Šeit mums ir divi praktiski pielietojumi, kas saistīti ar ķēdēm, lai noteiktu temperatūru, izmantojot sensorus, un dod elektrisko jaudu. Abās ķēdēs mēs izmantojām analogo shēmu. Tāpēc mums ir īsa ideja par analogajām shēmām.
Sensors ir vienība, kas var izmērīt fizisku parādību un kvantificēt to, citiem vārdiem sakot, tas dod izmērāmu brīnuma attēlojumu noteiktā mērogā vai diapazonā. Sensori parasti tiek iedalīti divos veidos: analogie un digitālie sensori . Šeit mēs apspriedīsim par analogo sensoru.
Analogais sensors ir sastāvdaļa, kas nemēra faktisko lielumu un pārveido tā vērtību tādā lielumā, kādu mēs varam izmērīt ar elektronisko shēmu, parasti ar rezistoru vai kapacitatīvo vērtību, kuru mēs varam mainīt sprieguma kvalitātē. Analogā sensora piemērs varētu būt termistors, kur rezistors maina savu pretestību, pamatojoties uz temperatūru. Lielākajai daļai analogo sensoru parasti ir trīs savienojuma tapas, viena barošanas sprieguma iegūšanai, viena zemes savienošanai, bet pēdējā ir izejas sprieguma tapa. Lielākā daļa analogo sensoru, kurus mēs izmantosim, ir pretestības sensori, parādīts attēlā. Tas ir ieslēgts ķēdē tā, lai tam būtu izeja ar noteiktu sprieguma diapazonu, parasti sprieguma diapazons ir no 0 voltiem līdz 5 voltiem. Visbeidzot, mēs varam iegūt šo vērtību mūsu mikrokontrollerī, izmantojot vienu no tā analogās ieejas tapām. Analogie sensori mēra ierīču durvju stāvokli, ūdeni, jaudu un dūmus.
1. Vienkāršs siltuma sensors
1. Vienkāršs siltuma sensorsIzveidojiet šo vienkāršo siltuma sensora ķēdi, lai uzraudzītu temperatūru siltumu ģenerējošās ierīcēs, piemēram, pastiprinātājā un invertorā. Kad temperatūra ierīcē pārsniedz pieļaujamo robežu, ķēde brīdina ar pīkstieniem. Tas ir pārāk vienkārši, un to var salabot pašā ierīcē, izmantojot no tās pieskaramo jaudu. Ķēde darbojas no 5 līdz 12 voltiem līdzstrāvā.
Kontūra ir veidota, izmantojot populāro taimeri IC 555 režīmā Bistable. IC 555 ir divi salīdzinātāji, flip flop un izejas posms. Tās izeja kļūst augsta, ja tās sprūda tapai 2 tiek piemērots negatīvs impulss, kas lielāks par 1/3 Vcc. Šajā laikā apakšējais salīdzinātājs iedarbina un maina flip-flop stāvokli, un izeja pagriežas augstu. Tas ir, ja spraudnis pie tapas 2 ir mazāks par 1/3 Vcc, jauda ir augsta un ja tā ir lielāka par 1/3 Vcc, izeja paliek zema.
Šeit kā siltuma sensors tiek izmantots NTC (negatīvās temperatūras koeficients) termisters. Tas ir sava veida mainīgs rezistors, un tā pretestība ir atkarīga no temperatūras ap to. NTC Thermister pretestība samazinās, kad temperatūra tās tuvumā palielinās. Bet PTC (pozitīvās temperatūras koeficients) termistorā pretestība palielinās, kad temperatūra paaugstinās.
Ķēdē 4,7K NTC termistors ir savienots ar IC1 pin2. Mainīgais rezistors VR1 pielāgo termistora jutību konkrētajā temperatūras līmenī. Lai atiestatītu flip-flop un tādējādi mainītu izvadi, tiek izmantots IC1 sliekšņa tapa 6. Ja caur piespiešanas slēdzi 6. tapai tiek piemērots pozitīvs impulss, IC1 augšējais salīdzinātājs kļūst augsts un iedarbina flip-flop R ieeju. Tas tiek atiestatīts, un izeja kļūst zema.
