Датчик температуры своими руками схема: Как сделать датчик температуры своими руками: схема термостат

Содержание

Как сделать датчик температуры своими руками: схема термостат

Общее понятие о температурных регуляторах

Приборы, фиксирующие и одновременно регулирующие заданное температурное значение, в большей степени встречаются на производстве. Но и в быту они также нашли своё место. Для поддержания необходимого микроклимата в доме часто используются терморегуляторы для воды. Своими руками делают такие аппараты для сушки овощей или отопления инкубатора. Где угодно может найти своё место подобная система.

В данном видео узнаем что из себя представляет регулятор температуры:

В действительности большинство терморегуляторов являются лишь частью общей схемы, которая состоит из таких составляющих:

  1. Датчик температуры, выполняющий замер и фиксацию, а также передачу к регулятору полученной информации. Происходит это за счёт преобразования тепловой энергии в электрические сигналы, распознаваемые прибором.
    В роли датчика может выступать термометр сопротивления или термопара, которые в своей конструкции имеют металл, реагирующий на изменение температуры и под её воздействием меняющий своё сопротивление.
  2. Аналитический блок – это и есть сам регулятор. Он принимает электронные сигналы и реагирует в зависимости от своих функций, после чего передаёт сигнал на исполнительное устройство.
  3. Исполнительный механизм – некое механическое или электронное устройство, которое при получении сигнала с блока ведёт себя определённым образом. К примеру, при достижении заданной температуры клапан перекроет подачу теплоносителя. И напротив, как только показания станут ниже заданных, аналитический блок даст команду на открытие клапана.

Это три основные части системы поддержания заданных температурных параметров. Хотя, помимо них, в схеме могут участвовать и другие части наподобие промежуточного реле. Но они исполняют лишь дополнительную функцию.

Самодельный регулятор температуры

Схем для того, чтобы сделать терморегулятор самому, в действительности очень много. Всё зависит от сферы, в которой будет применяться такое изделие. Конечно, создать нечто слишком сложное и многофункциональное крайне трудно. А вот термостат, который сможет использоваться для обогревания аквариума или сушки овощей на зиму, вполне можно создать, имея минимум знаний.

Это полезно: распределительный коллектор в системе отопления.

Простейшая схема

Самая простая схема термореле своими руками имеет безтрансформаторный блок питания, который состоит из диодного моста с параллельно подключённым стабилитроном, стабилизирующим напряжение в пределах 14 вольт, и гасящего конденсатора. Сюда же можно при желании добавить и стабилизатор на 12 вольт.

Создание терморегулятора не требует особых усилий и денежных вложений

В основе всей схемы будет использован стабилитрон TL431, который управляется делителем, состоящим из резистора на 47 кОм, сопротивления на 10 кОм и терморезистора, выполняющего роль датчика температуры, на 10 кОм.

Его сопротивление понижается с повышением температуры. Резистор и сопротивление лучше подбирать, чтобы добиться наилучшей точности срабатывания.

Сам же процесс выглядит следующим образом: когда на контакте управления микросхемой образуется напряжение больше 2,5 вольт, то она произведёт открытие, что включит реле, подавая нагрузку на исполнительный механизм.

Как изготовить терморегулятор для инкубатора своими руками, вы можете увидеть на представленном видео:

И напротив, когда напряжение станет ниже, то микросхема закроется и реле отключится.

Чтобы избежать дребезжания контактов реле, необходимо его выбирать с минимальным током удержания. И параллельно вводам нужно припаять конденсатор 470×25 В.

При использовании терморезистора NTC и микросхемы, уже бывавших в деле, предварительно стоит проверить их работоспособность и точность.

Таким образом, получается простейший прибор, регулирующий температуру. Но при правильно подобранных составляющих он превосходно работает в широком спектре применения.

Прибор для помещения

Такие терморегуляторы с датчиком температуры воздуха своими руками оптимально подходят для поддержания заданных параметров микроклимата в помещениях и ёмкостях. Он полностью способен автоматизировать процесс и управлять любым излучателем тепла начиная с горячей воды и заканчивая тэнами. При этом термовыключатель имеет отличные эксплуатационные данные. А датчик может быть как встроенным, так и выносным.

Здесь в качестве термодатчика выступает терморезистор, обозначенный на схеме R1. В делитель напряжения входят R1, R2, R3 и R6, сигнал с которого поступает на четвёртый контакт микросхемы операционного усилителя. На пятый контакт DA1 подаётся сигнал с делителя R3, R4, R7 и R8.

Сопротивления резисторов необходимо подбирать таким образом, чтобы при минимально низкой температуре замеряемой среды, когда сопротивление терморезистора максимальное, компаратор положительно насыщался.

Напряжение на выходе компаратора составляет 11,5 вольт. В это время транзистор VT1 находится в открытом положении, а реле K1 включает исполнительный или промежуточный механизм, в результате чего начинается нагрев. Температура окружающей среды в результате этого повышается, что понижает сопротивление датчика. На входе 4 микросхемы начинает повышаться напряжение и в результате превосходит напряжение на контакте 5. Вследствие этого компаратор входит в фазу отрицательного насыщения. На десятом выходе микросхемы напряжение становится приблизительно 0,7 Вольт, что является логическим нулём. В результате транзистор VT1 закрывается, а реле отключается и выключает исполнительный механизм.

На микросхеме LM 311

Такой термоконтроллер своими руками предназначен для работы с тэнами и способен поддерживать заданные параметры температуры в пределах 20-100 градусов. Это наиболее безопасный и надёжный вариант, так как в его работе применяется гальваническая развязка термодатчика и регулирующих цепей, а это полностью исключает возможность поражения электротоком.

Как и большинство подобных схем, в её основу берется мост постоянного тока, в одно плечо которого подключают компаратор, а в другое – термодатчик. Компаратор следит за рассогласованием цепи и реагирует на состояние моста, когда тот переходит точку баланса. Одновременно он же старается уравновесить мост с помощью терморезистора, изменяя его температуру. А термостабилизация может возникнуть лишь при определённом значении.

Резистором R6 задают точку, при которой должен образоваться баланс. И в зависимости от температуры среды терморезистор R8 может в этот баланс входить, что и позволяет регулировать температуру.

На видео вы можете увидеть разбор простой схемы терморегулятора:

Если заданная R6 температура ниже необходимой, то на R8 сопротивление слишком большое, что понижает ток на компараторе. Это вызовет протекание тока и открывание семистора VS1, который включит нагревательный элемент. Об этом будет сигнализировать светодиод.

По мере того как температура будет повышаться, сопротивление R8 станет снижаться. Мост будет стремиться к точке баланса. На компараторе потенциал инверсного входа плавно снижается, а на прямом – повышается. В какой-то момент ситуация меняется, и процесс происходит в обратную сторону. Таким образом, термоконтроллер своими руками будет включать или выключать исполнительный механизм в зависимости от сопротивления R8.

Если в наличии нет LM311, то её можно заменить отечественной микросхемой КР554СА301. Получается простой терморегулятор своими руками с минимальными затратами, высокой точностью и надёжностью работы.

Терморегулятор своими руками для погреба

Рассмотрена простая конструкция терморегулятора изготовленого своими руками для поддержания требуемой температуры внутри погреба при хранении овощей в зимнее время года. Питание схемы осуществляется от стандартного сетевого напряжения 220 вольт.

Простой терморегулятор на Arduino

Эту конструкцию проще всего собрать своими руками, в роли температурного датчика используется цифровой модуль DS18B20 с диапазоном измерения от -55 до 125 °С. Самодельное устройство имеет всего две кнопки управления «+» и «-» для настройки требуемых градусов, шаг настройки 0,5 °С. Arduino управляет работой модуля DS18B20 c гистерезисом в 0,5 °С. Если в течении трех секунд не будет регулирования градусов, дисплей покажет текущую температуру. Значение которой сохраняется в энергонезависимой памяти.

Скетч для программирования платы Arduino можно взять , схема соединения показана на рисунке ниже. Печатка не изготавливалась, т.к использовал для сборки макетную плату.

