Hőmérséklet-szabályozású automatikus kapcsoló

Korábban építettünk Hőmérséklet-szabályozott LED áramkört, amelyben két LED világított a hőmérsékletnek megfelelően. Most egy relé segítségével fokozzuk ezt az áramkört, és most a Hőmérséklet szerint irányítjuk az otthoni váltakozó áramú készülékeket. Ez az áramkör automatikus fénykapcsolóként szolgál, amely akkor aktiválódik, ha a hőmérséklet meghaladja az adott szintet (ebben az áramkörben 50 fok). Itt LM35- et használunk hőmérséklet-érzékelőként. Ez az 50 fokos küszöbhőmérséklet megváltoztatható az áramkörben található változó ellenállás igény szerinti beállításával.

Ebben a hőmérséklet-vezérlésű kapcsoló áramkörben bemutattunk egy egyszerű LED-es izzót, ami azt jelenti, hogy ha a hőmérséklet meghaladja az 50 Celsius fokot, akkor az izzó automatikusan bekapcsol, és ha a hőmérséklet 50 fok alatt van, akkor az izzót automatikusan kikapcsolják. Itt az izzót bármely váltóáramú háztartási készülékre cserélheti, például ha ventilátorral cseréli, akkor az hőmérséklet-vezérelt ventilátor áramkörként szolgál. Tűzjelzőként is működhet, ha nagyon magasra állítja a küszöbhőmérsékletet, például 100 Celsius fokot, és riasztást csatlakoztat az izzó helyett, vagy beállíthatja úgy, hogy a megfelelő hőmérsékletű relé használatával automatikusan bekapcsolja a légkondicionálót egy adott hőmérsékleten túl..

Szükséges alkatrészek:

• 9v-os akkumulátor
• IC 7805
• LM35 hőmérséklet-érzékelő
• Op-amp LM358
• 10k ohmos ellenállás
• 1k ohmos ellenállás
• 10k változó ellenállás
• LED (opcionális)
• NPN BC547 tranzisztor
• Dióda 1N4007
• Váltó 6v
• Izzó vagy bármilyen váltakozó áramú készülék

LM35 hőmérséklet-érzékelő:

Az LM35 három tűs tranzisztorszerű eszköz. Van VCC, GND és OUTPUT. Ez az érzékelő változó feszültséget biztosít a kimeneten a hőmérséklet alapján. Az LM35 Celsius-fokos kimenetet nyújt, és akár 150 Celsius-fokos hőmérsékletet is érzékel. Az LM35 nagyon népszerű és olcsó hőmérséklet-érzékelő, amelyet általában digitális hőmérőként vagy a hőmérséklet mérésére használnak.

Minden +1 Celsius-fokos hőmérséklet-emelkedésnél + 10 mV-mal nagyobb feszültség lesz a kimeneti csapon. Tehát, ha a hőmérséklet 0 ° C, az érzékelő kimenete 0 V lesz, ha a hőmérséklet 10 ° C, akkor az érzékelő kimenete + 100 mV, ha a hőmérséklet 25 ° C, az érzékelő kimenete + 250 mV lesz.

Referenciafeszültség beállítása az Op-amp LM358-hoz:

Itt az Op-amp LM358-at használtuk az LM35 kimeneti feszültségének összehasonlításához a referenciafeszültséggel. Amint említettük, beállítottuk az áramkört az 50 fokos küszöbfeszültségre, így az op-erősítő 50 fokos kiváltásához a referenciafeszültséget 0,5 voltra kell állítanunk, mivel 50 fokos hőmérsékleten az LM35 kimeneti feszültség 0,5 volt vagy 500 mV lesz. A referenciafeszültség az LM358 2. tűjén lévő feszültség.

A referenciafeszültség beállításához létrehoztunk egy Feszültségosztó áramkört az R1 ellenállás és a 10k RV1 változó ellenállás felhasználásával. A fenti képletek használatával ennek megfelelően beállíthatja a referenciafeszültséget, és megváltoztathatja a küszöbhőmérsékletet. Ha szeretné beállítani az 50 Celsius fok hőmérsékletét kiváltó értékként, akkor a potenciométert nagyjából 8k: 2k értékre állíthatja, például:

Vout = (R2 / R1 + R2) * Vin

(itt R2 a potenciométer második része: 2k ohm és R1 R1 + a potenciométer első része: 10k + 8k)

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

Op-amp LM358:

Az op-amperek feszültség-összehasonlító néven is ismertek. Ha a nem invertáló bemenet (+) feszültsége magasabb, mint az invertáló bemenet (-) feszültsége, akkor az összehasonlító kimenete magas. És ha az invertáló bemenet (-) feszültsége magasabb, mint a nem invertáló vég (+), akkor a kimenet LOW. Tudjon meg többet az op-amp működéséről itt.

