LM35 Pinout, datový list, aplikační obvod

Příspěvek vysvětluje, jak vytvořit aplikační obvod LM35 pochopením jeho datového listu, pinoutů a dalších technických specifikací.

Autor: SS kopparthy

Hlavní specifikace LM35

IC LM35 je zařízení pro měření teploty, které vypadá jako tranzistor (nejoblíbenější balíček je balíček TO-92).

Toto zařízení se nachází ve většině obvodů, které potřebují měřit teplotu, protože je levné, spolehlivé a s přesností až + -3 / 4 stupně Celsia.

Nízké náklady na senzor jsou způsobeny jeho ořezáváním a kalibrací na úrovni plátku.

Tento IC je mnohem lepší než termistor díky přesnosti měření teploty.

Podrobnosti o zapojení

Jak vidíte na výše uvedeném obrázku, LM35 IC se skládá ze tří pinů, z nichž dva jsou pro napájení senzoru a druhý je pin výstupního signálu. Senzor může pracovat kdekoli od -55 do 150 stupňů Celsia.

Výstupní teplota je přímo úměrná změně teploty ve stupních Celsia. K dispozici je také druhá varianta LM35C a její teplotní rozsah je -40 až 110 stupňů Celsia.

Technické specifikace a funkce

Toto zařízení vydává nárůst teploty o 10 mV na stupeň Celsia.

Toto zařízení spotřebovává pouze 60µA proudu. Takže z baterie nebo zdroje energie neodčerpává velkou část energie.

Díky tomuto nízkému proudu je také vlastní ohřev zařízení tak nízký jako 0,1 ° C.

K dispozici jsou také další varianty tohoto zařízení, které mají různé balíčky, například TO-46 a TO-220.

Ty fungují stejně jako tradiční, ale liší se v oblastech použití a proveditelnosti pro konkrétní aplikaci.

Například kovový obal TO-46 lze použít k měření povrchové teploty, protože kovový obal lze přímo udržovat v kontaktu s povrchem, jehož teplotu je třeba měřit, zatímco obal TO-92 nemůže, protože zařízení měří teplotu většinou na základě teploty svorek zařízení, protože kovové svorky vedou vyšší teplotu než plastové pouzdro.

Proto se LM35 zabalený v TO-92 používá k měření teploty vzduchu ve většině obvodů.

Blokové schéma a interní fungování

Výše uvedený obrázek ukazuje interní blokové schéma IC LM35. Zde vidíme, že IC je interně konfigurováno kolem několika opampsů A1 a A2. První operační zesilovač A1 je konfigurován jako přesný teplotní senzor prostřednictvím zpětnovazební smyčky tvořené několika BJT konfigurovanými jako aktuální zrcadlo.

Proudové zrcadlo zajišťuje dokonale lineární a stabilizovanou rychlost detekce teploty a brání falešnému spouštění nebo nepřesným měřením teploty na výstupu.

Snímaná teplota se vyrábí na straně emitoru současného zrcadla rychlostí 8,8 mV na stupeň Celsia.

Výstup je přiveden na vyrovnávací stupeň pomocí jiného zesilovače A2, který je konfigurován jako sledovač napětí s vysokou impedancí.

Tento stupeň A2 funguje jako vyrovnávací paměť pro posílení převodu teploty na napětí a prezentuje jej na koncovém výstupním pinu IC prostřednictvím dalšího vysoce impedančního stupně BJT nakonfigurovaného jako sledovač emitoru.

Konečný výstup se tak stává vysoce izolovaným od skutečného stupně teplotního senzoru a poskytuje vysoce přesnou odezvu snímání teploty, kterou může uživatel použít s externím spínacím stupněm, jako je stupeň budiče relé nebo triak.

Používání chladiče

IC senzoru LM35 lze také připájet k žebrování chladiče, aby se zvýšila přesnost a snížila doba snímání a odezvy v pomalu se pohybujícím vzduchu.

Abychom tomu lépe porozuměli, podívejme se na následující okruh, který používá LM35 k indikaci, když je teplota nad stanovenou úrovní:

Obvod teplotního detektoru využívající LM35 IC

Obvod LM35 používá jako komparátor operační zesilovač IC741. Operační zesilovač je konfigurován jako neinvertující zesilovač.

To znamená, že když LM35 detekuje vysokou teplotu, výstup operačního zesilovače se zvýší na + ve a rozsvítí se červená LED a teplota klesne pod stanovenou úroveň, výstup operačního zesilovače se změní na –ve a rozsvítí se zelená LED.

Úroveň vysoké teploty lze nastavit pomocí předvolby v okruhu.

Chcete-li nastavit úroveň teploty, pro kterou se rozsvítí červená LED, potřebujete znát skutečnou teplotu, kde se testuje obvod. K tomu můžete použít multimetr.

Jelikož víme, že výstupní napětí LM35 stoupá o 10 mV na stupeň nárůstu teploty Celsia, můžeme k měření výstupního napětí použít multimetr a například napětí je 322 mV, pak je teplota v místě 32,2 ° C.

IC můžete dokonce otestovat, zda funguje nebo nepoužívá výše uvedený postup. Skutečnou teplotu můžete měřit pomocí atmosférického teploměru a porovnat ji s hodnotami získanými pomocí LM35. Možná nebudete mít přesné hodnoty, ale měli byste získat blízké hodnoty.

Řídicí obvod relé LM35

Přesný regulátor teploty založený na LM35 lze zkonstruovat pro ovládání externí zátěže, jako je topení nebo ventilátor, připojením stupně budiče relé k našemu předchozímu, jak je znázorněno níže:

Po pochopení toho, jak výše uvedený obvod LM35 funguje, byste měli pochopit, jak LM35 funguje prakticky v obvodech.