Reguliuojamas temperatūros automatinis jungiklis

Anksčiau mes sukūrėme temperatūros valdomų šviesos diodų grandinę, kurioje du šviesos diodai švytėjo pagal temperatūrą. Dabar mes tobuliname šią grandinę naudodami relę, o dabar mes valdysime namų kintamosios srovės prietaisus pagal temperatūrą. Ši grandinė taps automatiniu šviesos jungikliu, kuris įsijungs, jei temperatūra viršys tam tikrą lygį (šioje grandinėje 50 laipsnių). Čia mes naudojame LM35 kaip temperatūros jutiklį. Ši 50 laipsnių vertės slenksčio temperatūra gali būti pakeista pagal poreikį reguliuojant kintamą rezistorių grandinėje.

Šioje temperatūros valdomoje jungiklio grandinėje demonstravimui naudojome paprastą LED lemputę, o tai reiškia, kad jei temperatūra viršija 50 laipsnių Celsijaus, lemputė įsijungs automatiškai, o jei temperatūra žemesnė nei 50 laipsnių, lemputė bus automatiškai išjungta. Čia galite pakeisti lemputę bet kuriuo kintamuoju buitiniu prietaisu, pvz., Jei jį pakeisite ventiliatoriumi, jis bus naudojamas kaip temperatūros valdoma ventiliatoriaus grandinė. Jis taip pat gali veikti kaip priešgaisrinė signalizacija, jei nustatote labai aukštą slenksčio temperatūrą, pvz., 100 laipsnių Celsijaus, ir prijungiate žadintuvą vietoje lemputės arba galite ją sukonfigūruoti taip, kad oro kondicionierius automatiškai įsijungtų virš tam tikros temperatūros, naudojant tinkamos kategorijos relę..

Reikalingi komponentai:

• 9v baterija
• IC 7805
• Temperatūros jutiklis LM35
• „Op-amp LM358“
• 10k omų rezistorius
• 1k omų rezistorius
• Kintamasis rezistorius 10k
• LED (neprivaloma)
• NPN tranzistorius BC547
• Diodas 1N4007
• Estafetė 6v
• Lemputė ar bet koks kintamosios srovės prietaisas

Temperatūros jutiklis LM35:

LM35 yra trijų kontaktų tranzistorius panašus įtaisas. Jis turi VCC, GND ir OUTPUT. Šis jutiklis suteikia kintamą įtampą išėjime, atsižvelgiant į temperatūrą. LM35 suteikia produkciją Celsijaus laipsniais ir gali pajausti iki 150 laipsnių Celsijaus temperatūrą. LM35 yra labai populiarus ir nebrangus temperatūros jutiklis, paprastai naudojamas kaip skaitmeninis termometras arba temperatūrai matuoti.

Kiekvienam +1 ° C pakilus temperatūrai, išvesties kaište bus + 10 mV didesnė įtampa. Taigi, jei temperatūra yra 0 ° C, jutiklio galia bus 0 V, jei temperatūra yra 10 ° C, jutiklio galia bus + 100 mV, jei temperatūra yra 25 ° C, jutiklio galia bus + 250 mV.

„Op-amp LM358“ etaloninės įtampos nustatymas:

Čia mes panaudojome „Op-amp LM358“, kad palygintume LM35 išėjimo įtampą su etalonine įtampa. Kaip minėta, mes nustatėme 50 laipsnių slenksčio įtampos grandinę, todėl norėdami suaktyvinti 50 laipsnių op-amp, turime nustatyti 0,5 volto etaloninę įtampą, nes esant 50 laipsnių temperatūrai LM35 išėjimo įtampa bus 0,5 voltų arba 500mV. Etaloninė įtampa yra įtampa LM358 kaištyje Nr. 2.

Dabar, norėdami nustatyti etaloninę įtampą, mes sukūrėme įtampos daliklio grandinę, naudodami 10 k rezistorių R1 ir kintamą rezistorių RV1. Naudodamiesi pirmiau pateiktomis formulėmis, galite atitinkamai nustatyti etaloninę įtampą ir pakeisti slenksčio temperatūrą. Norint nustatyti 50 laipsnių Celsijaus temperatūrą kaip įjungimo vertę, potenciometrą galite nustatyti maždaug 8k: 2k, pavyzdžiui:

Vout = (R2 / R1 + R2) * Vin

(čia R2 yra antroji potenciometro dalis: 2k om, o R1 yra R1 + pirmoji potenciometro dalis: 10k + 8k)

Vout = (2/18 + 2) * 5 = 0,5 v

„Op-amp LM358“:

Op-stiprintuvai taip pat žinomi kaip įtampos palygintuvai. Kai įtampa neinvertuojančiame įėjime (+) yra didesnė už įtampą esant invertuojančiosios įvesties (-), tada lyginamojo įrenginio išėjimas yra didelis. Ir jei invertuojančios įvesties įtampa (-) yra didesnė už neinvertuojančio galo (+), tada išėjimas yra mažas. Sužinokite daugiau apie op-amp darbą čia.