Kad ierīces temperatūra ir normāla (kā to nosaka VR1), IC1 izeja paliek zema, jo sprūda tapa 2 kļūst lielāka par 1/3 Vcc. Tas saglabā zemu izvadi un skaņas signāls klusē. Kad ierīces temperatūra paaugstinās ilgstošas lietošanas vai strāvas padeves īssavienojuma dēļ, Thermister pretestība samazinās, ņemot sprūda tapu mazāku par 1/3 Vcc. Tad aktivizējas Bistable, un tā jauda ir augsta. Tas aktivizē skaņas signālu un tiks ģenerēti pīkstieni. Šis stāvoklis turpinās, līdz temperatūra pazeminās vai IC atiestatīsies, nospiežot S1.
Kā iestatīt?
Salieciet ķēdi uz kopēja PCB un nofiksējiet monitorējamās ierīces iekšpusē. Pievienojiet termisteru (termisteram nav polaritātes) ar ķēdi, izmantojot plānus vadus. Piestipriniet termisteru netālu no ierīces siltumu ģenerējošām daļām, piemēram, transformatora vai siltuma izlietnes. Strāvu var pieskarties no ierīces barošanas avota. Ieslēdziet ķēdi un ieslēdziet ierīci. Lēnām noregulējiet VR1, līdz signāls apstājas normālā temperatūrā. Ķēde kļūs aktīva, kad temperatūra ierīces iekšienē paaugstināsies.
2. Gaisa kondicionētāja noplūdes detektors
Tas ir salīdzinātājs, kas nosaka temperatūras izmaiņas attiecībā pret apkārtējo temperatūru. Tas galvenokārt bija paredzēts sausuma noteikšanai ap durvīm un logiem, kas izraisa enerģijas noplūdi, bet tos var izmantot daudzos citos veidos, kad nepieciešams jutīgs temperatūras izmaiņu detektors. Ja temperatūras maiņa ir vērsta virs, sarkanā gaismas diode deg, un, ja temperatūras maiņa ir zemāka, zaļā gaismas diode deg.
Gaisa kondicionētāja noplūdes detektora shēmas shēma
Šeit IC1 tiek izmantots kā tilta detektors un pastiprinātājs, kura izejas spriegums palielinās, kad temperatūra paaugstinās tilta nelīdzsvarotības dēļ. Divas citas IC tiek izmantotas kā salīdzinājums. Abi gaismas diodes ir izslēgtas, mainot R1, lai līdzsvarotu tiltu. Kad tilts ir nelīdzsvarots temperatūras izmaiņu dēļ, iedegsies viens no LED.
Daļas:
R1 = 22K - lineārais potenciometrs
R2 = 15K @ 20 ° C n.t.c. Termistors (sk. Piezīmes)
R3 = 10K - 1 / 4W rezistors
R4 = 22K - 1 / 4W rezistors
R5 = 22K - 1 / 4W rezistors
R6 = 220K - 1 / 4W rezistors
R7 = 22K - 1 / 4W rezistors
R8 = 5K - iepriekš iestatīts
R9 = 22K - 1 / 4W rezistors
R10 = 680R - 1 / 4W rezistors
C1 = 47µF, 63V elektrolītiskais kondensators
D1 = 5 mm. LED zaļa
D2 = 5 mm. LED dzeltens / balts
U1 = TL061 IC, vājas strāvas BIFET Op-Amp
IC2 = LM393 dubultā sprieguma salīdzinātāja IC
P1 = SPST slēdzis
B1 = 9V PP3 akumulators
Piezīmes:
- Termistoru pretestības diapazonam jābūt no 10 līdz 20K 20 grādu diapazonā.
- R1 vērtībai jābūt divreiz lielākai par termistora pretestības vērtību.
- Lai nodrošinātu ātru temperatūras izmaiņu noteikšanu, termistors jāievieto mazā apvalkā.
- IC2B 1. kontakts ir jāpievieno IC2A 7. kontaktam, ja nepieciešams tikai viens gaismas diode.
