在本文中,我們有兩個(gè)實(shí)際應(yīng)用,涉及使用傳感器感應(yīng)溫度的電路,并提供電輸出。在這兩個(gè)電路中,我們使用了模擬電路。那么讓我們簡(jiǎn)單介紹一下模擬電路。
傳感器是一個(gè)可以測(cè)量物理現(xiàn)象并對(duì)后者進(jìn)行量化的單元,換句話說(shuō),它可以在特定的比例或范圍內(nèi)給出可測(cè)量的奇跡表示。通常,傳感器分為兩種類型,模擬和數(shù)字傳感器。在這里,我們將討論模擬傳感器。
模擬傳感器是測(cè)量任何實(shí)際幅度的組件,并將其值轉(zhuǎn)換為我們可以使用電子電路測(cè)量的幅度,通常是電阻器或電容值,我們可以將其轉(zhuǎn)換為電壓質(zhì)量。模擬傳感器的示例可以是熱敏電阻,其中電阻器根據(jù)溫度改變其電阻。大多數(shù)模擬傳感器通常帶有三個(gè)連接引腳,一個(gè)用于獲得電源電壓,一個(gè)用于接地關(guān)聯(lián),最后一個(gè)是輸出電壓引腳。我們將要使用的大多數(shù)模擬傳感器都是電阻式傳感器,如圖所示。它以一種具有特定電壓范圍的輸出的方式連接到電路中; 通常電壓范圍在0伏至5伏之間。最后,我們可以使用其模擬輸入引腳將該值輸入微控制器。模擬傳感器測(cè)量設(shè)備的門位置,水,電力和煙霧。
1.簡(jiǎn)單的熱傳感器
制作這個(gè)簡(jiǎn)單的熱傳感器電路來(lái)監(jiān)測(cè)放大器和逆變器等發(fā)熱設(shè)備的溫度。當(dāng)設(shè)備中的溫度超過(guò)允許限值時(shí),電路會(huì)發(fā)出蜂鳴聲警告。它太簡(jiǎn)單了,可以通過(guò)從它上面敲擊的電源固定在設(shè)備中。該電路工作在5至12伏直流電壓。
該電路采用雙穩(wěn)態(tài)模式下的流行定時(shí)器IC 555設(shè)計(jì)。IC 555有兩個(gè)比較器,一個(gè)觸發(fā)器和一個(gè)輸出級(jí)。當(dāng)其觸發(fā)引腳2上施加超過(guò)1/3 Vcc的負(fù)脈沖時(shí),其輸出變?yōu)楦唠娖健4藭r(shí),下部比較器觸發(fā)并改變觸??發(fā)器的狀態(tài),輸出變?yōu)楦唠娖健R簿褪钦f(shuō),如果引腳2的電壓小于1/3 Vcc,則輸出變高,如果高于1/3 Vcc,則輸出保持低電平。
這里使用NTC(負(fù)溫度系數(shù))熱敏電阻作為熱傳感器。它是一種可變電阻,其電阻取決于它周圍的溫度。在NTC Thermister中,當(dāng)其附近的溫度升高時(shí),電阻會(huì)下降。但在PTC(正溫度系數(shù))熱敏電阻中,電阻隨溫度升高而增加。
在電路中,4.7K NTC熱敏電阻連接到IC1的引腳2。可變電阻器VR1調(diào)節(jié)熱敏電阻在特定溫度水平下的靈敏度。為了復(fù)位觸發(fā)器并因此改變輸出,使用IC1的閾值引腳6。當(dāng)通過(guò)按鈕開(kāi)關(guān)向引腳6施加正脈沖時(shí),IC1的上比較器變?yōu)楦唠娖讲⒂|發(fā)觸發(fā)器的R輸入。這會(huì)重置并且輸出變低。
當(dāng)器件溫度正常時(shí)(由VR1設(shè)置),IC1的輸出保持低電平,因?yàn)橛|發(fā)引腳2的電壓超過(guò)1/3 Vcc。這樣可以使輸出保持低電平,蜂鳴器保持靜音。當(dāng)由于長(zhǎng)時(shí)間使用或電源短路而導(dǎo)致器件溫度升高時(shí),如果觸發(fā)引腳小于1/3 Vcc,則熱敏電阻會(huì)降低。然后Bistable觸發(fā)并且其輸出變高。這將激活蜂鳴器并產(chǎn)生嗶嗶聲。該狀態(tài)持續(xù)到溫度降低或通過(guò)按S1重置IC。
怎么設(shè)置?
將電路組裝在公共PCB上并固定在要監(jiān)控的設(shè)備內(nèi)部。使用細(xì)線將熱敏電阻(熱敏電阻無(wú)極性)連接到電路。將熱敏電阻固定在設(shè)備的發(fā)熱部件附近,如變壓器或散熱器??梢詮脑O(shè)備的電源分接電源。為電路供電并打開(kāi)設(shè)備。慢慢調(diào)節(jié)VR1,直到蜂鳴器停在常溫。當(dāng)器件內(nèi)部溫度升高時(shí),電路將變?yōu)榛顒?dòng)狀態(tài)。
2.空調(diào)泄漏檢測(cè)儀
它是一個(gè)比較器,它檢測(cè)相對(duì)于周圍溫度的溫度變化。它主要用于檢測(cè)導(dǎo)致能量泄漏的門窗周圍的干旱,但是當(dāng)需要敏感的溫度變化檢測(cè)器時(shí),可以以許多其他方式使用。如果溫度變化指向上方,則紅色LED指示燈會(huì)亮起,如果溫度變化指向下方,則綠色LED指示燈會(huì)亮起。
空調(diào)泄漏檢測(cè)器電路圖
這里,IC1用作橋式檢測(cè)器和放大器,當(dāng)溫度升高時(shí),由于電橋不平衡,其輸出電壓會(huì)增加。其他2個(gè)IC用作比較器。通過(guò)改變R1來(lái)關(guān)閉兩個(gè)LED以平衡電橋。當(dāng)橋由于溫度變化而不平衡時(shí),其中一個(gè)LED將點(diǎn)亮。
部分:
R1 = 22K - 線性電位計(jì)
R2 = 15K @ 20°C ntc熱敏電阻(見(jiàn)注釋)
R3 = 10K - 1 / 4W電阻
R4 = 22K - 1 / 4W電阻
R5 = 22K - 1 / 4W電阻
R6 = 220K - 1 / 4W電阻
R7 = 22K - 1 / 4W電阻
R8 = 5K - 預(yù)設(shè)
R9 = 22K - 1 / 4W電阻
R10 = 680R - 1 / 4W電阻
C1 =47μF,63V電解電容器
D1 = 5mm。LED綠色
D2 = 5mm。LED黃/白
U1 = TL061 IC,低電流BIFET運(yùn)算放大器
IC2 = LM393雙電壓比較器IC
P1 = SPST開(kāi)關(guān)
B1 = 9V PP3電池
主事事項(xiàng):
在20度范圍內(nèi),熱敏電阻的電阻范圍應(yīng)為10至20K。
R1的值應(yīng)為熱敏電阻的兩倍。
熱敏電阻應(yīng)封裝在一個(gè)小外殼中,以確保快速檢測(cè)溫度變化。
如果只需要一個(gè)LED,則IC2B的引腳1應(yīng)連接到IC2A的引腳7。