Κάντε ένα απλούστερο κύκλωμα ένδειξης θερμοκρασίας

Ένα πολύ απλό κύκλωμα ένδειξης θερμοκρασίας μπορεί να κατασκευαστεί διασυνδέοντας ένα μόνο τρανζίστορ, μια δίοδο και μερικά άλλα παθητικά εξαρτήματα.

Χρήση τρανζίστορ ως αισθητήρα θερμότητας

Όπως γνωρίζουμε ότι όλοι οι ημιαγωγοί έχουν αυτήν την «κακή συνήθεια» να αλλάζουν τα βασικά χαρακτηριστικά του ως απάντηση στις αλλαγές θερμοκρασίας περιβάλλοντος.

Ειδικά τα βασικά ηλεκτρονικά εξαρτήματα όπως τα τρανζίστορ και οι δίοδοι είναι πολύ επιρρεπή στις μεταβολές της θερμοκρασίας τους.

Η αλλαγή με τα χαρακτηριστικά τους με αυτές τις συσκευές είναι συνήθως όσον αφορά τη διέλευση τάσης μέσω αυτών, η οποία είναι άμεσα ανάλογη με το μέγεθος της διαφοράς θερμοκρασίας που τις περιβάλλει.

Χρησιμοποιώντας ένα τρανζίστορ (BJT) ως αισθητήρα θερμοκρασίας

Στο παρόν σχέδιο, μια δίοδος και ένα τρανζίστορ διαμορφώνονται με τη μορφή δικτύου γέφυρας.

Δεδομένου ότι και τα δύο αυτά ενεργά μέρη έχουν πανομοιότυπες ιδιότητες όσον αφορά τις αλλαγές θερμοκρασίας περιβάλλοντος, και τα δύο συμπληρώνουν το ένα το άλλο.

Χρήση διόδου για δημιουργία τάσης αναφοράς

Η δίοδος τοποθετείται ως συσκευή αναφοράς ενώ το τρανζίστορ είναι συνδεδεμένο για να εκτελεί τη λειτουργία ενός αισθητήρα θερμοκρασίας.

Προφανώς, δεδομένου ότι η δίοδος τοποθετείται ως αναφορά, πρέπει να τοποθετηθεί σε περιβάλλον με σχετικά σταθερές συνθήκες θερμοκρασίας, διαφορετικά η δίοδος θα αρχίσει επίσης να αλλάζει το επίπεδο αναφοράς της προκαλώντας σφάλμα στη διαδικασία ένδειξης.

Ένα LED χρησιμοποιείται εδώ στον συλλέκτη του τρανζίστορ, ο οποίος ερμηνεύει άμεσα τις συνθήκες τρανζίστορ και επομένως βοηθά να δείξει πόση διαφορά θερμοκρασίας λαμβάνει χώρα γύρω από το τρανζίστορ.

Η ένδειξη LED υποδεικνύει την αλλαγή θερμοκρασίας

Το LED χρησιμοποιείται για την άμεση ένδειξη του επιπέδου θερμοκρασίας που ανιχνεύεται από το τρανζίστορ. Σε αυτό το σχέδιο η δίοδος τοποθετείται στη θερμοκρασία περιβάλλοντος ή στη θερμοκρασία δωματίου στην οποία το τρανζίστορ τοποθετείται ή προσαρτάται στην πηγή θερμότητας που πρέπει να μετρηθεί.

Η βασική τάση εκπομπής του τρανζίστορ συγκρίνεται αποτελεσματικά με το επίπεδο τάσης αναφοράς που παράγεται από τη δίοδο στη διασταύρωση των D1 και R1.

Αυτό το επίπεδο τάσης λαμβάνεται ως σημείο αναφοράς και το τρανζίστορ παραμένει ενεργοποιημένο ΟΧ, όσο η βασική του τάση εκπομπής παραμένει κάτω από αυτό το επίπεδο. Εναλλακτικά, αυτό το επίπεδο μπορεί να ποικίλλει από την προκαθορισμένη P1.

Τώρα καθώς η θερμότητα πάνω από το τρανζίστορ αρχίζει να αυξάνεται, ο βασικός πομπός αρχίζει να αυξάνεται λόγω του μεταβαλλόμενου χαρακτηριστικού του τρανζίστορ.

Εάν η θερμοκρασία υπερβεί την προκαθορισμένη τιμή, η βασική τάση εκπομπής του τρανζίστορ υπερβαίνει το όριο και το τρανζίστορ αρχίζει να λειτουργεί.

Τα LED αρχίζουν σταδιακά να ανάβουν και η έντασή του γίνεται άμεσα ανάλογη με τη θερμοκρασία πάνω από τον αισθητήρα τρανζίστορ.

Προσοχή

Προσοχή πρέπει να διατηρηθεί, ώστε να μην υπερβαίνει τη θερμοκρασία πάνω από το τρανζίστορ πάνω από 120 βαθμούς Κελσίου, αλλιώς η συσκευή μπορεί να καεί και να καταστραφεί μόνιμα.

Το προτεινόμενο απλό κύκλωμα ένδειξης θερμοκρασίας μπορεί να τροποποιηθεί περαιτέρω για να την ενεργοποιήσει ή να απενεργοποιήσει μια εξωτερική συσκευή σε απόκριση στα αισθητήρια επίπεδα θερμοκρασίας.

Πώς να υπολογίσετε τα όρια θερμοκρασίας

Θα το συζητήσω στα επόμενα άρθρα μου. Οι τιμές αντίστασης της διαμόρφωσης υπολογίζονται χρησιμοποιώντας τον ακόλουθο τύπο:

R1 = (Ub - 0,6) / 0,005

R2 = (Ub - 1.5) / 0,015

Εδώ Ub είναι η τάση τροφοδοσίας εισόδου, 0,6 είναι η πτώση τάσης προς τα εμπρός του BJT, 0,005 είναι το τυπικό ρεύμα λειτουργίας για το BJT.

Ομοίως, το 1,5 είναι η πτώση τάσης προς τα εμπρός για το επιλεγμένο ΚΟΚΚΙΝΟ LED, το 0,015 είναι το τυπικό ρεύμα για τον βέλτιστο φωτισμό του LED

Τα υπολογισμένα αποτελέσματα θα είναι σε Ohms.

Η τιμή του P1 μπορεί να κυμαίνεται μεταξύ 150 και 300 Ohms

Βίντεο κλιπ