Opozorilni krog za led za avtomobile

Naprave, ki reagirajo na spremembe v atmosferi ali tekočinski tekočini, so enostavne za izdelavo zaradi enostavne dostopnosti termistorjev. V tem vezju za opozarjanje na led je razloženo, kako izvedite termistor kot pretvornik v tokokrogu, ki neprekinjeno utripa opozorilno lučko, takoj ko temperatura zraka pade na približno 0 ° C.

Zakaj so zamrznjene ceste nevarne

Led, zlasti črni led, je med najbolj nevarnimi okoliščinami, na katere vozniki zlahka naletijo v hladnih mesecih. Tudi če zunaj morda ne bo videti preveč hladno, lahko na ulice še vedno pristane sneg, ki lahko počasi odmrzne. Črni led je lahko posebej nevaren ponoči in zjutraj, predvsem zato, ker je videti kot vlažne ulice namesto da bi bilo ledeno. Črni led je neverjetno izmuzljiv, kar pomeni, da lahko pri vozilu zlahka pride do zdrsa in nesreč.

Ob upoštevanju tega je bilo razvito to vezje, ki ga lahko uporabimo za pridobitev opozorilnega signala glede temperature ki se lahko spusti do stopnje zmrzali. Ali morda, kot je razloženo v tem projektu, je voznik morda vajen voznika avtomobila opozarjati na zmrznjene ulice.

Dizajn

Poleg nekaj bipolarni tranzistorji , tipa npn in pnp, vezje dodatno uporablja še 3 druge oblike polprevodniških naprav. Najprej termistor , ki vključuje majhno količino polprevodniške snovi, je pravzaprav steklena kapsula z negativnim temperaturnim koeficientom (NTC).

Majhne dimenzije mu pomagajo, da se hitro odzove na temperaturne spremembe, medtem ko steklena prevleka ščiti polprevodnik pred električno prevodnimi lastnostmi tekočin, kar lahko v nasprotnem primeru povzroči zavajajoče rezultate.

Upoštevajte, da n.t.c. termistor ima električni upor, ki narašča, ko temperatura pade. Tudi an op amp IC kar je priporočena vrsta 741, se uporablja kot občutljiv senzor za spremembo napetosti okoli Wheatstonovega mostu. Eno posebno roko sestavlja termistor.

Termistor je lahko kateri koli 100K NTC termistor.

Končno, a LED svetilka se uporablja kot indikator ki utripa opozorilni signal. Ta luč je kompaktna, čvrsta in skoraj ne porabi toka za osvetlitev.

Opis vezja

Na zgornji sliki je razkrit celoten krog alarma za zmrzal. Poganja ga napetost 12V avtomobilske baterije. Druga možnost je, da za delovanje vezja zadostuje 9V baterija.

Vezje je v osnovi sestavljeno iz nekaj elementov, razčlenjenih s pikčasto črto. Na levi strani te vrstice je temperaturno občutljiv Wheatstoneov most, katerega izhod optični ojačevalnik zazna kot a diferenčni ojačevalnik .

Desno od črtkane črte obstaja dvotranzistorski oscilator, ki zaniha LED takoj, ko se termistor razširi na prednastavljeno temperaturo.

Wheatstoneov most vključuje upore R1 in R2, ki fiksira napetost na obrnjenem terminalu operacijskega ojačevalnika približno 8V glede na ozemljitev (za 12V baterijo). Prednastavljeni VR1 in termistor RTH1 ustvarita drugi krak mostu.

To je zato, ker je termistor NTC specifikacija, saj boste ugotovili, ko se temperatura znižuje, se njegova odpornost poveča, zaradi česar se napetost na zatiču 3 sorazmerno dvigne.

Ko ta napetost samo prečka referenčno raven nožice 2, izhod opcijskega ojačevalnika spremeni stanje in z ničle preide na nekaj pozitivnih voltov.

Temperaturo, pri kateri se izhod močno premika, lahko določimo s fino nastavitvijo prednastavljene VR1. Hitro povečanje napetosti na izhodu op amp obrne oscilator vezje prikazano na desni strani črtkane črte. Upor R3 s to napetostjo preklopi dno tranzistorja TR1.

Kondenzator C1 pomaga pri pozitivnih povratnih informacijah, ki so bistvene za zadrževanje nizkofrekvenčnih amplitud. The pnp tranzistor TR2 napaja LED v svojem kolektorskem terminalu skupaj z izračunanim serijskim uporom R5, ki omejuje tok, ki vstopa v LED, pod največjo močjo.

