Automātiskais slēdzis ar temperatūru

Iepriekš mēs esam izveidojuši ar temperatūru kontrolētu LED ķēdi, kurā divi gaismas diodes spīdēja atbilstoši temperatūrai. Tagad mēs uzlabojam šo ķēdi, izmantojot releju, un tagad mēs kontrolēsim mājas maiņstrāvas ierīces atbilstoši temperatūrai. Šī ķēde kalpos kā automātisks gaismas slēdzis, kas iedarbosies, ja temperatūra pārsniegs noteiktu līmeni (šajā kontūrā 50 grādi). Šeit mēs izmantojam LM35 kā temperatūras sensoru. Šo sliekšņa temperatūru 50 grādu vērtībā var mainīt, pielāgojot mainīgo rezistoru ķēdē atbilstoši prasībām.

Šajā temperatūras kontrolētajā komutācijas ķēdē demonstrēšanai esam izmantojuši vienkāršu LED spuldzi. Tas nozīmē, ka, ja temperatūra pārsniedz 50 grādus pēc Celsija, spuldze automātiski ieslēdzas un, ja temperatūra nokrītas zem 50 grādiem, spuldze tiks automātiski izslēgta. Šeit jūs varat nomainīt spuldzi ar jebkuru maiņstrāvas sadzīves tehniku, piemēram, ja nomainīsit to ar ventilatoru, tā kalpos kā temperatūras kontrolēta ventilatora ķēde. Tas var darboties arī kā ugunsgrēka trauksme, ja sliekšņa temperatūru iestatāt ļoti augstu, piemēram, 100 grādi pēc Celsija, un spuldzes vietā pieslēdzat trauksmi, vai arī varat to konfigurēt automātiski ieslēgt gaisa kondicionētāju virs noteiktas temperatūras, izmantojot atbilstoša novērtējuma releju.

Nepieciešamās sastāvdaļas:

9v akumulators
IC 7805
Temperatūras sensors LM35
Op-amp LM358
10k omu rezistors
1k omu rezistors
Mainīgs rezistors 10k
LED (pēc izvēles)
NPN tranzistors BC547
Diode 1N4007
Relejs 6v
Spuldze vai jebkura maiņstrāvas ierīce

Temperatūras sensors LM35:

LM35 ir trīs kontaktu tranzistoram līdzīga ierīce. Tam ir VCC, GND un OUTPUT. Šis sensors nodrošina mainīgu spriegumu izejā, pamatojoties uz temperatūru. LM35 nodrošina izvadi pēc Celsija grādiem un spēj uztvert temperatūru līdz 150 grādiem pēc Celsija. LM35 ir ļoti populārs un lēts temperatūras sensors, ko parasti izmanto kā digitālo termometru vai temperatūras mērīšanai.

Katram +1 ° C temperatūras paaugstinājumam pie izejas tapas būs + 10mV lielāks spriegums. Tātad, ja temperatūra ir 0 ° C, sensora izeja būs 0 V, ja temperatūra ir 10 ° C, sensora jauda būs + 100 mV, ja temperatūra ir 25 ° C, sensora jauda būs + 250 mV.

Atskaites sprieguma iestatīšana Op-amp LM358:

Šeit mēs izmantojām Op-amp LM358, lai salīdzinātu LM35 izejas spriegumu ar atsauces spriegumu. Kā minēts, mēs esam iestatījuši ķēdi sliekšņa spriegumam 50 grādi, tāpēc, lai aktivizētu op-amp pie 50 grādiem, mums jāiestata atskaites spriegums līdz 0,5 voltiem, jo 50 grādu temperatūrā LM35 izejas spriegums būs 0,5 volti vai 500 mV. Atskaites spriegums ir spriegums LM358 tapā Nr. 2.

Tagad, lai iestatītu atskaites spriegumu, mēs esam izveidojuši sprieguma dalītāja ķēdi, izmantojot rezistoru R1 un mainīgo rezistoru RV1 10 k. Izmantojot iepriekš minētās formulas, jūs varat attiecīgi iestatīt atsauces spriegumu un mainīt sliekšņa temperatūru. Lai iestatītu 50 grādu pēc Celsija temperatūru kā aktivizējošu vērtību, potenciometru var iestatīt aptuveni uz 8k: 2k, piemēram:

Vout = (R2 / R1 + R2) * Vin

(šeit R2 ir potenciometra otrā daļa: 2k omi un R1 ir R1 + potenciometra pirmā daļa: 10k + 8k)

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

Op-amp LM358:

Op-ampēri ir pazīstami arī kā sprieguma salīdzinātāji. Kad spriegums pie neinvertējošās ieejas (+) ir lielāks par spriegumu pie invertējošās ieejas (-), tad salīdzinātāja izeja ir augsta. Un, ja invertējošās ieejas spriegums (-) ir lielāks nekā gals, kas nav apgriezts (+), tad izeja ir ZEMA. Uzziniet vairāk par op-amp darbību šeit.