Терморегулятор на MAX6675 и контроллере Arduino

С помощью микросхемы MAX6675 можно измерить ТЭДС (термоэлектродвижущую силу) термопары типа К, результат измерения выводится в градусах Фаренгейта и Цельсия

Терморегулятор своими руками

Рассмотрим две самодельных конструкции, одна прототип (верхняя на рисунке), подсмотрена в журнале моделист конструктор и ее модернизированный вариант, чуть ниже

Терморегулятор своими руками схема

В модернизированном варианте, на сопротивлениях R1- RЗ выполнен делитель напряжения, Вольты идущие через него стабилизируется с помощью стабилитрона Д814Б. Сопротивление R3 это 10-килоомный терморезистор КМТ-12, его можно заменить на ММТ-1, ММТ-9, ММТ-12 или аналогичные. В верхнем плече делителя — два сопротивления: переменный номиналом 1,5-2,2 кОм с линейной характеристикой, его ручка настройки выносится на лицевую панель с градуировкой коррекция и подстроечный R2 сопротивлением 1,5-47 кОм, для грубой настройки.

Четкая зависимость сопротивления терморезистора от температуры позволяет применить его в качестве датчика, изменяющего уровень напряжение на входах 1 и 2 DD1.1 К561ЛА7. Ручками настройки сопротивлений R1 и R2 выставляется уровень срабатывания цифровой логики. Емкость С1 ликвидирует дребезг DD1 в момент переключения. Благодаря сопротивлениям R5 и R6 выход К561ЛА7 гальванически увязывается с транзисторным ключом на КТ972, в коллекторную цепь которого включено реле К1. Оно, через свои фронтовые контакты, запускает магнитный пускатель К2, включающий нагрузку обычный бытовой нагреватель с встроенным вентилятором мощностью от 1,5 кВт и более.

Самодельный блок питания можно использовать любой. Главное, подать на диодный мост необходимые 12 В.

Терморегулятор своими руками конструкция печатной платы

Печатная плата изготавливается из одностороннего фольгированного стеклотекстолита размерами 70x70x2 мм и вместе с магнитным пускателем размещается в корпусе подходящих размеров. Терморезистор сделан выносным.

Печатную плату проще всего сделать по радиолюбительской технологии методом ЛУТ.

Настройка, осуществляется с помощью сопротивлений R1 и R2 которыми задают температуру, требуемую для поддержания в погребе или овоще-хранилище. Первоначально, установив их ручки в среднее положение и поместив датчик в среду с необходимой температурой, при медленном вращении ручки определяют такой угол поворота R2, при котором срабатывает реле.

Терморегулятор на основе стабилитрона TL431

Принцип работы схемы предельно прост: если на управляющем электроде TL431 напряжение вые 2,5 В (задается внутренним опорным напряжением) микросборка, открыта и через нагрузку течет ток. Если же уровень опорного напряжения чуть снижается TL431 закрывается и отсоединяет нагрузку.

При этом микросхема-стабилитрон применяется в роли компаратора, но с одним входом. Такое применение микросборки позволяет максимально упростить конструкцию и уменьшить количество радиокомпонентов.

Напряжение на управляющем электроде формируется с помощью делителя на резисторах R1, R2 и R4. В качестве сопротивления R4 взят терморезистор с отрицательным ТКС, т.е с повышением температуры его сопротивление снижается. Если напряжение на первом пине стабилитрона более 2,5В он открыт, реле включено, симистор D2 включает нагрузку. С повышением температуры номинал сопротивления терморезистора снижается, напряжение падает ниже 2,5В – реле отключается вместе с нагрузкой. С помощью сопротивления R1 осуществляется настройка температуры срабатывания терморегулятора. Реле можно взять любое на 12 вольт, например РЭС-55А.

Терморегулятор своими руками для погреба

Конструкция небольшая и состоит всего из двух блоков- измерительного на базе компаратора на ОУ 554СА3 и коммутатора нагрузки до 1000 Вт построенного на регуляторе мощности КР1182ПМ1.

На третий прямой вход ОУ поступает постоянное напряжение с делителя напряжения состоящего из сопротивлений R3 и R4. На четвертый инверсный вход подается напряжение с другого делителя на сопротивлении R1 и терморезистор ММТ-4 R2.

Терморегулятор своими руками схема на КР1182ПМ1

Устройство должно быть настроена так, что при понижение температуры в погребе до трех градусов Цельсия то из-за уменьшения сопротивления терморезистора ММТ-4 произойдет разбалансировка напряжения на выходе компаратора и установится логический ноль и сработает реле, которое своими контактами коммутирует фазовый регулятор на микросхеме КР1182ПМ1.

Подстроечное сопротивление R4 используется для точной настройки требуемых значений температурного режима. Откалибровать терморегулятор для погреба можно используя обычный ртутный термометр.

Реле обязательно должно быть герконовым с небольшим током потребления. Более мощное реле применять нельзя, т.к реле подключено напрямую к выходу ОУ ток нагрузки должен быть не более 50 мА.

Терморегулятор своими руками для погреба схема на микроконтроллере

Главное достоинство данной схемы это приемлемая точность, без какой либо калибровки, при максимальной упращенной конструкции.

Главным компонентом схемы терморегулятора является микроконтроллер PIC12F629 фирмы Microchip и датчика температуры DS18B20 фирмы Dallas. Эти вполне себе современные компоненты способны принимать и передавать информацию в цифровом коде по одной шине, используя 1-Wire интерфейс.

Температурный диапазон хранится в EEPROM микроконтроллера PIC12F629. Его можно задавать с разрешением в 1 градус, от — 55 до +125.

После включения устройства, микроконтроллер включает реле, и начинает светиться светодиод HL1, говоря о работоспособности устройства. Затем сравнивается значение текущей температуры с датчика DS18B20 и установленной, и если текущая температура будетниже нижнего порога, то реле остается включенным, как и нагреватель подсоединенный через фронтовые контакты.

Далее микроконтроллер сравнивает температуру в погребе с заданным верхним значением. Как только этот предел достигнут, микроконтроллер формирует код и отключает реле, до тех пор, пока микроконтроллер не обнаружит понижение температуры ниже нижнего установленного предела.

При программировании микроконтроллера PIC потребуется установить значение верхнего (адрес 0×01) и нижнего (0×00) порога температуры. Саму прошивку можно скачать по зеленой ссылочке, чуть выше.

Датчик температуры своими руками

ПРОСТОЙ Температурный датчик ДЛЯ ВСЕГО Собственными руками

Не особенно актуально для чего вам температурный датчик , важно то что вы будете иметь знания.
Однако в зависимости от области использования необходимо учесть материалы и мощности.

Задействовать мы станем известный измеритель lm335 (смотрится как традиционный транзистор с тремя ножками), подобный датчики подключаются также.
Наш измеритель предназначается для измерения температуры окружающей среды, воды, масла в диапазоне от -40 до +100 градусов.

Делаем температурный датчик собственными руками.

Сразу о деталях.

R1 — резистор ограничивающий питания датчика.
При V+ = 5в резистор R1 обязан быть приблизительно 91-100 ОМ.
При V+ = 12в резистор R1 обязан быть приблизительно 250-300 ОМ.

Хоть диапазон питания датчика и меняется от 3В до 36В, но питать станем собственно 3В + 20%
И выйдет при температуре -40 будет 3 Вольт на выходе. При +100 будет 0 Вольта.

R2 — 10КОм — Подстроечный резистор. Нужен для калибрования — точности нашего датчика.

Приступим к сборке. Припаиваем все по схеме выше.

Как размещены ножки?

Интерполяция
-40 3
25 1,607142857
100 0

Создаём восхитительными образами условия внешней среды 25 градусов (Сверяем со спиртовым термометром). Подстроечным резистором выставляем на выходе 1,6 вольт.

И на этом все готово. Ваш измеритель готов. Сейчас в зависимости от температур данные на выходе будут изменяться. Провода рекомендуем брать — музыкальный стерео провод с заземлением.

Про то как присоединить данный измеритель к компьютеру мы расскажем в следующей публикации АЦП или ОСЦИЛОГРАФ ДЛЯ КОМПЬЮТЕРА Собственными руками

Публикация написана для моей девушки. Я сделал что то для неё собственными руками. Я думаю ей покажется это милым

Ведь мы инженеры такие милые

Девушки тоже бывают техниками.

Температурный датчик

Зависимость падения напряжения на p-n переходе от температуры было замечено сразу же после создания самого этого перехода. Данное свойство полупроводников применяется в электронных термометрах, датчиках температуры, реле температуры и т.д.

Простейшим термопреобразователем считается p-n переход кремниевого диода, температурный показатель напряжения, которого равён, приблизительно, 3 мВ/°C, а прямое падение напряжения находится в районе 0,7В. Работать с подобным небольшим напряжением некомфортно, благодаря этому в качестве термозависимого элемента лучше применять p-n переходы транзистора, добавив к нему базисный делитель напряжения. Получившийся двухполюсник обладает характеристиками цепочки диодов, т.е. падение напряжения на нем можно ставить на порядок выше, чем 0,7В. Зависит оно от соотношения базисных резисторов R1 и R2 см. рис. 1.

Обладая негативным температурным показателем сопротивления, этот двухполюсник отыскал использование в схеме питания варикапов. Как только температура увеличивается, емкость варикапов становится больше, но в тоже время уменьшается падение напряжения на двухполюснике VT1, R1,R2, что ведет к увеличению напряжения на переменном резисторе и поэтому на варикапе, снижая его емкость. Аналогичным образом, достигается температурная стабилизация резонансной частоты колебательного контура. На рисунке 2 показана схема двухполюсника, который можно применять в качестве термодатчика в схемах электронных реле температуры и термометрах. Тут есть одно замешательство, кристалл транзистора КТ315 размещен в пластмассовом корпусе, что увеличивает инерцию измерения температуры или срабатывания реле. И второе, это замешательство крепления его к объекту, температуру которого нужно отслеживать. К примеру, для отслеживания температуры теплоотводов мощных ПП, лучше применить в качестве термодатчика транзистор КТ814. Конструкция этого транзистора позволяет закреплять его конкретно к теплообменнику, находящемуся под потенциалом земли, всего одним винтиком. Такой измеритель применяется в схеме термостата для вентилятора, размещенной на ресурсе www. ixbt.com/spu/fan-thermal-control.shtml

Внешний водяной термостат для вентилятора.

На рисунке 4 показана функциональная схема для вентилятора охлаждения трансформатора. Использование операционного усилителя средней мощности К157УД1 в качестве компаратора, дало возможность присоединить пару вентиляторов от трансформатора компьютера конкретно на выход микросхемы, выходной ток которой, равён 0,3А. Температуру включения вентиляторов устанавливают резистором R5. Схема не прекращает работу так. При нормальной температуре теплоотвода напряжение на выводе 9 микросхемы DA1 должно быть более, чем на выводе 8. При этом на выходе DA1, выводе 6, будет потенциал близкий к напряжению питания схемы. Напряжение на вентиляторах при подобных условиях будет фактически равно «0». Вентиляторы выключены. Как только температура увеличивается теплоотводов будет увеличиваться и температура транзистора VT1, что со своей стороны вызовет уменьшение напряжения на неинвертирующем входе 8 микросхемы DA1. Как только это напряжение окажется меньшей напряжения, поставленного резистором R5, состояние компаратора изменится и на его выходе напряжение упадет приблизительно до потенциала земли. Вентиляторы включатся. Резистор R7 обеспечивает маленькой гистерезис схемы, что исключает неизвестное состояние анодного напряжения на выходе DA1 при равенстве входных стрессов. Плату термостата лучше установить прямо на контролируемом радиаторе, чтобы его микросхема тоже обдувалась вентилятором. Транзистор VT1 совмещается с платой тремя проводами и устанавливается очень близко от мощных ПП.

Как собрать внешний водяной термостат дома?

Чуть-чуть теории

Очень простые измерительные датчики, также и реагирующие на температуру, состоят из измерительного полуплеча из 2-ух сопротивлений, опорного и элемента, меняющего собственное сопротивление в зависимости от прилаживаемой к нему температуры. Более воочию это продемонстрировано на картинке ниже.

Как видно из схемы, R1 и R2 являются измерительным элементом самодельного термостата, а R3 и R4 опорным плечом устройства.

Элементом термостата, реагирующим на изменение состояния измерительного плеча, считается интегральный усилитель в режиме компаратора. Этот режим переключает скачком выход микросхемы из состояния выключено в рабочее положение. Нагрузкой этой микросхемы считается вентилятор ПК. При достижении температуры конкретного значения в плече R1 и R2 происходит смещение напряжения, вход микросхемы сравнивает значение на контакте 2 и 3 и происходит переключение компаратора. Аналогичным образом поддерживается температура на указанном уровне и выполняется управление работой вентилятора.

Обзор схем

Напряжение разности с измерительного плеча поступает на спаренный транзистор с высоким показателем усиления, в качестве компаратора выступает электромагнитное реле. При достижении на катушке напряжения, достаточного для втягивания сердечника, происходит ее срабатывание и подключение через ее контакты исполнительных устройств. При достижении установленной температуры, сигнал на транзисторах уменьшается, синхронно напряжение падает на катушке реле, и в определенный момент происходит расцепление контактов.

Спецификой данного типа реле считается наличие гистерезиса — это разница в пару градусов между включением и отключением самодельного термостата, из-за присутствия в схеме электромеханического реле. Вариант сборки, предоставленый ниже, фактически лишен гистерезиса.

Принципиальная электронная схема аналогового термостата для инкубатора:

Эта схема была наиболее востребована для повторения в 2000 годах, но и в настоящий момент она не утратила актуальность и с возложенной на нее функцией справляется. Если есть наличие доступа к старым деталям, можно собрать внешний водяной термостат собственными руками фактически за даром.

Сердцем самоделки считается интегральный усилитель К140УД7 или К140УД8. В этом случае он подключен с хорошей обратной связью и считается компаратором. Термочувствительным элементом R5 служит резистор типа ММТ-4 с негативным ТКЕ, это когда при нагреве его сопротивление уменьшается.

Выносной измеритель подсоединяется через экранированный провод. Для снижения наводок и ложного срабатывания устройства, длина провода не должна быть больше 1 метр. Нагрузка управляется через тиристор VS1 и мощность нагревателя полностью зависит от его номинала. В этом случае 150 ватт, аппаратный ключ — тиристор следует установить на маленький отопительный прибор, для отвода тепла. В таблице ниже продемонстрированы номиналы радиоэлементов, для сборки термостата дома.

Устройство не имеет гальванической развязки от сети 220 вольт, при настройке нужно быть внимательным, на элементах регулятора есть сетевое напряжение. На видео ниже рассматривается, как собрать внешний водяной термостат на транзисторах:

Сейчас расскажем как выполнить температурный регулятор для пола с подогревом. Рабочая схема срисована с серийного образца. Пригодится тем, кто желает познакомиться и повторить, или как образец с целью поиска поломки.

Центром схемы считается микросхема стабилизатора, подключенная оригинальным способом, LM431 начинает пропускать ток при напряжении выше 2. 5 вольт. Конкретно такой величины у этой микросхемы внутренний источник опорного напряжения. При меньшем значении она ни чего не пропускает. Эту ее характерность начали применять в различных схемах внешних водяных термостатов.

Как можно заметить, традиционная схема с измерительным плечом осталась R5, R4 и R9 терморезистор. При изменении температуры происходит сдвиг напряжения при входе 1 микросхемы, и если например оно достигло порога срабатывания происходит включение и подается напряжение дальше. В этой конструкции нагрузкой TL431 являются светоизлучающий диод индикации работы HL2 и оптрон U1, оптическая развязка силовой схемы от управляющих цепей.

Как и в прошлом варианте, устройство не имеет преобразователя электрической энергии, а питается на гасящей конденсаторной схеме C1R1 и R2. Для стабилизации напряжения и сглаживания пульсаций сетевых всплесков, в схему поставлен стабилитрон VD2 и конденсатор C3. Для зрительной индикации наличия напряжения на устройстве поставлен светоизлучающий диод HL1. Силовым руководящим элементом поставлен симистор ВТ136 с маленькой обвязкой для управления через оптрон U1.

При данных номиналах диапазон регулирования находится в границах 30-50°С. При кажущейся трудности конструкция проста в настройке и легка в повторении. Наглядная схема термостата на микросхеме TL431, с внешним питанием 12 вольт для применения в системах домашней автоматики:

Данный внешний водяной термостат способен управлять компьютерным вентилятором, силовым реле, световыми индикаторами, звуковыми сигнализаторами. Для управления температурой паяльника есть оригинальная схема с применением такой же интегральной микросхемы TL431.

