Velmi jednoduchý obvod indikátoru teploty lze vytvořit propojením jediného tranzistoru, diody a několika dalších pasivních součástek.
Použití tranzistoru jako tepelného senzoru
Jak víme, všechny polovodiče mají tento „špatný zvyk“ měnit své základní charakteristiky v reakci na změny okolní teploty.
Zejména základní elektronické součástky, jako jsou tranzistory a diody, jsou velmi náchylné k teplotním výkyvům.
Změna jejich charakteristik u těchto zařízení je obvykle z hlediska průchodu napětí skrz ně, což je přímo úměrné velikosti teplotního rozdílu, který je obklopuje.
Použití tranzistoru (BJT) jako snímače teploty
V současném provedení jsou dioda a tranzistor konfigurovány ve formě můstkové sítě.
Jelikož obě tyto aktivní části mají stejné vlastnosti, pokud jde o změny okolní teploty, obě se navzájem doplňují.
Použití diody pro vytvoření referenčního napětí
Dioda je umístěna jako referenční zařízení, zatímco tranzistor je připojen k výkonu funkce teplotního senzoru.
Je zřejmé, že dioda je umístěna jako referenční, musí být umístěna v prostředí s relativně konzistentními teplotními podmínkami, jinak dioda také začne měnit svoji referenční úroveň a způsobovat chybu v indikačním procesu.
Na kolektoru tranzistoru se zde používá LED, která přímo interpretuje podmínky tranzistoru, a proto pomáhá ukázat, jak velký teplotní rozdíl kolem tranzistoru probíhá.
LED indikuje změnu teploty
LED slouží k přímé indikaci úrovně teploty snímané tranzistorem. V tomto provedení je dioda umístěna při okolní teplotě nebo při pokojové teplotě, kterou je tranzistor umístěn nebo připojen k tepelnému zdroji, který je třeba měřit.
Napětí základního emitoru tranzistoru je účinně srovnáváno s úrovní referenčního napětí produkovaného diodou na křižovatce D1 a R1.
Tato úroveň napětí se považuje za referenci a tranzistor zůstává přepnutý na OF, dokud jeho napětí základního emitoru zůstává pod touto úrovní. Alternativně může být tato úroveň měněna přednastavenou P1.
Nyní, když teplo nad tranzistorem začíná stoupat, začíná emitor základny stoupat v důsledku měnící se charakteristiky tranzistoru.
Pokud teplota překročí nastavenou hodnotu, napětí základního emitoru tranzistoru překročí limit a tranzistor začne vodit.
LED diody se postupně začnou rozsvítit a jejich intenzita bude přímo úměrná teplotě přes tranzistorové čidlo.
Pozor
Je třeba dbát opatrnosti, aby nedošlo k překročení teploty nad tranzistorem nad 120 stupňů Celsia, jinak by se zařízení mohlo spálit a trvale poškodit.
Navrhovaný jednoduchý obvod teplotního indikátoru lze dále upravit tak, aby umožňoval zapnutí nebo vypnutí externího zařízení v reakci na snímané teplotní úrovně.
Jak vypočítat teplotní prahy
Budu o tom diskutovat ve svých příštích článcích. Hodnoty odporů konfigurace se vypočítají podle následujícího vzorce:
R1 = (Ub - 0,6) / 0,005
R2 = (Ub - 1,5) / 0,015
Zde Ub je vstupní napájecí napětí, 0,6 je pokles dopředného napětí BJT, 0,005 je standardní provozní proud pro BJT.
Podobně 1,5 je pokles dopředného napětí pro vybranou ČERVENOU LED, 0,015 je standardní proud pro optimální osvětlení LED.
Vypočítané výsledky budou v ohmech.
Hodnota P1 může být kdekoli mezi 150 až 300 Ohmy
Videoklip
Předchozí: Vysvětlení RF kodéru a dekodéru dálkového ovládání Další: Simple Solar Tracker System - Mechanism and Working