LM358 yra dvigubas mažo triukšmo veikimo stiprintuvas, kurio viduje yra du nepriklausomi įtampos lygintuvai. Tai yra bendrosios paskirties op stiprintuvas, kurį galima sukonfigūruoti daugeliu režimų, pvz., Komparatoriumi, vasara, integratoriumi, stiprintuvu, diferencialu, invertuojančiu režimu, neinvertuojančiu režimu ir kt.

Grandinės schema:

Darbinis paaiškinimas:

Šią temperatūros kontroliuojamos buitinės technikos grandinę dirbti paprasta. 9v bendrosios paskirties akumuliatorius naudojamas visai grandinei įjungti, o IC7805 - reguliuojamam 5v tiekimui į grandinę. Kai temperatūra yra žemesnė nei 50 laipsnių, LM358 išėjimas lieka ŽEMAS, o tranzistorius Q1 ir relė taip pat lieka išjungtoje būsenoje, taigi lemputė išjungta. Šią slenksčio temperatūrą galite atitinkamai nustatyti pasukdami POT.

Dabar, kai aplinkos temperatūra viršija 50 laipsnių Celsijaus, LM35 išėjimo įtampa 2 kaištelyje taip pat viršija 0,5 voltą arba 500mV. LM35 išvestis yra prijungta prie „Op-amp LM358“ 3 kaiščio. Kai mes nustatėme etaloninę įtampą (įtampa LM358 2 kaištyje) iki 0,5 voltų, tai dabar įtampa 3 kaiščio (ne invertuojančio įėjimo) įtampa tampa didesnė už 2 kaiščio (invertuojančio įėjimo) ir opampo LM358 išėjimo įtampą (PIN 1) tampa AUKŠTA. LM358 išvestis yra prijungta prie NPN tranzistoriaus Q1 pagrindo, taigi Q1 taip pat įsijungia, kuris suveikia relę ir lemputė įjungiama. Relės viduje yra maža ritė, kuri gauna energiją iš mažos srovės ir įjungia prie jos prijungtą kintamosios srovės įtaisą, mes paaiškinome jo veikimą žemiau. Taigi ši grandinė nustato temperatūros ribą ir automatiškai įjungia prietaisus.

Parodomame vaizdo įraše mes naudojome lituokliu, kad pašildytume aplinkinį temperatūros jutiklį LM35, patikrinkite vaizdo įrašą pabaigoje. Taip pat čia dirbame su tiesioginėmis 220 V įtampos kintamosios srovės tinklais, todėl reikia būti labai atsargiems, kitaip galite patirti rimtą sužalojimą.

Relės veikimas:

Relė yra elektromagnetinis jungiklis, leidžiantis tekėti daug didesnei srovei, kai jai naudojama maža srovė, kaip tranzistorių kaip jungiklį. Relė paprastai naudojama kintamosios srovės (kintamosios srovės) įrenginiams valdyti, naudojant daug mažesnę nuolatinę srovę.

Relės viduje yra ritė, o kai ritės įtampa neįtraukta, COM (bendras) yra prijungtas prie NC (paprastai uždaras kontaktas). Kai ant ritės yra tam tikra įtampa, susidaro elektromagnetinis laukas. Kurie pritraukia armatūrą (svirtis sujungta su spyruokle), o COM ir NO (paprastai atidarytas kontaktas) sujungiami, kurie leidžia tekėti didesnei srovei. Relės yra daugybės, čia mes naudojome 6 V darbinės įtampos relę, leidžiančią tekėti 7A-250VAC srovei.

Relė sukonfigūruojama naudojant mažą tvarkyklės grandinę, kurią sudaro tranzistorius, diodas ir rezistorius. Tranzistorius naudojamas stiprinti srovę, kad visa srovė (iš nuolatinės srovės šaltinio - 9v baterija) galėtų tekėti per ritę, kad ją visiškai energijuotų. Rezistorius naudojamas tranzistoriaus poslinkiui užtikrinti. Diodas naudojamas norint išvengti atvirkštinės srovės srauto, kai tranzistorius yra išjungtas. Staiga išjungus, kiekviena induktoriaus ritė sukuria vienodą ir priešingą EMF, tai gali visam laikui sugadinti komponentus, todėl norint išvengti atbulinės srovės reikia naudoti diodą. Relė modulis yra lengvai prieinama rinkoje su visais jo pavaros grandinės ant lentos arba galite jį sukurti naudojant aukščiau komponentų. Čia mes panaudojome 6V relės modulį. Čia galite sužinoti daugiau apie estafetę.