Чтобы провести измерения температуры ТЕНА применяют биметаллическую термопару, которую можно взять с выносного измерителя в мультиметре. Для увеличения напряжения с термопары до отметки срабатывания TL431, поставлен добавочный усилитель LM351. Управление выполняется через оптрон MOC3021 и симистор T1.

При включении термостата в сеть нужно соблюдать полярность, минус регулятора обязан быть на нулевом проводе, иначе фазное напряжение возникнет на корпусе паяльника, через провода термопары. Регулировка диапазона выполняется резистором R3. Эта схема обеспечит длительную работу паяльника, исключит его перегрев и повысит качество пайки.

Еще одна идея сборки обычного термостата рассмотрена на видео:

Также советуем взглянуть еще одну идею сборки терморегулятора для паяльника:

Разобранных примеров регуляторов температуры в реальности достаточно для удовлетворения нужд домашнего умельца. Схемы не имеют дефицитных и дорогих запасных частей, легко повторяются и почти не нуждаются в настройке. Данные самоделки легко можно приспособить для температурного регулирования воды в бачке водогрея, наблюдать за теплом в инкубаторе или теплице, усовершенствовать утюг или паяльный аппарат. Плюс к этому можно реконструировать старый холодильник, переделав регулятор для работы с негативными значениями температуры, путем замены местами сопротивлений в измерительном плече. Надеемся наша публикация была примечательна, вы нашли ее для себя полезной и убедились, как выполнить внешний водяной термостат собственными руками дома!

Будет интересно прочесть:

Электронный термометр с выносным датчиком

Поэтому из-за своих отличных характеристик термометр с цифровой схемой практически не имеет конкурентов. Предлагаемые в продаже спиртовые приборы проигрывают ему по точности и удобству восприятия данных.

Электронные модели могут располагаться в любом месте, ведь в контролируемом помещении необходимо расположить только небольшой датчик, подключённый к устройству. Этот тип используется во многих технологических процессах промышленности, например, строительных, аграрных, энергетических. С их помощью контролируется:

  • температура воздуха в производственных и жилых зданиях;
  • проверка нагрева сыпучих продуктов;
  • состояние вязких материалов.

Принцип работы

Перед тем как непосредственно приступить к изготовлению электронного термометра, следует разобраться в принципе его действия и определиться, из каких узлов будет состоять конструкция. Промышленно выпускаемые электронные градусники различаются по своим размерам и назначению. Но все они построены на однотипном принципе действия.

Проводимость материала изменяется в зависимости от температуры окружающей среды. Основываясь на этом и проектируется схема электронного градусника. Так, чаще всего в конструкции применяется термопара. Это электронный прибор, стоящий из двух сваренных между собой металлов. На поверхности каждого из них имеется контактная площадка, подключённая к измерительной схеме. При нагревании или охлаждении контактов возникает термоэлектродвижущая сила, появление и изменение которой регистрируется платой электроники.

В устройствах нового поколения вместо термочувствительного элемента используется кремниевый диод. Полупроводниковый радиоэлемент, у которого наблюдается зависимость вольт-амперной характеристики от температурного воздействия. Иными словами, при прямом включении (направление тока от анода к катоду) значение падения напряжения на переходе изменяется в зависимости от нагрева полупроводника.

Обработанные данные выводятся на дисплей, с которого уже визуально снимаются пользователем. Цифровые градусники позволяют измерять изменения температуры в диапазоне от -50 ° С до 100 ° С.

Всего же в конструкции простого термометра можно выделить пять блоков:

  1. Датчик — устройство, изменяющее свои параметры в зависимости от величины воздействующей на него температуры.
  2. Измерительные провода — используются для выноса датчика и его расположения в различных местах, требующих контроля над температурой. Чаще всего это небольшого сечения в диаметре проводники, даже необязательно экранированные.
  3. Плата электроники — содержит блок анализатора, фиксирующий изменения приходящего от датчика сигнала, а затем передающий его на экран.
  4. Дисплей — монохромный или цветной экран, предназначенный для отображения данных об измеренной температуре.
  5. Блок питания — собирается на типовых для радиоэлектроники интегральных микросхемах. Используется для стабилизации и преобразования питания, подающегося на все узлы платы.

Особенности изготовления

Человеку, увлекающемуся радиолюбительством, сделать электронный термометр своими руками по схеме не доставит трудностей, но в то же время обычному потребителю понадобится иметь хотя бы навыки паяния. Сегодня существует довольно много различных схем, отличающихся как сложностью повторения, так и дефицитностью радиодеталей.

При выборе схемы учитывают характеристики, которые она сможет обеспечить будущему измерительному устройству. В первую очередь — это диапазон измеряемых температур, а во вторую – погрешность. Конструктивно можно собрать проводную и беспроводную модель. При сборке второго типа используется радиомодуль, значительно удорожающий изделие.

Из-за использования чувствительных специализированных микросхем собирать навесным монтажом схему вряд ли получится. Поэтому предварительно изготавливается печатная плата. Делать её лучше из одностороннего фольгированного стеклотекстолита методом «лазерно-утюжной технологии».

Суть метода заключается в том, что с помощью, например, Sprint Layout, рисуется печатная схема устройства и распечатывается в зеркальном отображении в масштабе 1:1 на лазерном принтере. Затем, приложив отпечатанный рисунок изображением вниз к фольгированному слою, проглаживают чертёж разогретым утюгом. Из-за особенностей тонера изображение линий перенесётся на стеклотекстолит. Далее плата погружается в ванную с реактивом, например, FeCl3.

В качестве индикатора можно использовать светодиодную матрицу, но лучше приобрести любой монохромный экран. Простой экран можно взять буквально за «копейки», например, подойдёт от старых системных блоков, выполненных в форм-факторе АТ. Если планируется конструкция с выносным датчиком, то неплохим вариантом будет использование шлейфа с диаметром проводника от 0,3 мм2, но в принципе подойдёт любой провод. При этом чем вынос датчика больше, тем большего сечения нужен и провод.

В схемотехнике некоторых термометров используются микроконтроллеры. Их применение позволяет упростить электрическую схему и повысить функциональность, но при этом требует навыков программирования и умения загружать прошивку. Для этого понадобится программатор, который можно также спаять самостоятельно, например, для LPT из пяти проводов.

Простой термометр

Конструкция простого термометра состоит всего из трёх деталей и тестера. В качестве датчика температуры в схеме используется LM35. Это интегральный прибор с калиброванным выходом по напряжению. Амплитуда на выходе датчика пропорциональна температуре. Точность измерений составляет 0,75° C. Запитывать интегральную микросхему можно как от однополярного источника, так и двухполярного. Предел измерений от -55 ° до 150° C.

В качестве мультиметра можно использовать стрелочный или цифровой прибор. К датчику согласно схеме подключают источник питания. Например, КРОНу или три соединённых последовательно пальчиковых батарейки. Измеритель же подключают к клеммам V и COM и переводят в режим измерения температуры. Потребление датчика при работе не превышает 10 мкА.

Диапазон измерения мультиметра устанавливается на два вольта. Отображённый на экране результат и будет соответствовать измеряемой температуре. Последняя цифра в числе обозначает десятые доли градуса.

При желании устройство можно сделать двухканальным. Для этого дополнительно необходимо будет изготовить механический или электронный переключатель.

Цифровая схема

Одна из самых простых схем состоит всего из нескольких элементов. В основе конструкции лежит использование датчика, выдающего значение температуры в цифровом коде. Стоимость термодатчика LM 335 не превышает 50 центов, при этом после калибровки его точность измерения составляет от 0,3 ° до 1,5° C. Датчик может измерять температуру от — 40 ° до 100° C. Выпускается он в двух корпусах — TO-92 и SOIC. В качестве аналога можно использовать отечественную микросхему К1019ЕМ1.

При монтаже длина соединительных проводов может достигать пяти метров. Калибровка схемы осуществляется изменением напряжения, подаваемым на вывод один. Необходимое значение рассчитывается по формуле:

Uвых = Vвых1 * T / To, где:

  • Uвых – напряжение на выходе микросхемы;
  • Uвых1 – напряжение на выходе при эталонной температуре;
  • T и To – измеряемая и эталонная температура.

