- Vaaditut komponentit:
- Lämpötila-anturi LM35:
- Referenssijännitteen asettaminen Op-amp LM358: lle:
- Piirikaavio:
- Työselitys:
- Releen toiminta:
Aikaisemmin olemme rakentaneet Lämpötilaohjatut LED-piirit, joissa kaksi LEDiä palaa lämpötilan mukaan. Nyt parannamme tätä virtapiiriä releellä, ja nyt aiomme ohjata koti-AC-laitteita lämpötilan mukaan. Tämä piiri toimii automaattisena valokytkimenä, joka laukaisee, jos lämpötila ylittää tietyn tason (50 astetta tässä piirissä). Tässä käytetään LM35: tä lämpötila-anturina. Tätä 50 asteen kynnyslämpötilaa voidaan muuttaa säätämällä piirin muuttuvaa vastusta vaatimuksen mukaan.
Olemme käyttäneet yksinkertaista LED-lamppua tässä lämpötilaohjatussa kytkentäpiirissä esittelyä varten, mikä tarkoittaa, että jos lämpötila ylittää yli 50 celsiusastetta, lamppu käynnistyy automaattisesti ja jos lämpötila laskee alle 50 asteen, lamppu sammuu automaattisesti. Täällä voit vaihtaa polttimon millä tahansa vaihtovirtalaitteella, kuten jos vaihdat sen tuulettimella, se toimii lämpötilan ohjaamana tuulettimen piirinä. Se voi toimia myös palohälytyksenä, jos asetat kynnyslämpötilan erittäin korkealle, kuten 100 astetta, ja kytket hälytyksen lampun tilalle tai voit määrittää sen kytkemään ilmastointilaitteen automaattisesti päälle tietyn lämpötilan yli käyttämällä oikean luokituksen releä.
Vaaditut komponentit:
- 9v akku
- IC 7805
- Lämpötila-anturi LM35
- Op-amp LM358
- 10k ohmin vastus
- 1k ohmin vastus
- Muuttuva vastus 10k
- LED (valinnainen)
- NPN-transistori BC547
- Diodi 1N4007
- Rele 6v
- Polttimo tai mikä tahansa verkkolaite
Lämpötila-anturi LM35:
LM35 on kolmitapainen transistorin kaltainen laite. Siinä on VCC, GND ja OUTPUT. Tämä anturi tarjoaa vaihtelevan jännitteen ulostulossa lämpötilan perusteella. LM35 tuottaa lämpötilan celsiusasteina ja voi havaita jopa 150 asteen lämpötilan. LM35 on erittäin suosittu ja halpa lämpötila-anturi, jota käytetään yleensä digitaalisena lämpömittarina tai lämpötilan mittaamiseen.
Jokaista +1 celsiusasteen lämpötilan nousua kohden ulostulotapissa on + 10 mV suurempi jännite. Joten jos lämpötila on 0 ° C, anturin teho on 0 V, jos lämpötila on 10 ° C, anturin teho on + 100 mV, jos lämpötila on 25 ° C, anturin teho on + 250 mV.
Referenssijännitteen asettaminen Op-amp LM358: lle:
Tässä olemme käyttäneet Op-amp LM358: ta vertaamaan LM35: n lähtöjännitettä vertailujännitteeseen. Kuten jo mainittiin, olemme asettaneet piirin kynnysjännitteelle 50 astetta, joten op-amp: n käynnistämiseksi 50 asteessa meidän on asetettava vertailujännite 0,5 voltiksi, koska 50 asteen lämpötilassa LM35: n lähtöjännite on 0,5 volttia tai 500 mV. Vertailujännite on LM358: n nastassa 2 oleva jännite.
Nyt referenssijännitteen asettamiseksi olemme luoneet jännitteenjakajan piirin käyttämällä vastusta R1 ja muuttuvaa vastusta RV1 10 k. Käyttämällä yllä olevia kaavoja voit asettaa referenssijännitteen vastaavasti ja muuttaa kynnyslämpötilaa. Haluat asettaa 50 celsiusasteen lämpötilan laukaisevaksi arvoksi, voit asettaa potentiometrin suunnilleen arvoon 8k: 2k kuten:
Vout = (R2 / R1 + R2) * Vin
(tässä R2 on potentiometrin toinen osa: 2k ohm ja R1 on R1 + potentiometrin ensimmäinen osa: 10k + 8k)
Vout = (2/18 + 2) * 5 = 0,5 v
Op-amp LM358:
Op-vahvistimet tunnetaan myös nimellä Voltage Comparators. Kun jännite ei-invertoivassa tulossa (+) on suurempi kuin invertoivan tulon (-) jännite, vertailijan lähtö on korkea. Ja jos käänteisen tulon (-) jännite on korkeampi kuin ei-käänteinen pää (+), niin lähtö on matala. Lisätietoja op-amp: n toiminnasta täällä.