LM358 ir divējāds zema trokšņa darbības pastiprinātājs, kura iekšpusē ir divi neatkarīgi sprieguma salīdzinātāji. Tas ir vispārējas nozīmes op amp, kuru var konfigurēt daudzos režīmos, piemēram, salīdzinātājā, vasaras režīmā, integratorā, pastiprinātājā, diferencatorā, invertēšanas režīmā, neinvertējošā režīmā utt.

Ķēdes shēma:

Darba skaidrojums:

Šīs temperatūras kontrolētās sadzīves tehnikas ķēdes darbība ir vienkārša. 9v vispārējas nozīmes akumulators tiek izmantots, lai darbinātu visu ķēdi, un IC7805 tiek izmantots, lai nodrošinātu regulētu 5v padevi ķēdei. Kad temperatūra ir zemāka par 50 grādiem, LM358 izeja paliek Zema, un tranzistors Q1 un relejs arī paliek izslēgtā stāvoklī, tādējādi spuldze ir izslēgta. Šo sliekšņa temperatūru var attiecīgi iestatīt, pagriežot POT.

Tagad, kad apkārtējā temperatūra pārsniedz 50 grādus pēc Celsija, LM35 izejas spriegums pie tapas arī pārsniedz 0,5 voltu vai 500 mV. LM35 izeja ir savienota ar Op-amp LM358 3. kontaktu. Un, kad mēs esam iestatījuši atsauces spriegumu (spriegums LM358 2. tapā) uz 0,5 voltiem, tagad spriegums 3. kontaktligzdā (neinvertējošā ieeja) kļūst lielāks par spriegumu 2. tapā (invertējošā ieeja) un opamp LM358 (PIN 1) kļūst AUGSTS. LM358 izeja ir savienota ar NPN tranzistora Q1 pamatni, tāpēc Q1 arī ieslēdzas, kas iedarbina releju, un spuldze tiek ieslēgta. Releja iekšpusē ir maza spole, kas enerģiju iegūst ar nelielu strāvu un iedarbina tai pievienoto maiņstrāvas ierīci, mēs esam paskaidrojuši tā darbību tālāk. Tātad šī ķēde nosaka temperatūras robežu un automātiski ieslēdz ierīces.

Demonstrācijas video mēs esam izmantojuši lodāmuru, lai uzsildītu apkārtējo temperatūras sensora LM35 tuvumā, pārbaudiet video beigās. Arī šeit mēs strādājam ar tiešo maiņstrāvu no 220v, tāpēc jābūt ļoti piesardzīgam, pretējā gadījumā jums var būt nopietns ievainojums.

Releja darbība:

Relejs ir elektromagnētiskais slēdzis, kas ļauj plūst daudz lielākai strāvai, ja tam tiek uzlikta neliela strāva, tāpat kā mēs izmantojam tranzistoru kā slēdzi. Relejs parasti tiek izmantots, lai vadītu maiņstrāvas (maiņstrāvas) ierīces, izmantojot daudz mazāku līdzstrāvu.

Releja iekšpusē ir spole, un, ja spolei nav pievienots spriegums, COM (kopīgs) ir savienots ar NC (parasti slēgts kontakts). Un, ja spolei tiek pielikts zināms spriegums, rodas elektromagnētiskais lauks. Kas piesaista armatūru (sviru, kas savienota ar atsperi), un COM un NO (parasti atvērts kontakts) savienojas, kas ļauj plūst lielākai strāvai. Releji ir pieejami daudzos vērtējumos, šeit mēs izmantojām 6V darba sprieguma releju, kas ļauj plūst 7A-250VAC strāvai.

Relejs tiek konfigurēts, izmantojot nelielu vadītāja shēmu, kas sastāv no tranzistora, diode un rezistora. Transistors tiek izmantots, lai pastiprinātu strāvu, lai pilnā strāva (no līdzstrāvas avota - 9v akumulators) varētu plūst caur spoli, lai to pilnībā aktivizētu. Rezistoru izmanto, lai nodrošinātu tranzistora novirzi. Un diode tiek izmantots, lai novērstu reversās strāvas plūsmu, kad tranzistors ir izslēgts. Katra induktora spole pēkšņi izslēdzot rada vienādu un pretēju EML, tas var neatgriezeniski sabojāt komponentus, tāpēc pretējās strāvas novēršanai jāizmanto diode. Relay modulis ir viegli pieejami tirgū ar visām tās Driver ķēdē uz kuģa vai arī varat to izveidot, izmantojot iepriekš komponentiem. Šeit mēs izmantojām 6V releja moduli. Jūs varat uzzināt vairāk par stafeti šeit.