Напряжение, формирующее выходной сигнал, зависит от температуры, поэтому питание, подающееся на датчик, должно осуществляться от источника тока. Собирается он на двух транзисторах КТ209 и не требует дополнительных настроек. Максимальный ток питания не превышает 5 мА. Увеличение выходного напряжения на 10 мВ соответствует приросту температуры на один градус.

Использование микроконтроллера

Применение в схеме самодельного термометра микроконтроллера подразумевает использование программы, управляющей его работой. В качестве микросхемы применяется ATmega8, а датчика температуры — DS18B20.

В схеме используется небольшое число радиодеталей. Она несложная и не нуждается после сборки в какой-либо наладке. Напряжение питания микроконтроллера составляет пять вольт. Для его стабилизации используется микросхема L7805. Транзисторы можно использовать любые с NPN структурой. В качестве индикатора подойдёт трёхразрядный сегментный дисплей с общим катодом.

Температура устройством может изменяться в интервале от -55 ° до 125º С с шагом в 0,1º С. Погрешность измерения не превышает 0,5º С. Обмен данными между датчиком и микроконтроллером происходит по шине 1-Wire. При большом расстоянии выноса измерительной микросхемы DS18B20 от ATmega8 необходимо подобрать подтягивающее сопротивление. Распаять его лучше непосредственно на вывод датчика.

При программировании все установки микроконтроллера оставляются заводскими, и фьюзы не изменяются. Затем к собранному термометру можно добавить ещё один датчик, а также часы. Но для этого необходимо будет обладать знаниями в программировании, чтобы дописать программный код.

Точный термометр

Применение в качестве датчиков полупроводниковых диодов и транзисторов характеризуется сложностью калибровки показаний, что в итоге приводит к погрешности результата измерений. Поэтому для получения точного результата в качестве измерителя применяется бифилярно намотанная катушка из тонкого проводника, размещённая в цилиндре, имеющем размеры порядка 4х20 мм.

Основой конструкции является микросхема ICL707 и светящийся индикатор. Питание можно подавать от любого источника с выходной амплитудой 12 В. На DA3 собран нормирующий преобразователь, изменяющий своё выходное напряжение в зависимости от сигнала, поступаемого с датчика.

Настройка заключается в выставлении на 36 ноге микросхемы напряжения, равного одному вольту. Делается это с помощью резисторов R3 и R4. Вместо датчика подключают резистор на 100 Ом. Изменением сопротивления R14 устанавливают нули на цифровом индикаторе. После чего устройство готово к измерениям.

Учебное пособие по датчику температуры

! : 5 шагов (с картинками)


Как измерить температуру!

Использовать TMP36 просто: просто подключите левый контакт к источнику питания (2,7-5,5 В), а правый контакт — к земле. Тогда средний вывод будет иметь аналоговое напряжение, которое прямо пропорционально (линейно) температуре. Аналоговое напряжение не зависит от источника питания.

Чтобы преобразовать напряжение в температуру, просто используйте основную формулу:

Температура в градусах Цельсия = [(Vout в мВ) — 500] / 10

Так, например, если выходное напряжение равно 1 В, это означает, что температура ((1000 мВ — 500) / 10) = 50 градусов Цельсия

Если вы используете LM35 или аналогичный, используйте линию ‘a’ на изображении выше и формулу: Температура в Цельсии = (Vout в мВ) / 10

Тестирование датчика температуры

Проверить эти датчики довольно просто, но вам понадобится аккумулятор или блок питания.

Подключите источник питания 2,7-5,5 В (2-4 батарейки АА отлично работают), чтобы заземление было подключено к контакту 3 (правый контакт), а питание — к контакту 1 (левый контакт).

Затем подключите мультиметр к Режим постоянного напряжения на землю и оставшийся контакт 2 (средний). Если у вас TMP36 и его температура примерно комнатная (25 градусов C), напряжение должно быть около 0,75 В. Обратите внимание, что если вы используете LM35, напряжение будет 0,25 В
(см. Изображение ниже)

Вы можете изменить диапазон напряжения, нажав пальцами на пластиковый корпус датчика, вы увидите температуру / повышение напряжения.
(См. Изображение ниже)

Или вы можете прикоснуться к датчику кубиком льда, предпочтительно в пластиковом пакете, чтобы вода не попала в вашу цепь, и увидеть падение температуры / напряжения.
(См. Изображение ниже)

Подключение к датчику температуры

В этих датчиках есть небольшие микросхемы, и, хотя они не такие хрупкие, с ними необходимо обращаться должным образом. Будьте осторожны со статическим электричеством при обращении с ними и убедитесь, что источник питания подключен правильно и находится в пределах 2.7 и 5,5 В постоянного тока — так что не пытайтесь использовать батарею 9 В!

с макетом на-92

Они поставляются в упаковке «TO-92», что означает, что микросхема размещена в пластиковом полуцилиндре с тремя ножками. Ножки можно легко согнуть, чтобы датчик можно было вставить в макетную плату. Также можно припаять к контактам для подключения длинных проводов. Если вам нужно сделать датчик водонепроницаемым, вы можете ознакомиться с инструкциями по созданию отличного футляра в следующем шаге.

Сделайте простейшую схему индикатора температуры

Очень простую схему индикатора температуры можно построить, соединив один транзистор, диод и несколько других пассивных компонентов.

Использование транзистора в качестве теплового датчика

Поскольку мы знаем, что все полупроводники имеют эту «дурную привычку» изменять свои основные характеристики в ответ на изменения температуры окружающей среды.

Основные электронные компоненты, такие как транзисторы и диоды, очень склонны к выходу из строя. колебания температуры корпуса

Изменение характеристик этих устройств обычно связано с прохождением через них напряжения, которое прямо пропорционально величине разницы температур вокруг них.

Использование транзистора (BJT) в качестве датчика температуры

В данной конструкции диод и транзистор сконфигурированы в виде мостовой схемы.

Поскольку обе эти активные части имеют идентичные свойства в том, что касается изменений температуры окружающей среды, они обе дополняют друг друга.

Использование диода для создания опорного напряжения

Диод используется в качестве опорного устройства, в то время как транзистор подключен для выполнения функции датчика температуры.

Очевидно, поскольку диод размещен в качестве эталонного, его необходимо разместить в среде с относительно постоянными температурными условиями, в противном случае диод также начнет изменять свой эталонный уровень, вызывая ошибку в процессе индикации.

Здесь на коллекторе транзистора используется светодиод, который напрямую интерпретирует состояние транзистора и, следовательно, помогает показать, какая разница температур имеет место вокруг транзистора.

Светодиод указывает на изменение температуры

Светодиод используется для прямой индикации уровня температуры, измеряемого транзистором.В этой конструкции диод помещается при температуре окружающей среды или при комнатной температуре, при которой транзистор помещается или присоединяется к источнику тепла, который необходимо измерить.

Напряжение база-эмиттер транзистора эффективно сравнивается с опорным уровнем напряжения, создаваемым диодом на стыке D1 и R1.

Этот уровень напряжения принимается в качестве эталонного, и транзистор остается выключенным до тех пор, пока его базовое эмиттерное напряжение остается ниже этого уровня.В качестве альтернативы этот уровень может быть изменен предварительно установленным P1.

Теперь, когда температура над транзистором начинает расти, его база эмиттер начинает расти из-за изменяющейся характеристики транзистора.

Если температура превышает заданное значение, напряжение на базе эмиттера транзистора превышает предел, и транзистор начинает проводить.

Светодиоды начинают постепенно светиться, и его интенсивность становится прямо пропорциональной температуре над транзисторным датчиком.

Осторожно

Необходимо соблюдать осторожность, чтобы температура транзистора не превышала 120 градусов Цельсия, в противном случае устройство может получить ожоги и необратимо повредиться.

Предлагаемая простая схема индикатора температуры может быть дополнительно модифицирована для включения или выключения внешнего устройства в ответ на измеренные уровни температуры.

Как рассчитать температурный порог

Я расскажу об этом в своих следующих статьях.Значения резисторов конфигурации рассчитываются по следующей формуле:

R1 = (Ub — 0,6) / 0,005

R2 = (Ub — 1,5) / 0,015

Здесь Ub — входное напряжение питания, 0,6 — прямое напряжение. падение BJT, 0,005 — стандартный рабочий ток для BJT.

