- Termostato tipai:
- Kas yra termistorius?
- Termistoriaus tipai
- NTC termistoriaus taikymas:
- Būtinas komponentas:
- Termistoriaus grandinės schema:
- Termostato grandinės darbas:
Termostatas susidaro susumuojant du graikiškus terminus termo ir statos, termosas reiškia šilumą, o statosas - nejudantį, stovintį arba fiksuotą. Termostatas naudojamas prietaisams ar buitiniams prietaisams valdyti pagal temperatūrą, pvz., Įjungti / išjungti oro kondicionierių, kambario šildytuvus ir kt. Dažniausiai termostatas naudojamas palaikyti kambario temperatūrą centralizuotose šildymo sistemose arba aušinimo sistemose, reguliuojant šaldytuvo temperatūrą, aušinimo sistemą, elektrinis lygintuvas, orkaitės, plaukų džiovintuvai ir daugelis kitų. Šiandien rinkoje taip pat yra programuojamų ir išmaniųjų termostatų.
Termostato tipai:
Norint pajusti temperatūrą, skirtingi termostatai naudoja skirtingus jutiklius ar įtaisus ir pagal tai juos daugiausia galima suskirstyti į du tipus
- Mechaninis termostatas
- Elektrinis / elektroninis termostatas
Mechaninis termostatas -
Bimetalinis termostatas patenka po mechaniniu termostatu. Paprastai jie turi korpusą ir rankenėlę, kaip parodyta žemiau esančiame paveikslėlyje. Jis turi vieną fiksuotą kontaktą ir vieną judamą kepenį, kurį sudaro du skirtingi metalai, turintys skirtingus tiesinio plėtimosi koeficientus. Judančios svirties galas sujungiamas su fiksuotu kontaktu, kai temperatūra sumažėja, ir atjungiama, kai kambario temperatūra yra aukšta. Būtent taip jis gali įjungti ir išjungti prietaisus pagal temperatūrą.
Keletas pavyzdžių, kai naudojami bimetaliniai termostatai - lygintuvas, šaldytuvas, oro kondicionierius.
Elektrinis termostatas -
Dažniausiai elektroniniai temperatūros jutikliai yra termoporos ir termistoriai, naudojami termostate. Termistoriaus ir termoporos elektrinės savybės keičiasi veikiant temperatūros pokyčiams.
Termoelementas yra įtaisas, kuris naudoja bent dvi skirtingas metalines juostas, sujungtas viename gale, kad susidarytų dvi sankryžos; karšta sankryža ir šalta sankryža. Karšta jungtis yra matavimo jungtis; objektas, kurio temperatūra turi būti matuojama, dedamas į karštą sankryžą, o šaltasis mazgas (kurio temperatūra yra žinoma) yra atskaitos sankryža. Dėl šio temperatūrų skirtumo susidaro įtampos skirtumas, žinomas kaip termoelektrinė įtampa, naudojama temperatūrai matuoti. Termoelementai naudojami katiluose, orkaitėse ir kt.
Kitas termostate naudojamas elektrinių jutiklių tipas yra termistoriai, kuriuos mes išsamiau išnagrinėsime, pateikdami pavyzdį.
Kas yra termistorius?
Kaip rodo pavadinimas, termistorius yra dviejų žodžių „Thermal“ ir „Resistor“ derinys. Tai varžinis komponentas, kurio varža kinta keičiantis temperatūrai.
Termistoriai yra labai patikimi ir turi platų diapazoną, kad būtų galima brangiai nustatyti nedidelius temperatūros svyravimus. Jie yra pigūs ir naudingi kaip temperatūros jutikliai. Termistorius naudojamas skaitmeniniame termostate.
Termistoriaus tipai
Atsižvelgiant į jo atsparumo kitimą, atsižvelgiant į aplinkinę temperatūrą, yra dviejų tipų termistoriai. Jie yra išsamiai paaiškinti toliau:
1. PTC - teigiamas temperatūros koeficientas.
Jo atsparumas yra tiesiogiai proporcingas temperatūrai, ty atsparumas mažėja mažėjant temperatūrai ir atvirkščiai.
2. NTC - neigiamos temperatūros koeficientas.
Jo atsparumas yra netiesiogiai proporcingas temperatūrai, ty atsparumas mažėja didėjant temperatūrai ir atvirkščiai.
Savo programoje naudojame NTC termistorių. 103 rodo, kad termistoriaus varža normalioje temperatūroje reiškia 10k Ohm.
