensorn i valfri krets. LM35 är mycket populär och billig temperatursensor som vanligtvis används som digital termometer eller för att mäta temperatur.
Nödvändiga komponenter:
- 9v batteri
- IC 7805
- Temperaturgivare LM35
- Op-amp LM358
- 10k ohm motstånd (3)
- 1k ohm motstånd (3)
- Variabel motstånd 10k
- Lysdioder (röda och gula)
- NPN Transistor BC547 (2)
Temperatursensor LM35:
LM35 är en tre-stifts transistorliknande enhet. Den har VCC, GND och OUTPUT. Denna sensor ger variabel spänning vid utgången baserat på temperatur. “LM35” ger effekt i grader Celsius och kan känna upp till 150 grader Celsius temperatur.
För varje +1 celsius temperaturökning kommer det att finnas + 10mV högre spänning vid utgångsstiftet. Så om temperaturen är 0◦ Celsius kommer sensorns utgång att vara 0V, om temperaturen är 10◦ Celsius kommer sensorns uteffekt att vara + 100mV, om temperaturen är 25◦ Celsius kommer sensorns utgång att vara + 250mV.
Ställa in referensspänning för Op-amp LM358:
Här har vi använt Op-amp LM358 för att jämföra utspänningen för LM35 med referensspänningen. Som nämnts har vi ställt in kretsen för tröskelspänningen 50 grader, så för att utlösa op-amp på 50 grader måste vi ställa in referensspänningen till 0,5 volt, eftersom vid 50 graders temperatur kommer LM35 att vara 0,5 volt eller 500 mV. Referensspänning är spänningen vid stift nr 2 i LM358 (se kretsschemat nedan).
För att ställa in referensspänningen har vi skapat en spänningsdelarkrets med hjälp av motstånd R1 och variabelt motstånd RV1 på 10k. Genom att använda ovanstående formler kan du ställa in referensspänningen i enlighet därmed och ändra tröskel temperaturen. Gilla att ställa in temperaturen på 50 grader Celsius som utlösande värde, du kan ställa in potentiometern ungefär på 8k: 2k som:
Vout = (R2 / R1 + R2) * Vin
(här R2 är andra delen av potentiometer: 2k ohm och R1 är R1 + första delen av potentiometer: 10k + 8k)
Vout = (2/18 + 2) * 5 = 0,5 v
Op-amp LM358:
Op-förstärkare är också kända som Voltage Comparators. När spänningen vid icke-inverterande ingång (+) är högre än spänningen vid inverterande ingång (-), är utgången från komparatorn hög. Och om spänningen för inverterande ingång (-) är högre än icke-inverterande ände (+), så är utgången LÅG. Lär dig mer om hur du arbetar med op-amp här.
LM358 är en Dual Low Noise operationsförstärkare med två oberoende spänningskomparatorer inuti. Detta är en allmänt op förstärkare som kan konfigureras i många lägen som komparator, sommar, integrator, förstärkare, differentiator, inverterande läge, icke-inverterande läge, etc.
Kretsschema:
Arbetsförklaring:
Att arbeta med detta temperaturstyrda ljusprojekt är enkelt. 9v batteri för allmänt ändamål används för att driva upp hela kretsen och IC7805 används för att förse den reglerade 5v-matningen till kretsen. När temperaturen är under 50 grader Celsius förblir den gula lysdioden PÅ och RÖD förblir AV. När temperaturen är under 50 grader förblir utgången från LM358 LÅG och Q1 förblir i AV-tillstånd och transistorn Q2 förblir i PÅ-tillstånd.
Nu när omgivningens temperatur överstiger 50 grader Celsius, går utspänningen på LM35 vid stift 2 också högre än 0,5 volt eller 500 mV. Utgången på LM35 är ansluten till stift 3 i Op-amp LM358. Och eftersom vi har ställt in referensspänningen (spänning vid stift 2 av LM358) till 0,5 volt, så nu blir spänningen vid stift 3 (icke-inverterande ingång) högre än spänningen vid stift 2 (inverterande ingång) och utgången från opamp LM358 (PIN 1) blir HÖG. Utgång från LM358 ansluten till basen på NPN-transistorn Q1, så Q1 blir också PÅ och den röda lysdioden börjar lysa. Samtidigt blir basen på Transistor Q2 jordad och Q2 släcks och gul lysdiod släcks också. Så det är så kretsen detekterar temperaturgränsen och indikerar genom att lysa den röda lysdioden.
I demonstrationen videon nedan har vi använt lödkolv för att värma upp den omgivande nära temperaturgivare LM35, kolla upp det.