Аналогично, 1,5 — это прямое падение напряжения для выбранного КРАСНОГО светодиода, 0,015 — стандартный ток для оптимального свечения светодиода.

Результаты расчетов будут в Омах.

Значение P1 может находиться в диапазоне от 150 до 300 Ом

Видеоклип

Цепь реле реле датчика температуры

Сегодня мы собираемся продемонстрировать проект схемы релейного переключателя датчика температуры. Это похоже на обычный датчик тепла или температуры с реле, поэтому всякий раз, когда цепь получает тепло, реле срабатывает, как и нагрузка или устройство, подключенные к реле. К реле можно подключить любое устройство переменного тока 110 В, 220 В или постоянного тока, чтобы вы могли автоматически управлять им при желаемой температуре.

Схема недорогая и простая, в ней всего 5-6 компонентов. Это идеальная схема для новичков, которым нужен простой электронный проект, или для тех, кому нужно недорогое решение для своих требований к чувствительности к теплу.

Компоненты оборудования

9014 9014 9014 9014 9014 9014 9014 9014 9014 3
S.no Компонент Значение Количество
1 Входное питание DC 9V 1
2 Транзистор BC547B 1
4 Реле 1
5 Диод 1
Принципиальная схема

Рабочее пояснение

Эта схема может работать от 9-вольтовой батареи, трансформатора или адаптера.Мы соединили два транзистора BC547B как пару Дарлингтона. Это увеличивает чувствительность и коэффициент усиления схемы. Чтобы отрегулировать желаемый уровень нагрева, при котором вы хотите, чтобы ваше реле активировалось, мы использовали переменные резисторы на 20 кОм. Термистор является основным компонентом, поскольку он воспринимает тепло. Подключать его нужно немного подальше от других компонентов в цепи, чтобы тепло не попадало на них.

Принцип работы этой схемы довольно прост для понимания. Когда термистор получает тепло, его сопротивление уменьшается, и он пропускает ток в цепь, которая активирует транзисторы.Когда транзисторы активируются, они передают напряжение на реле, которое затем активируется. Теперь любое устройство, подключенное к реле, включится.

Приложения и способы использования

Это очень полезная схема, и ее можно использовать для многих целей, например, для включения вентилятора при желаемой температуре. Активируйте аварийный сигнал температуры для мест или устройств, которые вы не хотите перегревать.

4 наиболее распространенных типа датчиков температуры

Некоторые приложения, такие как оборудование, используемое для создания жизненно важных лекарств, требуют, чтобы датчики температуры были чувствительными и точными для критически важного контроля качества; однако для некоторых приложений, например для термометра в автомобиле, не требуются такие точные или чувствительные датчики.Четыре наиболее распространенных типа датчиков температуры с диапазоном чувствительности и точности от высокого до низкого:

  • Термисторы с отрицательным температурным коэффициентом (NTC)
  • Температурные датчики сопротивления (RTD)
  • Термопары
  • Полупроводниковые датчики

Датчик температуры-Термисторный зонд

Типы датчиков температуры

1. Термистор с отрицательным температурным коэффициентом (NTC)

Термистор — это термочувствительный резистор, который демонстрирует непрерывное небольшое постепенное изменение сопротивления, связанное с изменениями температуры. Термистор NTC обеспечивает более высокое сопротивление при низких температурах. При повышении температуры сопротивление постепенно падает в соответствии с таблицей R-T. Небольшие изменения точно отражаются из-за больших изменений сопротивления на ° C. Выход термистора NTC является нелинейным из-за его экспоненциальной природы; однако его можно линеаризовать в зависимости от его применения. Эффективный рабочий диапазон составляет от -50 до 250 ° C для термисторов в стеклянной капсуле или 150 ° C для стандартных термисторов.

2. Температурный датчик сопротивления (RTD)

Температурный датчик сопротивления, или RTD, изменяет сопротивление элемента RTD в зависимости от температуры. RTD состоит из пленки или, для большей точности, провода, намотанного на керамический или стеклянный сердечник. Платина составляет самые точные RTD, в то время как никель и медь делают RTD, которые дешевле; однако никель и медь не так стабильны или воспроизводимы, как платина. Платиновые термометры сопротивления обеспечивают высокоточный линейный выходной сигнал в диапазоне от -200 до 600 ° ° C, но они намного дороже, чем медь или никель.

3. Термопары

Термопара состоит из двух проводов из разных металлов, электрически соединенных в двух точках. Различное напряжение, создаваемое между этими двумя разнородными металлами, отражает пропорциональные изменения температуры. Термопары нелинейны и требуют преобразования с помощью таблицы при использовании для контроля температуры и компенсации, обычно выполняемой с помощью таблицы поиска. Точность низкая, от 0,5 ° C до 5 ° C, но термопары работают в самом широком диапазоне температур, от -200 ° C до 1750 ° C.

4. Полупроводниковые датчики температуры

Датчик температуры на основе полупроводника обычно встраивается в интегральные схемы (ИС). В этих датчиках используются два идентичных диода с чувствительными к температуре характеристиками напряжения и тока, которые используются для отслеживания изменений температуры. Они предлагают линейный отклик, но имеют самую низкую точность по сравнению с датчиками основных типов. Эти датчики температуры также имеют самую низкую чувствительность в самом узком диапазоне температур (от -70 ° C до 150 ° C).

Измерение температуры в повседневной жизни

Датчики температуры жизненно необходимы в повседневной жизни. Эти важные технологии измеряют количество тепла, выделяемого объектом или системой. Приведенные измерения позволяют нам физически ощутить изменение температуры. Одна из важных функций датчиков температуры — предотвращение. Датчики температуры обнаруживают, когда достигается заданная высокая точка, что дает время для профилактических действий.Хороший пример — пожарные извещатели.

По данным sensormag.com:

Измерение температуры — одно из наиболее чувствительных свойств или параметров в таких отраслях, как нефтехимическая, автомобильная, аэрокосмическая и оборонная, бытовая электроника и т. Д. Эти датчики устанавливаются в устройства с целью точного и эффективного измерения температуры среды в соответствии с заданным набором требований.

Надежная схема определения температуры, использующая термисторный датчик NTC, может быть рентабельным способом разработки схемы без ущерба для быстродействия или точности.

Цифровой термометр

с использованием датчика температуры Arduino и LM35


Цифровой термометр

с использованием датчика температуры Arduino и LM35:

В этом проекте мы объединили датчик температуры LM35 с Arduino для разработки цифрового термометра. Измеренная температура будет напрямую отображаться на ЖК-дисплее размером 16 * 2. LM35DZ может считывать температуру по шкале Цельсия.Выходное напряжение датчика прямо пропорционально температуре в градусах Цельсия. LM35 может использоваться в диапазоне от -55 ° C до + 150 ° C с точностью +/- 0,75 ° C. Итак, давайте узнаем, как создать цифровой термометр с помощью датчика температуры Arduino и LM35.

Есть также несколько других датчиков, таких как MLX

, которые могут измерять температуру без какого-либо физического контакта.


Необходимые компоненты:

Для создания цифрового термометра нам понадобятся следующие компоненты.


Датчик температуры LM35:
Введение:

Серия LM35 — это прецизионные температурные устройства на интегральных схемах с выходным напряжением, линейно пропорциональным температуре по шкале Цельсия. Устройство LM35 имеет преимущество перед линейными датчиками температуры, откалиброванными в градусах Кельвина, поскольку пользователю не требуется вычитать большое постоянное напряжение из выходного сигнала для получения удобного масштабирования по шкале Цельсия. Устройство LM35 не требует какой-либо внешней калибровки или подстройки для обеспечения типичной точности ± ° C при комнатной температуре и ± ¾ ° C во всем диапазоне температур от -55 ° C до 150 ° C.

Более низкая стоимость обеспечивается за счет обрезки и калибровки на уровне пластины. Низкое выходное сопротивление, линейный выходной сигнал и точная внутренняя калибровка устройства LM35 делают подключение к схемам считывания или управления особенно простым. Устройство используется с одиночными блоками питания или с плюсовыми и минусовыми блоками питания. Поскольку устройство LM35 потребляет от источника питания всего 60 мкА, у него очень низкий самонагрев — менее 0,1 ° C в неподвижном воздухе.

