Automatski prekidač s kontrolom temperature

Prethodno smo izgradili krug LED-a s kontroliranom temperaturom u kojem su dvije LED-e svijetlile u skladu s temperaturom. Sada pojačavamo taj krug pomoću releja, a sada ćemo upravljati kućanskim izmjeničnim uređajima prema temperaturi. Ovaj će krug služiti kao automatski prekidač svjetla koji će se aktivirati ako temperatura prijeđe određenu razinu (50 stupnjeva u ovom krugu). Ovdje koristimo LM35 kao temperaturni senzor. Ova temperatura praga od 50 stupnjeva može se mijenjati podešavanjem promjenjivog otpora u krugu, prema zahtjevu.

Za demonstraciju smo koristili jednostavnu LED žarulju u ovom preklopnom krugu s kontroliranom temperaturom, što znači da ako temperatura prijeđe 50 ° C, žarulja će se automatski uključiti, a ako temperatura padne ispod 50 stupnjeva, žarulja će se automatski isključiti. Ovdje žarulju možete zamijeniti bilo kojim kućanskim uređajem, na primjer ako je zamijenite ventilatorom, ona će služiti kao krug ventilatora s kontroliranom temperaturom. Može raditi i kao požarni alarm ako postavite temperaturu praga na vrlo visoku razinu od 100 Celzijevih stupnjeva i na mjesto žarulje spojite alarm ili ga možete konfigurirati da automatski uključuje klima uređaj iznad određene temperature pomoću releja odgovarajuće ocjene.

Potrebne komponente:

• 9v baterija
• IC 7805
• Senzor temperature LM35
• Op-pojačalo LM358
• Otpornik od 10 k ohma
• Otpornik od 1 k ohma
• Promjenjivi otpornik 10k
• LED (opcija)
• NPN tranzistor BC547
• Dioda 1N4007
• Relej 6v
• Žarulja ili bilo koji AC uređaj

Osjetnik temperature LM35:

LM35 je tropolni tranzistorski uređaj. Ima VCC, GND i IZLAZ. Ovaj senzor daje promjenjivi napon na izlazu na temelju temperature. LM35 pruža izlaz u Celzijevim stupnjevima i može osjetiti temperaturu do 150 Celzijevih stupnjeva. LM35 je vrlo popularan i jeftin temperaturni senzor koji se obično koristi kao digitalni termometar ili za mjerenje temperature.

Za svaki porast temperature od +1 stupnjeva bit će + 10mV viši napon na izlaznom zatiču. Dakle, ako je temperatura 0◦C, izlaz senzora će biti 0V, ako je temperatura 10◦C, izlaz senzora će biti + 100mV, ako je temperatura 25◦C, izlaz senzora će biti + 250mV.

Postavljanje referentnog napona za Op-amp LM358:

Ovdje smo koristili Op-amp LM358 za usporedbu izlaznog napona LM35 s referentnim naponom. Kao što je spomenuto, postavili smo krug za prag napona 50 stupnjeva, pa da bismo aktivirali opcijsko pojačalo na 50 stupnjeva, moramo postaviti referentni napon na 0,5 volta, jer će na temperaturi od 50 stupnjeva LM35 izlazni napon biti 0,5 volta ili 500mV. Referentni napon je napon na kontaktu br. 2 LM358.

Sada smo postavili referentni napon, stvorili smo krug djelitelja napona pomoću otpora R1 i promjenjivog otpora RV1 od 10 k. Korištenjem gornjih formula možete u skladu s tim podesiti referentni napon i možete promijeniti temperaturnu granicu. Kao da postavite temperaturu od 50 Celzijevih stupnjeva kao okidačku vrijednost, potenciometar možete postaviti približno na 8k: 2k poput:

Vout = (R2 / R1 + R2) * Vin

(ovdje je R2 drugi dio potenciometra: 2k ohm i R1 je R1 + prvi dio potenciometra: 10k + 8k)

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

Op-pojačalo LM358:

Op-pojačala su također poznata i kao Naponski komparatori. Kada je napon na neinvertirajućem ulazu (+) veći od napona na invertirajućem ulazu (-), tada je izlaz komparatora visok. A ako je napon invertirajućih ulaza (-) veći od neinvertiranog kraja (+), tada je izlaz NISAK. Ovdje saznajte više o radu op-pojačala.

