מתג אוטומטי מבוקר טמפרטורה

בעבר בנינו מעגלי נוריות מבוקרות טמפרטורה, בהן שני נוריות זוהרות בהתאם לטמפרטורה. עכשיו אנו משפרים את המעגל הזה באמצעות ממסר, ועכשיו אנחנו הולכים לשלוט במכשירי AC ביתיים בהתאם לטמפרטורה. מעגל זה ישמש כמתג תאורה אוטומטי שיופעל אם הטמפרטורה חורגת מרמה מסוימת (50 מעלות במעגל זה). אנו משתמשים ב- LM35 כחיישן טמפרטורה כאן. ניתן לשנות טמפרטורת סף זו של 50 מעלות על ידי התאמת הנגד המשתנה במעגל, בהתאם לדרישה.

השתמשנו בנורת לד פשוטה במעגל מתג מבוקר טמפרטורה זה לצורך הדגמה, פירוש הדבר שאם הטמפרטורה עוברת מעל 50 מעלות צלזיוס אז הנורה תידלק באופן אוטומטי ואם הטמפרטורה יורדת מתחת ל 50 מעלות, הנורה תיכבה אוטומטית. כאן תוכלו להחליף את הנורה בכל מכשיר ביתי של AC, כמו אם תחליף אותה במאוורר, היא תשמש כמעגל מאוורר מבוקר טמפרטורה. זה יכול לעבוד גם כאלעקת אש אם אתה מגדיר את טמפרטורת הסף גבוהה מאוד כמו 100 מעלות צלזיוס ומחבר אזעקה במקום הנורה או שאתה יכול להגדיר אותה להפעיל אוטומטית את המזגן מעבר לטמפרטורה מסוימת באמצעות ממסר עם דירוג נכון..

רכיבים נדרשים:

• סוללה 9v
• IC 7805
• חיישן טמפרטורה LM35
• מגבר אופ LM358
• נגד 10 Ohm
• נגד אוהם 1k
• נגד משתנה 10k
• LED (אופציונלי)
• טרנזיסטור NPN BC547
• דיודה 1N4007
• ממסר 6v
• נורה או כל מכשיר AC

חיישן טמפרטורה LM35:

LM35 הוא טרנזיסטור בעל שלושה פינים כמו מכשיר. יש לו VCC, GND ו- OUTPUT. חיישן זה מספק מתח משתנה ביציאה בהתבסס על טמפרטורה. LM35 מספק פלט במעלות צלזיוס ויכול לחוש בטמפרטורה של עד 150 מעלות צלזיוס. LM35 הוא חיישן טמפרטורה פופולרי מאוד וזול המשמש בדרך כלל כמדחום דיגיטלי או למדידת טמפרטורה.

על כל עליית טמפרטורה +1 מעלות יהיה מתח גבוה יותר ב- 10mV בסיכת המוצא. אז אם הטמפרטורה היא 0◦ צלזיוס תפוקת החיישן תהיה 0V, אם הטמפרטורה היא 10◦ צלזיוס תפוקת החיישן תהיה +100mV, אם הטמפרטורה היא 25◦ צלזיוס תפוקת החיישן תהיה + 250mV.

הגדרת מתח הפניה למגבר OpM LM358:

כאן השתמשנו במגבר OpM LM358 כדי להשוות את מתח היציאה של LM35 למתח הייחוס. כאמור, הגדרנו את המעגל למתח סף 50 מעלות, אז כדי להפעיל את המגבר על 50 מעלות, עלינו להגדיר את מתח הייחוס ל- 0.5 וולט, שכן בטמפרטורה של 50 מעלות LM35 מתח המוצא יהיה 0.5 וולט או 500mV. מתח התייחסות הוא המתח בסיכה מספר 2 של LM358.

עכשיו כדי לקבוע את מתח הייחוס, יצרנו מעגל מחלק מתח באמצעות הנגד R1 והנגד המשתנה RV1 של 10k. על ידי שימוש בנוסחאות לעיל תוכלו להגדיר את מתח הייחוס בהתאם ולשנות את טמפרטורת הסף. כמו להגדיר את טמפרטורת 50 מעלות צלזיוס כערך הפעלה, אתה יכול להגדיר את הפוטנציומטר בערך על 8k: 2k כמו:

Vout = (R2 / R1 + R2) * Vin

(כאן R2 הוא החלק השני של הפוטנציומטר: אוהם 2k ו- R1 הוא R1 + החלק הראשון של הפוטנציומטר: 10k + 8k)

Vout = (2/18 + 2) * 5 = 0.5 v

מגבר Op LM358:

מגברי אופ ידועים גם בשם Compar Comparators. כאשר המתח בכניסה לא הפוכה (+) גבוה מהמתח בכניסה ההפוכה (-), אז תפוקת המשווה גבוהה. ואם המתח של קלט היפוך (-) גבוה יותר מקצה שאינו הפוך (+), אזי הפלט הוא נמוך. למידע נוסף על עבודה של מגבר אופציה כאן.