Характеристики:
  1. Калибровка непосредственно в градусах Цельсия (Цельсия)
  2. Линейный на 10.Масштабный коэффициент 0 мВ / ° C
  3. Гарантированная точность 0,5 ° C (при температуре 25 ° C)
  4. Рассчитан на полный диапазон от -55 ° C до 150 ° C
  5. Подходит для удаленных приложений
  6. Низкая стоимость за счет обрезки пластин
  7. Работает от 4 до 30 вольт
  8. Потребление тока менее 60 мА
  9. Низкое самонагревание, 0,08 ° C, воздух
  10. Нелинейность всего 0,25 ° C типично
  11. Выход с низким сопротивлением, 0,1 Ом для нагрузки 1 мА
Рабочий:

Чтобы понять принцип работы датчика температуры lm35, мы должны понимать коэффициент линейного масштабирования.В характеристиках lm35 это значение составляет +10 милливольт на градус Цельсия. Это означает, что при увеличении выхода датчика на 10 милливольт значение температуры увеличивается на единицу. Например, если датчик выдает 100 мВ на выводе vout, температура в градусах Цельсия будет составлять 10 градусов по Цельсию. То же самое и с отрицательными показаниями температуры. Если датчик выдает -100 милливольт, температура будет -10 градусов по Цельсию.

Принципиальная схема показана выше.Вкратце, в центре рисунка два транзистора. Один имеет в десять раз большую площадь эмиттера другого. Это означает, что он имеет одну десятую плотности тока, поскольку через оба транзистора проходит одинаковый ток. Это вызывает напряжение на резисторе R1, которое пропорционально абсолютной температуре и почти линейно во всем диапазоне, который нас интересует. О «почти» части заботится специальная схема, которая выравнивает слегка изогнутый график зависимости напряжения от температуры.Усилитель наверху гарантирует, что напряжение на базе левого транзистора (Q1) пропорционально абсолютной температуре (PTAT), сравнивая выход двух транзисторов.

Усилитель справа преобразует абсолютную температуру (измеренную в Кельвинах) в градусы Фаренгейта или Цельсия, в зависимости от детали (LM34 или LM35). Маленький кружок с буквой «i» в нем — это цепь источника постоянного тока. Два резистора откалиброваны на заводе для получения высокоточного датчика температуры.В интегральной схеме много транзисторов — два посередине, некоторые в каждом усилителе, некоторые в источнике постоянного тока и некоторые в цепи компенсации кривизны. Все это умещается в крохотном корпусе с тремя выводами


Принципиальная электрическая схема и соединения:


Первым делом подключим датчик температуры LM35. Подключите 1-й контакт LM35 к 5 В Arduino UNO, а 3-й контакт к GND. Точно так же подключите 2-й контакт к аналоговому входному контакту A0 Arduino UNO

.

Теперь мы подключим ЖК-дисплей 16 × 2 к Arduino.
1. Подключите контакты 1,3,5,16 ЖК-дисплея к GND.
2. Подключите контакты 2,15 ЖК-дисплея к VCC (5 В).
3. Подключите контакт 4 ЖК-дисплея к контакту D8 Arduino.
3. Подключите контакт 6 ЖК-дисплея к контакту D9 Arduino.
3. Подключите вывод 11 ЖК-дисплея к выводу D10 Arduino.
3. Подключите контакт 12 ЖК-дисплея к контакту D11 Arduino.
3. Подключите контакт 13 ЖК-дисплея к контакту D12 Arduino.
3. Подключите контакт 14 ЖК-дисплея к контакту D13 Arduino.


Исходный код / ​​программа:

Исходный код цифрового термометра, использующего датчик температуры Arduino и LM35, приведен ниже.Скопируйте этот код, вставьте его в свою Arduino IDE и загрузите на плату Arduino.

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

140002

14

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

000 31

000 34

35

36

37

38

39

40

41

42

#include

ЖК-дисплей LiquidCrystal (8,9,10,11,12,13);

#define sensor A0

байтовая степень [8] =

{

0b00011,

0b00011,

0b00000,

0b00000,

0b00000,

000

002000

000

};

void setup ()

{

lcd.begin (16,2);

lcd.createChar (1, степень);

lcd.setCursor (0,0);

lcd.print («Цифровой»);

ЖК.setCursor (0,1);

lcd.print («Термометр»);

задержка (2000);

lcd.clear ();

}

пустой контур ()

{

/ * ——— Температура ——- * /

показание поплавка = analogRead (датчик);

температура поплавка = показание * (5,0 / 1023,0) * 100;

задержка (10);

/ * —— Результат отображения —— * /

lcd.clear ();

lcd.setCursor (2,0);

lcd.print («Температура»);

ЖК.setCursor (4,1);

lcd.print (температура);

жк. Запись (1);

lcd.print («C»);

задержка (1000);

}


Демонстрация видео и объяснение:

Посмотрите этот видеоурок, в котором подробно рассказывается о цифровом термометре с использованием датчика температуры Arduino и LM35.

Цифровой термометр

с использованием датчика температуры LM35 и Arduino

Вот аналогичный проект, связанный с водонепроницаемым датчиком температуры, на случай, если вы хотите измерить температуру жидкости: Цифровой термометр с использованием водонепроницаемого датчика температуры Arduino и DS18B20

Однодневный семинар по компьютерному интерфейсу — Как создать демона

Однодневный семинар по компьютерному интерфейсу — Как создать демона Датчик температуры LM335 — простой в использовании, экономичный датчик с приличной точностью. (при калибровке около +/- 3 ° C).Датчик представляет собой стабилитрон, обратный напряжение пробоя пропорционально абсолютной температуре.

Поскольку датчик представляет собой стабилитрон, для использования устройства необходимо установить ток смещения. В спецификации указано, что диод должен иметь смещение от 400 мкА до 5 мА; мы будем предвзято относиться к 2 мА. Важно отметить, что самонагревание может быть важным фактором, поэтому я не выбирая более высокий ток смещения. Схема смещения следующая:

Выходное напряжение датчика температуры связано с абсолютной температурой следующим образом: уравнение: Vout = VoutT0 * T / T0, где T0 — известная эталонная температура, где VoutT0 был измерен.Номинальное значение VoutT0 равно T0 * 10 мВ / К. Итак, при 25 ° C VoutT0 равен номинально 298 К * 10 мВ / К = 2,98 В (чтобы быть действительно точным, нам понадобится эталонная температура и вольтметр, но номиналы подходят для наших целей). Таким образом, напряжение упало между +5 и диодом 5В — 2,98В = 2,02В. Чтобы получить ток смещения 2 мА, нам понадобится резистор 1 кОм для R1.

Распиновка датчика представлена ​​ниже:

Обратите внимание, что контактный контакт не подключен. Регулирующий штифт используется для более точной подстройки диода.

Вот шаги, которые необходимо предпринять для сборки датчика температуры:

1. Отрежьте провода датчика температуры примерно до 5 мм длины.

2. Отрежьте провода резистора 1 кОм примерно до 2,5 мм длины.

3. Используя третью руку и хороший чистый паяльник, залудите выводы датчика и резистора.

4. Присоедините один конец резистора 1 кОм к выводу «+» датчика температуры.

5. Отрежьте трехжильный кабель (например, ленточный кабель).Я бы предложил длину в минимум два или три фута, учитывая, как вы хотите разместить датчик в произвольном месте в твоей комнате. Я бы предложил максимальную длину пятнадцать футов.

6. Разделите и оголите один конец ленточного кабеля и залудите провода.

7. Припаяйте два проводника ленточного кабеля к свободному концу резистора и к выводу «-» разъема. датчик температуры.

8. А теперь самое сложное. Припаяйте оставшуюся жилу ленточного кабеля к переходу. резистора 1K и вывода «+» датчика температуры.Вы захотите убедиться, что кондуктор имеет правильную длину, чтобы «упасть» на место, потому что, если вам придется его согнуть, натяжение кабеля сильно затруднит пайку.

9. Оберните оголенную проводку горячим клеем. Убедитесь, что клей не попал на датчик; ты хотите, чтобы датчик оставался открытым, насколько это возможно. Слишком много клея может помешать время отклика датчика.

10. Подключите Vout к одному из аналоговых входов HC11.

11.Готово!