NTC termistoriaus taikymas:
Galimybė valdyti bet kokį įrenginį pagal temperatūros svyravimus yra labai patogi ir įdomi idėja. Viena iš tokių populiarių programų yra priešgaisrinė signalizacija, kai termistorius pajunta šilumą ir įjungia aliarmą.
NTC termistoriai yra plačiausiai naudojami įvairiose programose, tačiau kai reikalaujama mažo atsparumo pradiniame taške, naudojami PTC termistoriai.
Termistoriaus varža kambario temperatūroje nurodoma gamintojo duomenų lape kartu su skirtingais atsparumo verčių rinkiniais skirtingoje temperatūroje, todėl galima pasirinkti tinkamą termistorių tinkamam pritaikymui.
Čia yra keletas grandinių, sukurtų naudojant termistorių:
- Priešgaisrinė signalizacija naudojant termistorių
- Temperatūros valdomas nuolatinės srovės ventiliatorius naudojant termistorių
- Sąsajos termistorius su „Arduino“ matuoti ir rodyti temperatūrą LCD ekrane
- Temperatūros valdoma kintamosios srovės buitinė technika
Būtinas komponentas:
- NTC 103 termistorius (10k Ω).
- BJT BC 547.
- 5k Ω potenciometras (POT).
- 1kΩ rezistorius.
- LED.
- Maitinimas - 6V DC.
- Breadboard ir jungiamieji laidai.
Termistoriaus grandinės schema:
Termostato grandinės darbas:
Dėl įtampos daliklio grandinės ir išėjimo „įjungimo ir išjungimo“ jungimo grandinės pažeidžiamos grandinės. Įtampos skirstytuvo grandinę sudaro termistorius ir kintamas rezistorius.
Įtampos daliklio grandinės išėjimas yra prijungtas prie NPN tranzistoriaus pagrindo per 1k rezistorių. Įtampos daliklio grandinė leidžia suvokti įtampos kitimą, kurį sukelia termistoriaus varžos kitimas. Naudodami POT įtampos daliklyje, mes galime reguliuoti termistoriaus jautrumą. Taip pat galite naudoti fiksuotą rezistorių vietoje kintamo rezistoriaus fiksuotam paleidimo taškui, tai reiškia, kad šviesos diodas bus įjungtas, tik jei temperatūra viršys tam tikrą vertę ir negalėsite reguliuoti įjungimo taško temperatūros. Taigi geriau naudokite POT ir keiskite jautrumą tiesiog sukdami rankenėlę.
Galima pasirinkti rezistorių rinkinį pagal žemiau pateiktą formulę-
Vo = × V IN
Savo grandinėje R2 pakeitėme POT, o R1 - LDR, todėl išėjimo įtampa kinta priklausomai nuo termistoriaus varžos. Termistoriaus varža keičiasi priklausomai nuo lauko temperatūros, todėl išėjimo įtampa pasikeis keičiant temperatūrą aplink termistorių. Tranzistorius įsijungs esant 0,7 V ar didesnei vertei, kuri yra VBE įtampa.
Paprastesnis būdas pasirinkti ir žinoti tinkamą 10k NTC termistoriui R2 yra imituoti grandinę „Proteus“ ir gauti artimą R2 vertę. Be to, pakeisdami termistorių kintamu rezistoriumi, galime ištirti jo ekvivalentinį poveikį grandinėje pagal toliau pateiktas schemas:
Antroji grandinės dalis yra tranzistoriaus sekcija, kurioje tranzistorius veikia kaip LED D1 jungiklis. Kadangi tranzistorius yra srove valdomas įtaisas, rezistorius R1 yra prijungtas prie jo įėjimo gnybto, kad būtų ribojamas srovės šuolis.
Remiantis aukščiau pateikta modeliavimo grandine, kai tik temperatūra pakyla šalia termistoriaus, jo elektrinė varža sumažėja, todėl įtampa padidėja visoje RV1. Taigi įtampa tranzistoriaus pagrinde (V BE) taip pat didėja, ir kai tik V BE ≥0,7 V, tranzistorius pradės veikti ir šviesos diodas bus įjungtas.
Atkreipkite dėmesį, kad mes galime pakeisti šį šviesos diodą garsiakalbiu, lempute ir pan. Pirmiau pateiktoje grandinėje, pridėdami minimalų dar keletą komponentų. Taip pat patikrinkite toliau pateiktą demonstracinį vaizdo įrašą.