Vytvorte najjednoduchší obvod ukazovateľa teploty

Veľmi jednoduchý obvod indikátora teploty je možné vytvoriť prepojením jedného tranzistora, diódy a niekoľkých ďalších pasívnych súčiastok.

Použitie tranzistora ako snímača tepla

Ako vieme, všetky polovodiče majú tento „zlý zvyk“ meniť svoje základné charakteristiky v reakcii na zmeny teploty okolia.

Najmä základné elektronické súčiastky, ako sú tranzistory a diódy, sú veľmi náchylné na teplotné výkyvy.

Zmena ich charakteristík u týchto zariadení je zvyčajne z hľadiska prechodu napätia cez ne, ktorý je priamo úmerný veľkosti teplotného rozdielu, ktorý ich obklopuje.

Použitie tranzistora (BJT) ako snímača teploty

V súčasnej koncepcii sú dióda a tranzistor konfigurované vo forme mostovej siete.

Pretože obe tieto aktívne časti majú z hľadiska zmien okolitej teploty rovnaké vlastnosti, obe sa navzájom dopĺňajú.

Použitie diódy na vytvorenie referenčného napätia

Dióda je umiestnená ako referenčné zariadenie, zatiaľ čo je pripojený tranzistor na vykonávanie funkcie teplotného snímača.

Je zrejmé, že pretože dióda je umiestnená ako referenčná, musí byť umiestnená v prostredí s relatívne stálymi teplotnými podmienkami, inak dióda tiež začne meniť svoju referenčnú hladinu, čo spôsobí chybu v procese indikácie.

Na kolektore tranzistora sa tu používa LED, ktorá priamo interpretuje podmienky tranzistora a pomáha tak ukázať, aký veľký teplotný rozdiel sa okolo tranzistora odohráva.

LED indikuje zmenu teploty

LED sa používa na získanie priamej indikácie úrovne teploty snímanej tranzistorom. V tomto prevedení je dióda umiestnená pri teplote okolia alebo pri izbovej teplote, ktorú je tranzistor umiestnený alebo pripevnený k zdroju tepla, ktorý je potrebné merať.

Napätie základného emitora tranzistora sa efektívne porovnáva s úrovňou referenčného napätia produkovaného diódou na križovatke D1 a R1.

Táto úroveň napätia sa berie ako referencia a tranzistor zostáva prepnutý na OF, pokiaľ napätie jeho základného emitora zostáva pod touto úrovňou. Alternatívne sa táto úroveň môže meniť o prednastavenú P1.

Teraz, keď teplo nad tranzistorom začne stúpať, začne stúpať základný žiarič v dôsledku meniacej sa charakteristiky tranzistora.

Ak teplota prekročí nastavenú hodnotu, napätie základného emitora tranzistora prekročí limit a tranzistor začne viesť.

LED diódy sa postupne začnú rozsvecovať a ich intenzita bude priamo úmerná teplote cez tranzistorový snímač.

Pozor

Je potrebné postupovať opatrne, aby sa neprekročila teplota tranzistora nad 120 stupňov Celzia, inak by sa zariadenie mohlo popáliť a trvale poškodiť.

Navrhovaný jednoduchý obvod indikátora teploty je možné ďalej upraviť tak, aby umožňoval zapínanie alebo vypínanie externého spotrebiča v závislosti na snímaných teplotných úrovniach.

Ako vypočítať teplotné limity

Budem o tom diskutovať v nasledujúcich článkoch. Hodnoty rezistorov konfigurácie sa vypočítajú podľa tohto vzorca:

R1 = (Ub - 0,6) / 0,005

R2 = (Ub - 1,5) / 0,015

Tu Ub je vstupné napájacie napätie, 0,6 je pokles napätia BJT vpred, 0,005 je štandardný prevádzkový prúd pre BJT.

Podobne 1,5 predstavuje pokles napätia vpred pre vybranú ČERVENÚ LED, 0,015 je štandardný prúd pre optimálne osvetlenie LED.

Vypočítané výsledky budú v ohmoch.

Hodnota P1 môže byť kdekoľvek medzi 150 až 300 Ohmmi

Videoklip