Эндрю Хуанг
Ара Кнаян
Цепь теплового датчика

и принцип его работы

Основным свойством теплового датчика является обнаружение тепла, которое присутствует вокруг датчика. Когда установленное значение температуры высокое, то это отображается с помощью горящего светодиода. Схема теплового датчика используется внутри вашего ПК или на кухне. Из-за перегрева могут быть повреждены дорогие компоненты ПК или кухонной техники.Когда температура вокруг теплового датчика повышается выше установленного значения, он улавливает тепло и дает индикацию, чтобы мы могли защитить устройства от повреждений. Схема теплового датчика воспринимает тепло от различных электронных устройств, таких как усилители, компьютер и т. Д., И, таким образом, генерирует предупреждающий сигнал.


Принцип работы электрической схемы теплового датчика

Простая схема теплового датчика показана ниже. Транзистор BC548, термистор (110 Ом) — это несколько компонентов, используемых в тепловом датчике.Ниже приводится четкое объяснение этих компонентов.

Цепь теплового датчика

Термистор, 110 Ом: Он используется для обнаружения тепла.

BC548: BC548 — это NPN транзистор типа TO-92. Мы можем использовать другие альтернативы, такие как 2N2222, BC168, BC238, BC183 и т. Д., Потому что характеристики этих типов транзисторов практически одинаковы.

Зуммер: Зуммер находится между батареей + 9 В и выводом коллектора транзистора. Когда температура превышает определенный уровень, мы слышим звуковой сигнал.

Стабилитрон: Стабилитрон 4,7 В используется для ограничения / управления током эмиттера.

R1, R2: 100 Ом 1/4 Вт используется как R2, а резистор 3,3 кОм 1/4 Вт используется как R1.

Батарея 9 В: Используется как отдельный источник питания.

Переключатель: В этой схеме он используется как переключатель SPST (однополюсный однопозиционный). Использование переключателя не обязательно, это ваш выбор.

На приведенной выше принципиальной схеме резистор 100 Ом и термистор соединены последовательно.Если термистор относится к типу с отрицательным температурным коэффициентом, то после нагрева термистора сопротивление уменьшается и через термистор протекает избыточный ток. В результате большее количество напряжения обнаруживается на термисторе и резистивном переходе. Напряжение на выходе подается на NPN-транзистор через сопротивление. С помощью стабилитрона напряжение эмиттера может поддерживаться на уровне 4,7 вольт. Это напряжение используется как напряжение сравнения. Если базовое напряжение больше, чем напряжение эмиттера, транзистор проводит.Если транзистор получает базовое напряжение более 4,7, то он проводит, и цепь замыкается через зуммер, и он генерирует звук.

Тепловой извещатель

Тепловой извещатель — это устройство пожарной сигнализации, которое обнаруживает изменения огня или тепла. Любое изменение тепла, выходящее за пределы диапазона номинальных значений теплового датчика, регистрируется с помощью теплового датчика. Чтобы избежать пожара, тепловой датчик генерирует сигнал, который предупреждает и помогает избежать повреждений.

Цепь теплового извещателя

Тепловой датчик используется для конструирования цепи теплового извещателя.Он предназначен для индикации пожара или изменения температуры и используется для оповещения. В зависимости от работы тепловые извещатели в основном подразделяются на два типа

  • Тепловые извещатели с фиксированной температурой
  • Скорость подъема тепловых извещателей
Тепловые извещатели с фиксированной температурой

В тепловом извещателе есть две термочувствительные термопары. Одна термопара реагирует на температуру окружающей среды. Другая термопара используется для контроля тепла, которое передается за счет излучения или конвекции.Тепловой извещатель работает независимо от начальной температуры. Температура повышается с 12˚ до 15˚F в минуту. Эти извещатели могут работать в условиях низкотемпературного пожара, если задано пороговое значение типа теплового извещателя.

Тепловой извещатель с фиксированной температурой
Тепловой извещатель со скоростью подъема

Он не реагирует на низкую скорость выделения энергии, которая умышленно вызывает возгорание. Эти комбинированные извещатели добавляют элемент с фиксированной температурой, который используется для обнаружения медленно развивающихся пожаров.Этот элемент срабатывает всякий раз, когда элемент фиксированной температуры достигает порогового значения. Как правило, электрически подключенная фиксированная точка температуры составляет 136,4 ° F или 58 ° C.

Скорость нарастания теплового извещателя

Датчик температуры

Он определяет количество тепловой энергии, генерируемой системой или объектом, что позволяет нам обнаруживать или ощущать любое физическое изменение из-за температуры, производимое цифровым или аналоговым выходом. В зависимости от области применения датчик температуры подразделяется на разные типы с разными характеристиками.Двумя основными физическими типами датчиков температуры являются

Типы контактных датчиков температуры — Контактный датчик температуры может использоваться для обнаружения жидкостей, твердых тел или газов в широком диапазоне. Датчик температуры должен физически контактировать с объектом, и он использует теплопроводность для отслеживания изменений температуры.

Типы бесконтактных датчиков температуры — Датчик температуры использует излучение и конвекцию для отслеживания изменений температуры.Бесконтактный датчик температуры может использоваться для обнаружения газов и жидкостей, излучающих лучистую энергию, которая передается в виде инфракрасного излучения.

Цепь датчика температуры

Схема датчика температуры показана ниже. Следующая схема может быть построена с датчиком температуры LM35. Основная функция этого датчика — определять точную температуру по шкале Цельсия.

В отличие от термистора, линейность прецизионных датчиков IC имеет очень хорошую точность при 0.5 ° C и имеет широкий диапазон температур. Значение o / p сопоставимо с температурой по Цельсию. Температурный рабочий диапазон этой ИС составляет от -55 ° до + 150 ° C. Он потребляет от источника питания только 50 мкА, а его основными характеристиками являются самонагревание и температура в воздухе <0,1 градуса по Цельсию. Рабочее напряжение этой ИС находится в диапазоне от 4 до 30 вольт, а значение o / p составляет 10 мВ ° C.

Цепь датчика температуры

Здесь напряжение этой цепи может быть установлено с помощью потенциометра на контакте 2 микросхемы IC.Схема может быть разработана для активации или деактивации устройства при определенной температуре края. Температура может отображаться с помощью двух светодиодов, а именно зеленого светодиода.

Вторичная микросхема IC o / p увеличивается пропорционально температуре на 10 мВ / °. Это изменяющееся напряжение подается на усилитель IC 741 OP. Это широко используемые интегральные схемы. Он имеет два терминала: инвертирующий (вход (-)) и неинвертирующий (выход (+)). В этой схеме в качестве неинвертирующего усилителя используется операционный усилитель 741, что означает, что входной вывод — это вывод 3, а вывод o / p инвертирован.Эта схема увеличивает разброс между входными клеммами.

Преимущества датчика температуры
  • Он не влияет на среду
  • Более точен
  • Имеет легко настраиваемый выходной сигнал
  • Он мгновенно реагирует
Тестер теплового извещателя

Различные тестеры теплового извещателя обсуждаются ниже.

Испытательное оборудование дымового извещателя

В нем используется испытательный аэрозоль дыма, аэрозоль Solo. Это гарантирует, что детектор не оставляет следов и не забивается частицами.Достаточно простой однократной серии, чтобы детектор подал сигнал тревоги. С помощью инструмента для снятия Solo 200 извещатели могут быть сняты и доступны.

Smoke Tester

Solo 330 Диспенсеры дыма

Solo 330 легкий, очень простой в использовании и прочный. Solo 330 был разработан специально с Solo Aerosol с целью оптимального использования. Поворотная рама и конструкция, изготовленная методом литья под давлением, делают его идеальным инструментом для испытаний. Особенности Solo 330:

Распылитель дыма
  • Надежный
  • Сенсорный
  • Подпружиненный механизм
  • Высокая прочность и долговечность

Solo 461 Cordless Heat Tester

Для активации тепловыделения используется инфракрасный порт. луч прерывается с помощью детектора.На датчик детектора тепло направляется прямо. Для дополнительной защиты он отключается через 5 минут.

Solo 461 Cordless Heat Tester

Это все о цепи теплового датчика и его принципе работы. Мы считаем, что информация, представленная в этой статье, поможет вам лучше понять этот проект. Кроме того, по любым вопросам, касающимся этой статьи, или любой помощи в реализации проектов в области электротехники и электроники, вы можете свободно обращаться к нам, связавшись с нами в разделе комментариев ниже.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.