LM358 הוא מגבר תפעולי כפול רעש נמוך בעל שני משוואי מתח עצמאיים. זהו מגבר אופציה למטרות כלליות אשר ניתן להגדיר במצבים רבים כמו משווה, קיץ, אינטגרטור, מגבר, בידול, מצב היפוך, מצב שאינו הופך וכו '.

תרשים מעגל:

הסבר עבודה:

העבודה במעגל מכשירי חשמל ביתיים מבוקר זה היא פשוטה. סוללת 9v למטרות כלליות משמשת להפעלת המעגל כולו ו- IC7805 משמש לספק את אספקת 5V המווסתת למעגל. כאשר הטמפרטורה נמוכה מ- 50 מעלות אז התפוקה של LM358 נשארת נמוכה והטרנזיסטור Q1 & ממסר נשאר גם במצב OFF, ולכן הנורה כבויה. ניתן להגדיר טמפרטורת סף זו בהתאם על ידי סיבוב ה- POT.

כעת, כאשר הטמפרטורה מסביב חורגת מ- 50 מעלות צלזיוס, מתח המוצא של LM35 בסיכה 2 עולה גם על 0.5 וולט או 500mV. הפלט של LM35 מחובר לסיכה 3 של מגבר Op LM358. וכפי שקבענו את מתח הייחוס (מתח בסיכה 2 של LM358) ל 0.5 וולט, אז עכשיו מתח בסיכה 3 (קלט שאינו הופך) הופך גבוה יותר מהמתח בסיכה 2 (כניסה הפוכה) ופלט של Opamp LM358 (PIN 1) הופך ל- HIGH. הפלט של LM358 מחובר לבסיס הטרנזיסטור NPN Q1, כך ש- Q1 הופך גם ל- ON מה שמפעיל את הממסר והנורה נדלקת. לממסר יש סליל קטן שבתוכו מקבלים אנרגיות על ידי זרם קטן ומפעילים את מכשיר ה- AC המחובר אליו, הסברנו את עבודתו בהמשך. אז ככה המעגל הזה מזהה את מגבלת הטמפרטורה ומפעיל באופן אוטומטי את המכשירים.

בסרטון ההדגמה השתמשנו במלחם לחימום הסביבה ליד חיישן הטמפרטורה LM35, בדקו את הסרטון בסוף. גם כאן אנו עובדים עם זרם זרם ישיר של 220 וולט, לכן יש לנקוט בזהירות יתרה, אחרת יתכן שתפגעו קשה.

עבודה של ממסר:

ממסר הוא מתג אלקטרומגנטי, המאפשר לזרום הרבה יותר גדול כאשר מרימים עליו זרם קטן, כמו שאנחנו משתמשים בטרנזיסטור כמתג. ממסר משמש בדרך כלל לשליטה בהתקני זרם חילופין (זרם חילופין), באמצעות זרם DC קטן בהרבה.

לממסר יש סליל בפנים וכשאין מתח המופעל על הסליל, COM (משותף) מחובר ל- NC (מגע סגור בדרך כלל). וכשיש מתח כלשהו המופעל על הסליל, נוצר השדה האלקטרומגנטי. אשר מושכים את האבזור (מנוף מחובר לקפיץ), ו- COM ו- NO (מגע פתוח בדרך כלל) מתחברים, המאפשרים לזרום גדול יותר. ממסרים זמינים בדירוגים רבים, כאן השתמשנו בממסר מתח הפעלה 6V, המאפשר לזרום זרם 7A-250VAC.

הממסר מוגדר באמצעות מעגל דרייבר קטן הכולל טרנזיסטור, דיודה ונגד. טרנזיסטור משמש להגברת הזרם כך שזרם מלא (ממקור DC - סוללת 9 וולט) יכול לזרום דרך הסליל כדי להמריץ אותו במלואו. נגד משמש כדי לספק הטיה לטרנזיסטור. ודיודה משמשת למניעת זרימת זרם הפוך, כאשר הטרנזיסטור כבוי. כל סליל משרן מייצר EMF שווה ומנוגד כאשר הוא נכבה פתאום, זה עלול לגרום נזק קבוע לרכיבים, לכן יש להשתמש בדיודה למניעת זרם הפוך. ממסר מודול נגיש בקלות בשוק עם כל מעגל הנהג שלה על הלוח או שאתה יכול ליצור אותו באמצעות מעל רכיבים. כאן השתמשנו במודול ממסר 6V. תוכל ללמוד עוד על הממסר כאן.