Az LM358 egy kettős alacsony zajszintű működési erősítő, amelynek két független feszültség-komparátor található. Ez egy általános célú op erősítő, amely számos módban konfigurálható, például komparátor, nyári, integrátor, erősítő, differenciál, invertáló mód, nem invertáló mód stb.

Kördiagramm:

Munka magyarázat:

A hőmérséklet-szabályozású háztartási készülék áramkörének működése egyszerű. 9v általános célú akkumulátort használnak az egész áramkör feltöltésére, az IC7805-öt pedig az áramkör szabályozott 5v-os ellátására. Ha a hőmérséklet 50 fok alatt van, akkor az LM358 kimenete alacsony marad, és a Q1 és relé tranzisztor is kikapcsolt állapotban marad, így az izzó ki van kapcsolva. Ennek megfelelően beállíthatja ezt a küszöbhőmérsékletet a POT forgatásával.

Most, amikor a környezeti hőmérséklet meghaladja az 50 Celsius fokot, az LM35 kimeneti feszültsége a 2. érintkezőnél is magasabb, mint 0,5 volt vagy 500 mV. Az LM35 kimenete az Op-amp LM358 3. érintkezőjéhez csatlakozik. És ahogy beállítottuk a referenciafeszültséget (feszültség az LM358 2. érintkezőjénél) 0,5 voltra, így a 3. érintkező (nem invertáló bemenet) feszültsége magasabb lesz, mint az LM358 opamp (invertáló bemenet) és kimenetének feszültsége (PIN) 1) MAGAS lesz. Az LM358 kimenete a Q1 NPN tranzisztor aljához van kötve, így a Q1 is BE állapotba kerül, ami beindítja a relét és az izzó bekapcsol. A relén belül van egy kis tekercs, amely kis áram által kap energiát és kiváltja a hozzá csatlakoztatott váltakozó áramú eszközt. Az alábbiakban kifejtettük működését. Tehát ez az áramkör érzékeli a hőmérsékleti határt, és automatikusan bekapcsolja a készülékeket.

A bemutató videóban forrasztópáka segítségével hevítettük a környező LM35 hőmérséklet-érzékelőt, ellenőrizze a videót a végén. Itt is 220 V-os közvetlen váltóáramú hálózattal dolgozunk, ezért rendkívül körültekintően kell eljárni, különben súlyos sérülést szenvedhet.

Relé működése:

A relé egy elektromágneses kapcsoló, amely jóval nagyobb áram áramlását teszi lehetővé, ha kis áramot alkalmaznak rá, mint például tranzisztort használunk kapcsolóként. A relét általában az AC (alternatív áramú) eszközök vezérlésére használják, sokkal kisebb egyenárammal.

A relén belül van egy tekercs, és ha nincs feszültség a tekercsre, akkor a COM (közös) csatlakozik az NC-hez (általában zárt érintkező). És amikor a tekercsre némi feszültséget alkalmaznak, az elektromágneses mező létrejön. Ami vonzza az armatúrát (a rugóhoz csatlakoztatott kar), és a COM és a NO (általában nyitott érintkező) kapcsolódnak össze, amelyek nagyobb áramot engednek áramolni. A relék sokféle kategóriában kaphatók, itt 6V-os üzemi feszültség-relét használtunk, amely lehetővé teszi a 7A-250VAC áram áramlását.

A relé konfigurálása egy kis meghajtó áramkör használatával történik, amely tranzisztort, diódát és ellenállást tartalmaz. A tranzisztort az áram erősítésére használják, hogy a teljes áram (az egyenáramú forrásból - 9 V-os elem) a tekercsen keresztül teljes energiát áramolhasson. Az ellenállást a tranzisztor torzításának biztosítására használják. A diódát pedig a fordított áram áramlásának megakadályozására használják, amikor a tranzisztort kikapcsolják. Minden induktor tekercs egyenlő és ellentétes EMF-et produkál, ha hirtelen kikapcsol, ez maradandó károsodást okozhat az alkatrészekben, ezért a diódát kell használni a visszirányú áram megakadályozására. A Relé modul könnyen elérhető a piacon, az összes Driver áramkörével a táblán, vagy létrehozhatja a fenti alkatrészek használatával. Itt 6V relé modult használtunk. Itt tovább tanulhat a váltóról.