Een zeer eenvoudig temperatuurindicatorcircuit kan worden gebouwd door een enkele transistor, een diode en enkele andere passieve componenten met elkaar te verbinden.
Transistor gebruiken als hittesensor
Zoals we weten hebben alle halfgeleiders de 'slechte gewoonte' om de basiskenmerken te veranderen als reactie op veranderingen in de omgevingstemperatuur.
Vooral elementaire elektronische componenten zoals transistors en diodes zijn erg gevoelig voor temperatuurschommelingen in de behuizing.
De verandering met hun kenmerken met deze apparaten is typisch in termen van de doorgang van spanning erdoorheen, wat recht evenredig is met de grootte van het temperatuurverschil eromheen.
Met een transistor (BJT) als temperatuursensor
In het huidige ontwerp zijn een diode en een transistor geconfigureerd in de vorm van een brugnetwerk.
Omdat beide actieve delen identieke eigenschappen hebben wat betreft veranderingen in de omgevingstemperatuur, vullen ze elkaar aan.
Diode gebruiken voor het creëren van een referentiespanning
De diode wordt gebruikt als referentieapparaat terwijl de transistor is aangesloten om de functie van temperatuursensor uit te voeren.
Het is duidelijk dat, aangezien de diode als referentie is geplaatst, deze in een omgeving met relatief constante temperatuuromstandigheden moet worden geplaatst, anders zal de diode ook zijn referentieniveau gaan veranderen, wat een fout in het indicatieproces veroorzaakt.
Hier wordt bij de collector van de transistor een led gebruikt, die direct de transistorcondities interpreteert en daarmee helpt om te laten zien hoeveel temperatuurverschil er rondom de transistor plaatsvindt.
LED geeft de temperatuurverandering aan
De LED wordt gebruikt om een directe indicatie te krijgen van het temperatuurniveau dat door de transistor wordt waargenomen. In dit ontwerp wordt de diode geplaatst op de omgevingstemperatuur of op de kamertemperatuur waarop de transistor is geplaatst of bevestigd aan de warmtebron die moet worden gemeten.
De basis-emitterspanning van de transistor wordt effectief vergeleken met het referentiespanningsniveau dat wordt geproduceerd door de diode op de kruising van D1 en R1.
Dit spanningsniveau wordt als referentie genomen en de transistor blijft UIT geschakeld zolang zijn basis-emitterspanning onder dit niveau blijft. Als alternatief kan dit niveau worden gevarieerd door de voorinstelling P1.
Nu de hitte over de transistor begint te stijgen, begint de basisemitter te stijgen vanwege de veranderende karakteristiek van de transistor.
Als de temperatuur de ingestelde waarde overschrijdt, overschrijdt de basisemitterspanning van de transistor de limiet en begint de transistor te geleiden.
De leds beginnen geleidelijk te branden en de intensiteit wordt recht evenredig met de temperatuur boven de transistorsensor.
Voorzichtigheid
Voorzichtigheid is geboden om de temperatuur boven de transistor niet boven 120 graden Celsius te overschrijden, anders kan het apparaat verbrand en permanent beschadigd raken.
Het voorgestelde eenvoudige temperatuurindicatorcircuit kan verder worden aangepast om het een extern apparaat AAN of UIT te laten schakelen in reactie op de waargenomen temperatuurniveaus.
Hoe de temperatuurdrempels te berekenen
Ik zal het in mijn komende artikelen bespreken. De weerstandswaarden van de configuratie worden berekend met behulp van de volgende formule:
R1 = (Ub - 0,6) / 0,005
R2 = (Ub - 1.5) /0.015
Hier is Ub de ingangsvoedingsspanning, 0,6 is de voorwaartse spanningsval van de BJT, 0,005 is de standaard bedrijfsstroom voor de BJT.
Evenzo is 1,5 de voorwaartse spanningsval voor de geselecteerde RODE LED, 0,015 is de standaardstroom voor het optimaal verlichten van de LED.
De berekende resultaten zijn in ohm.
De waarde van P1 kan ergens tussen de 150 en 300 ohm liggen
Videoclip
Vorige: RF-afstandsbediening encoder en decoder pinouts uitgelegd Vervolg: Eenvoudig Solar Tracker-systeem - Mechanisme en werking
