Датчик температуры МК – для новичков в радиоделе

May 31, 2014 by admin Комментировать »

В качестве датчика температуры может выступать обычное сопротивление Если вам доводилось подбирать нужное сопротивление из нескольких, обычно такая необходимость возникает при создании измерительных электрических цепей, то вы знаете, спаяв несколько сопротивлений вместе, следует дождаться, пока они остынут, прежде чем начинать проверку результата

Ещё выше чувствительность к температуре у специальных резисторов, их так и называют терморезисторами Обычно это  резисторы, изготовленные из полупроводникового  материала Убедиться в том, что сопротивление терморезистора хорошо реагирует на изменение температуры, поможет мультиметр Измеряя сопротивление, возьмите резистор в руки (сожмите пальцами корпус элемента), вы сразу заметите, что сопротивление стало изменяться

Применяя терморезистор в качестве датчика температуры, мы должны обеспечить механизм наблюдения за изменением сопротивления Но мы уже обсуждали, как можно измерять сопротивление Повторим, однако, следующий опыт:

Рис 261 Опыт по «измерению сопротивления»

Удобнее всего следить не за изменением сопротивления, а за изменением напряжения на нём при изменении сопротивления Для этого мы должны «подвести» к измеряемому сопротивлению ток, который будет оставаться неизменным (пусть и относительно неизменным) при отклонениях сопротивления от первоначального значения Для этого я использовал дополнительный резистор с номиналом 1 кОм При измеряемом сопротивлении (я нашёл у себя терморезистор с номиналом 33 Ом), значительно ниже добавленного, ток остаётся достаточно стабильным Если это не так, то можно использовать стабилизированный источник постоянного тока

В таблице, приведённой выше, видно, как изменяется напряжение при изменении сопротивления от  30  до  40  Ом  Я  измерял  мультиметром  сопротивление  терморезистором:  при  комнатной

температуре сопротивление около 35 Ом, когда нагреваешь рукой резистор, сопротивление увеличивается до 40 Ом

Теперь о том, где я намерен (пока в экспериментах) применить этот терморезистор Вы помните, мы говорили о самом простом паяльнике, который может перегреваться Попробуем придумать, вы уже поняли, о чём речь, как его можно избавить от этого дефекта

Положим, нам нужна температура жала паяльника 200 градусов Будем считать, что температура, до которой я нагрел терморезистор, составляла 40 градусов И будем считать, что сопротивление будет меняться линейно (это не более, чем предположение) Тогда сопротивление при 200 градусах увеличится до 200 Ом А напряжение в нашем опыте по  измерению  сопротивления должно увеличиться до 1 В Проверим это в предыдущей схеме эксперимента

Не  совсем,  конечно,  один  вольт,  что  понятно  –  ток  в  цепи изменился, сопротивление 200 Ом близко к значению 1 кОм

Но будем считать, что нас такое значение удовлетворит

Рис 262 Повторение эксперимента при сопротивлении датчика 200 Ом

Что дальше Во-первых, мы могли бы использовать компаратор (или микросхему аналогового компаратора, или операционный усилитель в качестве компаратора), который управлял бы реле (добавили бы транзистор, в цепь которого включили бы реле постоянного тока), которое в свою очередь отключало бы паяльник

Такое решение, несомненно, было бы простым и дешёвым И причём здесь микроконтроллер

В таком простом решении есть одна небольшая «ловушка»: при достижении температуры переключения реле, я в этом почти уверен, начало бы беспорядочно переключаться Необходимо ввести «гистерезис» А это что Вводим поисковую фразу в любом поисковике Интернета и читаем, что гистерезис – это запаздывание изменения физической величины

Используя только компаратор, что дёшево и просто, мы испытаем некоторые трудности с осуществлением этого запаздывания С учётом того, что  нам не столько  важно  запаздывание изменения физической величины, сколько важно запаздывание реакции устройства на изменение этой величины, согласитесь – достаточно добавить в программу контроллера паузу в 3-4 минуты, чтобы  решить  проблему  И  ещё,  оба  микроконтроллера,  которые  я  использую  в  качестве

«подопытных кроликов», имеют встроенные компараторы и выход от программного источника опорного напряжения Используя эти возможности, мы получаем достаточно простую в реализации электрическую схему

Но я бы не торопился реализовать её, а внёс в эту схему ряд изменений Во-первых, я заменил бы реле триаком – не самое приятное, когда у тебя над ухом кто-то непрерывно щёлкает Затем, я постарался бы использовать опторазвязку между микроконтроллером и управляющим триаком И, если одну оптопару мы уже применили, то добавил бы вторую, чтобы включать трак только тогда, когда напряжение в сети нулевое (то есть, использовал бы либо триак с такой функцией, либо  детектор  перехода  напряжения  через  ноль)  Но  тогда  устройство  получилось  бы  более

сложным По этой причине я оставил бы на некоторое время решение о применении датчика температуры, хотя его уже сейчас вполне вам по силам собрать Терморезистор можно закрепить на металлической пластине, которую можно закрепить на подставке под паяльник так, чтобы жало касалось пластины, когда вы паяльник держите в подставке

Датчик температуры, конечно, можно использовать и для создания электронного термометра, но для этого показания температуры нужно выводить на что-то Позже мы рассмотрим вариант использования для этой цели дисплея от старого мобильного телефона Тогда и продолжим рассказ о том, как поступить с паяльником

Датчик температуры, в том виде, как это описано выше, можно применить и для регулировки температуры в помещении или каком-то замкнутом пространстве, скажем, для хранения овощей на балконе В таком хранилище, если я не ошибаюсь, в качестве нагревателя многие использовали лампочку накаливания, управлять которой, следя за температурой, вполне мог бы микроконтроллер Можно взять самый дешёвый, использовать внешний компаратор, а из микроконтроллера сделать устройство «задержки»

К датчикам температуры я бы отнёс и пирометры Инфракрасный термометр, он же пирометр, используется, как правило, для измерения больших температур, например, в тысячи градусов А его работа основана на измерении интенсивности инфракрасного излучения Тепло выделяется в виде этого спектра света, позволяя судить о температуре объекта Инфракрасные фотодатчики применяются и в таких устройствах, как датчики движения Поэтому следующий датчик, который мы рассмотрим, это фотодатчик

Источник: Гололобов ВН,- Самоучитель игры на паяльнике (Об электронике для школьников и не только), – Москва 2012

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты