Zelo preprosto vezje temperaturnega indikatorja je mogoče zgraditi s povezovanjem enega tranzistorja, diode in nekaj drugih pasivnih komponent.
Uporaba tranzistorja kot toplotnega senzorja
Kot vemo, imajo vsi polprevodniki to 'slabo navado' spreminjati svoje osnovne značilnosti kot odziv na spremembe temperature okolice.
Zlasti osnovne elektronske komponente, kot so tranzistorji in diode, so zelo nagnjene k temperaturnim spremembam.
Sprememba njihovih značilnosti pri teh napravah je običajno v smislu prehoda napetosti skozi njih, ki je neposredno sorazmerna z velikostjo temperaturne razlike, ki jih obdaja.
Uporaba tranzistorja (BJT) kot temperaturnega senzorja
V sedanji zasnovi sta dioda in tranzistor konfigurirana v obliki mostnega omrežja.
Ker imata oba aktivna dela enake lastnosti, kar zadeva spremembe temperature okolice, se oba dopolnjujeta.
Uporaba diode za ustvarjanje referenčne napetosti
Dioda je postavljena kot referenčna naprava, medtem ko je tranzistor priključen, da opravlja funkcijo temperaturnega senzorja.
Ker je dioda postavljena kot referenca, jo je treba postaviti v okolje z razmeroma konstantnimi temperaturnimi pogoji, sicer se bo tudi dioda začela spreminjati svojo referenčno raven, kar bo povzročilo napako v indikacijskem procesu.
Tu se na kolektorju tranzistorja uporablja LED, ki neposredno razlaga tranzistorjeve razmere in tako pomaga prikazati, koliko temperaturnih razlik se dogaja okoli tranzistorja.
LED prikazuje spremembo temperature
LED se uporablja za neposreden prikaz ravni temperature, ki jo zazna tranzistor. V tej izvedbi je dioda nameščena na temperaturo okolice ali na sobno temperaturo, ki jo tranzistor namesti ali pritrdi na vir toplote, ki ga je treba izmeriti.
Napetost osnovnega oddajnika tranzistorja se učinkovito primerja z referenčno napetostjo, ki jo proizvaja dioda na stičišču D1 in R1.
Ta nivo napetosti se vzame za referenco in tranzistor ostane vklopljen OF, dokler njegova osnovna napetost oddajnika ostane pod to ravnjo. Ta raven lahko spreminja tudi prednastavljena P1.
Zdaj, ko se toplota nad tranzistorjem začne naraščati, začne osnovni oddajnik naraščati zaradi spreminjajoče se značilnosti tranzistorja.
Če temperatura preseže prednastavljeno vrednost, napetost osnovnega oddajnika tranzistorja preseže mejo in tranzistor začne prevoditi.
LED diode postopoma začnejo sveteti in njegova jakost postane neposredno sorazmerna s temperaturo nad tranzistorskim senzorjem.
Previdno
Paziti je treba, da temperatura na tranzistorju ne preseže temperature nad 120 stopinj Celzija, sicer se naprava lahko trajno opeče in poškoduje.
Predlagani enostavni tokokrog indikatorja temperature je mogoče nadalje spremeniti, tako da lahko vklopi ali izklopi zunanjo napravo kot odziv na zaznane temperature.
Kako izračunati temperaturne pragove
O tem bom razpravljal v naslednjih člankih. Vrednosti upora v konfiguraciji se izračunajo po naslednji formuli:
R1 = (Ub - 0,6) / 0,005
R2 = (Ub - 1,5) / 0,015
Tu je Ub vhodna napajalna napetost, 0,6 je padec napetosti BJT naprej, 0,005 je standardni obratovalni tok BJT.
Podobno je 1,5 padec napetosti naprej za izbrano RDEČO LED, 0,015 pa standardni tok za optimalno osvetlitev LED.
Izračunani rezultati bodo v ohmih.
Vrednost P1 je lahko med 150 in 300 ohmi
Video posnetek
Prejšnji: Razložen RF-dajalnik daljinskega upravljalnika in dekoderja Naprej: Preprost sistem sončnega sledenja - mehanizem in delovanje