LM358 on kaksinkertainen hiljainen toimintavahvistin, jonka sisällä on kaksi itsenäistä jännitevertailijaa. Tämä on yleiskäyttöinen op-vahvistin, joka voidaan konfiguroida monissa tiloissa, kuten vertailija, kesä, integraattori, vahvistin, erotin, käänteinen tila, ei-invertoiva tila jne.
Piirikaavio:
Työselitys:
Tämän lämpötilasäädellyn kodinkoneen piirin toiminta on helppoa. 9v: n yleiskäyttöistä akkua käytetään koko virran kytkemiseen ja IC7805: tä käytetään säännellyn 5v: n virran syöttämiseen piiriin. Kun lämpötila on alle 50 astetta, LM358: n lähtö pysyy matalana ja transistori Q1 ja rele pysyvät myös OFF-tilassa, joten polttimo on pois päältä. Voit asettaa tämän kynnyslämpötilan vastaavasti kääntämällä POT: ta.
Nyt kun ympäristön lämpötila ylittää 50 celsiusastetta, LM35: n lähtöjännite tapissa 2 on myös yli 0,5 volttia tai 500 mV. LM35: n lähtö on kytketty Op-amp LM358: n napaan 3. Ja kun olemme asettaneet vertailujännitteen (jännite LM358: n nastassa 2) arvoon 0,5 volttia, niin nyt jännite nastassa 3 (ei-invertoiva tulo) tulee korkeammaksi kuin jännite nastassa 2 (käänteinen tulo) ja opampin LM358 (PIN-koodi) lähtö 1) tulee KORKEA. LM358: n lähtö on kytketty NPN-transistorin Q1 kantaan, joten myös Q1 kytkeytyy PÄÄLLE, mikä laukaisee releen ja polttimo kytkeytyy päälle. Releen sisällä on pieni kela, joka saa energiaa pienellä virralla ja laukaisee siihen liitetyn vaihtovirtalaitteen, olemme selittäneet sen toimintaa alla. Joten tämä piiri tunnistaa lämpötilarajan ja kytkee laitteet automaattisesti päälle.
Esittelyvideossa olemme käyttäneet juotinta ympäröivän lähellä olevan lämpötila-anturin LM35 lämmittämiseen, tarkista video lopussa. Työskentelemme myös täällä 220 V: n suorien verkkojännitteiden kanssa, joten on oltava erityisen varovainen, muuten sinulla voi olla vakava loukkaantuminen.
Releen toiminta:
Rele on sähkömagneettinen kytkin, joka antaa paljon suuremman virran virrata, kun siihen syötetään pieni virta, kuten käytämme kytkimenä transistoria. Releä käytetään yleensä vaihtovirtalaitteiden (vaihtovirta) ohjaamiseen käyttämällä paljon pienempää tasavirtaa.
Releen sisällä on kela ja kun kelaan ei ole kytketty jännitettä, COM (yhteinen) on kytketty NC: ään (normaalisti suljettu kosketin). Ja kun kelaan on kohdistettu jonkin verran jännitettä, syntyy sähkömagneettinen kenttä. Ne, jotka houkuttelevat ankkurin (jouseen kytketty vipu), ja COM ja NO (normaalisti avoin kosketin) kytkeytyvät, mikä antaa suuremman virran virrata. Releitä on saatavana monina luokituksina, tässä käytimme 6 V: n käyttöjännitereleitä, jotka antavat 7A-250VAC-virran virrata.
Rele konfiguroidaan käyttämällä pientä ohjainpiiriä, joka koostuu transistorista, diodista ja vastuksesta. Transistoria käytetään virran vahvistamiseen siten, että täysi virta (tasavirtalähteestä - 9v paristo) voi virrata kelan läpi energiaksi. Vastusta käytetään aikaansaamaan esijännitys transistorille. Ja diodia käytetään estämään käänteinen virtaus, kun transistori kytketään pois päältä. Jokainen induktorikäämi tuottaa yhtäläisen ja vastakkaisen EMF: n, kun se sammutetaan äkillisesti, mikä voi vahingoittaa komponentteja pysyvästi, joten diodia on käytettävä estämään vastavirta. Relemoduuli on helposti saatavilla markkinoilla kaikkine ohjainpiiri pöydällä tai se voidaan luoda käyttämällä edellä komponentteja. Tässä olemme käyttäneet 6 V: n relemoduulia. Voit oppia lisää viestistä täältä.