The LED utripa frekvenco določi do neke mere lastni upor, čeprav jo je mogoče nastaviti z želeno stopnjo z izbiro ustrezne velikosti za Cl. Tranzistorji TRI in TR2 se morajo komplementarno ujemati, da vezje deluje optimalno.

KROG SKLOP

Vsak od elementov, razen akumulatorja, stikala in LED, je mogoče sestaviti na 0,1-palčni matrični Veroboard, kot je prikazano spodaj, čeprav je resnična zasnova lahko odvisna od dejanskega obsega delov, ki jih kupi uporabnik.

Termistor naj bo nameščen daleč stran od morebitnih virov toplote ali motorja. Moral bi biti blizu tal avtomobila, da bi lažje zaznali temperature ledenih zaplak na cestah, le nekaj metrov spodaj.

Termistor mora biti zaščiten pred morebitnimi brizgi vode oz dež , ker lahko učinek hlajenja zaradi izhlapevanja vode povzroči nenaden padec temperature pod dejansko temperaturo okolice, kar povzroči lažne alarme.

Učinkovita namestitev termistorja je nameščena na zadnji strani sprednjega odbijača, vendar bi lahko našli še boljše mesto, odvisno od vrste avtomobila. Ko najdete pravilno namestitev termistorja, morate določiti potrebno razdaljo žice med termistorjem in krmilnim vezjem.

Bodite previdni med spajkanjem podaljška na termistor, ker je treba spajkane spoje zaščititi s tulkami za zaščito pred stikom z vodo. Tulci s toplotno skrčljivimi lastnostmi so lahko najboljša možnost.

Termistor mora biti cementiran v zaključku kratke plastične cevi, da se zagotovi, da zrak, ki teče okoli njega, ostane oddaljen od morebitnih brizgov vode.

Skoraj katero koli majhno plastično škatlo lahko uporabite za zapiranje vezja in tudi za varno namestitev nekje za armaturno ploščo avtomobila. Trije sklopi izhodnih žic bi morali prekineti škatlo prek vtične gredi: nekaj žic bo šlo do akumulatorja, 2 do termistorja in 2 do LED.

Izberite mesto znotraj pomišljaja, ki je morda najbolj primerno za vizualizacijo LED utripa . Izvrtajte luknjo, da LED preide na način, ki omogoča enostavno potiskanje skozi plastično tesnilo.

LED mora biti natančno priključen na vezje, da ga lahko TR2 pravilno vklopi s prednaklonom naprej.

Priključek LED anode lahko enostavno prepoznate prek multimetra, nastavljenega na njegov ohmski obseg. Pred dokončno namestitvijo vezja v avtomobilu je treba rezultate potrditi s preskusom dejanske temperature ledu.

PRAZNOVANJE

V posodo razbijte malo ledu, dokler ne postane poltekoč. Prepričajte se, da se led dejansko tali, kar zagotavlja zahtevano raven 0 ° C za preskus. Še vedno se prepričajte, da preverite temperaturo s termometrom, če imate dostop do njega.

Termistor potopite v talilni led in natančno nastavite prednastavljeni upor, dokler LED ne začne le utripati. Odstranite termistor iz ohlajene vode in morda boste ugotovili, da ko temperatura na termistorju narašča, LED končno preneha utripati.

Lahko pa izberete drugačno temperaturo za utripajoči prag LED.

Vezje je precej odporno na spremembe napajalne napetosti in ne bo povzročilo, da bi LED utripala pri temperaturah, ki niso določene. Mimogrede, upor R5 tudi pomaga preprečiti, da bi LED pogosto utripala v obdobjih, ko je temperatura termistorja tik pred nastavljeno ravnjo. Ta upor ponuja počasno pot praznjenja kondenzatorja.

Prilagajanje vezja

Če se vam zdi, da morate vezje spremeniti tako, da bo omogočilo zvočno opozorilo namesto utripanja LED, lahko preprosto storite naslednje.

Prilagodite vrednost C1 na približno 0,1µF (izberite njegovo vrednost za svojo idealno frekvenco) in R5 skupaj z LED zamenjajte z 80 ohmskim majhnim zvočnikom, pri čemer se C1 v tem trenutku neposredno poveže z zbiralnikom TR2.

Če želite imeti dvojni avdio-vizualni signal, naredite naslednjo prilagoditev, vendar dodatno spremenite R4 z LED. Praktično se vam zdi fascinantno videti, da se v verjetnih razmerah, ko bo led zajel cesto, vezje hitro odzove in vas začne opozarjati z opozorilnim opozorilom.