LM358 je dvostruko operativno pojačalo s niskom razinom buke koje u sebi ima dvije neovisne usporednice napona. Ovo je opće namjena opcijskog pojačala koje se može konfigurirati u mnogim načinima poput usporedbe, ljeta, integratora, pojačala, diferencijatora, invertirajućeg načina, neinvertirajućih načina itd.

Kružni dijagram:

Radno objašnjenje:

Rad ovog kruga kućanskih aparata s kontroliranom temperaturom je jednostavan. 9v baterija opće namjene koristi se za napajanje cijelog kruga, a IC7805 koristi se za osiguravanje regulirane 5v opskrbe krugom. Kada je temperatura ispod 50 stupnjeva, izlaz LM358 ostaje NISAK, a tranzistor Q1 i relej također ostaju u isključenom stanju, tako da je žarulja isključena. Ovim pragom temperature možete podesiti okretanje POT-a.

Sada kada temperatura okoline prelazi 50 Celzijevih stupnjeva, izlazni napon LM35 na pinu 2 također prelazi 0,5 volta ili 500mV. Izlaz LM35 spojen je na pin 3 Op-pojačala LM358. I kako smo postavili referentni napon (napon na pin 2 LM358) na 0,5 volta, tako sada napon na Pin 3 (neinvertirajući ulaz) postaje veći od napona na Pin 2 (invertirajući ulaz) i izlaz opampa LM358 (PIN 1) postaje VISOKO. Izlaz LM358 povezan je s bazom NPN tranzistora Q1, tako da Q1 također postaje UKLJUČEN što aktivira uključivanje releja i žarulje. Relej ima malu zavojnicu koja dobiva energije malom strujom i pokreće AC uređaj povezan s njim, objasnili smo njegov rad u nastavku. Dakle, tako ovaj krug otkriva ograničenje temperature i automatski uključuje uređaje.

U demonstracijskom videozapisu koristili smo lemilo za zagrijavanje okolnog senzora temperature LM35 u blizini, provjerite video na kraju. Također ovdje radimo s izravnom izmjeničnom mrežom od 220v, pa moramo biti izuzetno oprezni jer u protivnom možete imati ozbiljnu ozljedu.

Rad releja:

Relej je elektromagnetski prekidač koji omogućuje protok mnogo veće struje kad se na njega primijeni mala struja, kao što koristimo tranzistor kao prekidač. Relej se obično koristi za upravljanje izmjeničnim (izmjeničnim) uređajima, koristeći znatno manju istosmjernu struju.

Relej ima zavojnicu, a kada na zavojnicu nema napona, COM (zajednički) je spojen na NC (normalno zatvoreni kontakt). A kad se na zavojnicu primijeni određeni napon, stvara se elektromagnetsko polje. Koji privlače armaturu (poluga spojena na oprugu), te se spajaju COM i NO (normalno otvoreni kontakt), koji omogućuju protok veće struje. Releji su dostupni u mnogim ocjenama, ovdje smo koristili 6V relej radnog napona, koji dopušta strujanje struje 7A-250VAC.

Relej se konfigurira pomoću malog upravljačkog kruga koji se sastoji od tranzistora, diode i otpornika. Tranzistor se koristi za pojačavanje struje tako da puna struja (iz istosmjernog izvora - 9v baterija) može teći kroz zavojnicu da bi je u potpunosti energizirala. Otpornik se koristi za osiguravanje pristranosti tranzistora. I Dioda se koristi za sprečavanje povratnog strujanja struje, kada je tranzistor ISKLJUČEN. Svaka zavojnica induktora proizvodi jednak i suprotan EMF kad se iznenada isključi, to može uzrokovati trajna oštećenja komponenata, pa se dioda mora koristiti za sprečavanje obrnute struje. Relej Modul je lako dostupna na tržištu sa svim svojim Vozač spoj na ploči ili ga možete stvoriti pomoću gore komponenti. Ovdje smo koristili 6V relejni modul. O releju možete dalje saznati ovdje.