Zrób najprostszy obwód wskaźnika temperatury

Bardzo prosty obwód wskaźnika temperatury można zbudować przez połączenie pojedynczego tranzystora, diody i kilku innych elementów pasywnych.

Używanie tranzystora jako czujnika ciepła

Jak wiemy, wszystkie półprzewodniki mają ten „zły nawyk” zmiany swoich podstawowych charakterystyk w odpowiedzi na zmiany temperatury otoczenia.

Szczególnie podstawowe komponenty elektroniczne, takie jak tranzystory i diody, są bardzo podatne na zmiany temperatury obudowy.

Zmiana ich charakterystyki w przypadku tych urządzeń polega zazwyczaj na przepływie przez nie napięcia, które jest wprost proporcjonalne do wielkości otaczającej je różnicy temperatur.

Zastosowanie tranzystora (BJT) jako czujnika temperatury

W obecnej konstrukcji dioda i tranzystor są skonfigurowane w postaci sieci mostkowej.

Ponieważ obie te części aktywne mają identyczne właściwości, jeśli chodzi o zmiany temperatury otoczenia, wzajemnie się uzupełniają.

Używanie diody do tworzenia napięcia odniesienia

Dioda jest umieszczona jako urządzenie odniesienia, podczas gdy tranzystor jest podłączony, aby pełnić funkcję czujnika temperatury.

Oczywiście, ponieważ dioda jest umieszczona jako odniesienie, musi być umieszczona w środowisku o stosunkowo stałych warunkach temperaturowych, w przeciwnym razie dioda również zacznie zmieniać swój poziom odniesienia, powodując błąd w procesie wskazania.

W kolektorze tranzystora zastosowano diodę LED, która bezpośrednio interpretuje stan tranzystora, a tym samym pomaga pokazać, jaka różnica temperatur zachodzi wokół tranzystora.

Dioda LED wskazuje zmianę temperatury

Dioda LED służy do bezpośredniego wskazania poziomu temperatury wykrywanego przez tranzystor. W tej konstrukcji dioda jest umieszczona w temperaturze otoczenia lub w temperaturze pokojowej, w której tranzystor jest umieszczony lub przymocowany do źródła ciepła, które należy zmierzyć.

Napięcie bazowe emitera tranzystora jest skutecznie porównywane z poziomem napięcia odniesienia wytwarzanego przez diodę na złączu D1 i R1.

Ten poziom napięcia jest traktowany jako odniesienie, a tranzystor pozostaje przełączony w stan OF, dopóki jego napięcie bazowe emitera pozostaje poniżej tego poziomu. Alternatywnie poziom ten może być zmieniany przez ustawienie wstępne P1.

Teraz, gdy ciepło nad tranzystorem zaczyna rosnąć, emiter bazowy zaczyna rosnąć z powodu zmieniającej się charakterystyki tranzystora.

Jeśli temperatura przekroczy zadaną wartość, napięcie bazowego emitera tranzystora przekracza limit i tranzystor zaczyna przewodzić.

Diody stopniowo zaczynają świecić, a ich intensywność staje się wprost proporcjonalna do temperatury nad czujnikiem tranzystorowym.

Uwaga

Należy zachować ostrożność, aby nie przekroczyć temperatury na tranzystorze powyżej 120 stopni Celsjusza, w przeciwnym razie urządzenie może ulec spaleniu i trwałemu uszkodzeniu.

Proponowany prosty obwód wskaźnika temperatury można dalej modyfikować, tak aby włączał lub wyłączał urządzenie zewnętrzne w odpowiedzi na wykrywane poziomy temperatury.

Jak obliczyć progi temperatury

Omówię to w moich najbliższych artykułach. Wartości rezystorów w konfiguracji są obliczane przy użyciu następującego wzoru:

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

R2 = (Ub - 1,5) / 0,015

Tutaj Ub to wejściowe napięcie zasilania, 0,6 to spadek napięcia w przewodzie BJT, 0,005 to standardowy prąd roboczy dla BJT.

Podobnie, 1,5 to spadek napięcia do przodu dla wybranej CZERWONEJ diody LED, 0,015 to standardowy prąd do optymalnego oświetlenia diody LED.

Obliczone wyniki będą w omach.

Wartość P1 może wynosić od 150 do 300 omów

Klip wideo