โพสต์อธิบายถึงวิธีการสร้างวงจรแอปพลิเคชัน LM35 โดยทำความเข้าใจกับแผ่นข้อมูลพินเอาต์และข้อกำหนดทางเทคนิคอื่น ๆ
โดย: SS kopparthy
ข้อมูลจำเพาะหลักของ LM35
IC LM35 เป็นอุปกรณ์วัดอุณหภูมิที่มีลักษณะคล้ายทรานซิสเตอร์ (แพ็คเกจที่นิยมมากที่สุดคือแพ็คเกจ TO-92)
อุปกรณ์นี้พบได้ในวงจรส่วนใหญ่ที่ต้องการวัดอุณหภูมิเนื่องจากอุปกรณ์นี้มีราคาถูกเชื่อถือได้และมีความแม่นยำสูงถึง + -3 / 4 องศาเซลเซียส
เซ็นเซอร์ต้นทุนต่ำเป็นเพราะการตัดแต่งและการสอบเทียบระดับเวเฟอร์
IC นี้ดีกว่าเทอร์มิสเตอร์มากเนื่องจากความแม่นยำในการวัดอุณหภูมิ
รายละเอียด Pinout
ดังที่คุณเห็นในรูปด้านบน LM35 IC ประกอบด้วยพินสามพินโดยสองตัวใช้สำหรับเปิดเซ็นเซอร์และอีกอันคือพินสัญญาณเอาต์พุต เซ็นเซอร์สามารถทำงานได้ทุกที่ตั้งแต่ -55 ถึง 150 องศาเซลเซียส
อุณหภูมิขาออกเป็นสัดส่วนโดยตรงกับการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิในเซลเซียส นอกจากนี้ยังมี LM35C รุ่นอื่น ๆ และช่วงอุณหภูมิอยู่ที่ -40 ถึง 110 องศาเซลเซียส
ข้อมูลจำเพาะและคุณสมบัติทางเทคนิค
อุปกรณ์นี้ให้อุณหภูมิเพิ่มขึ้น 10mV ต่อองศาเซลเซียส
อุปกรณ์นี้ใช้กระแสไฟเพียง 60µA ดังนั้นจึงไม่ใช้พลังงานจากแบตเตอรี่หรือแหล่งพลังงานมากพอ
นอกจากนี้เนื่องจากกระแสไฟฟ้าต่ำนี้ความร้อนในตัวเองของอุปกรณ์จึงต่ำถึง 0.1 ° C
นอกจากนี้ยังมีอุปกรณ์รุ่นอื่น ๆ ที่มีแพ็คเกจที่แตกต่างกันเช่น TO-46 และ TO-220
สิ่งเหล่านี้ทำงานเหมือนกับแบบดั้งเดิม แต่แตกต่างกันในพื้นที่การใช้งานและความเป็นไปได้สำหรับแอปพลิเคชันเฉพาะ
ตัวอย่างเช่นแพคเกจโลหะ TO-46 สามารถใช้ในการวัดอุณหภูมิพื้นผิวได้เนื่องจากบรรจุภัณฑ์โลหะสามารถสัมผัสกับพื้นผิวที่ต้องการวัดอุณหภูมิได้โดยตรงในขณะที่แพ็คเกจ TO-92 ไม่สามารถใช้งานได้เนื่องจากอุปกรณ์วัดอุณหภูมิเป็นส่วนใหญ่ ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิของขั้วต่อของอุปกรณ์เนื่องจากขั้วโลหะมีอุณหภูมิมากกว่าปลอกพลาสติก
ดังนั้น LM35 แบบบรรจุ TO-92 จึงใช้ในการวัดอุณหภูมิของอากาศในวงจรส่วนใหญ่
แผนภาพบล็อกและการทำงานภายใน
ภาพด้านบนแสดงแผนภาพบล็อกภายในของ IC LM35 ที่นี่เราจะเห็นว่า IC ได้รับการกำหนดค่าภายในโดยใช้ opamps A1 และ A2 สองสามตัว opamp A1 ตัวแรกได้รับการกำหนดค่าให้เป็นเซ็นเซอร์อุณหภูมิที่แม่นยำผ่านลูปป้อนกลับที่สร้างขึ้นโดย BJT สองตัวที่กำหนดค่าเป็นมิเรอร์ปัจจุบัน
กระจกเงาปัจจุบันช่วยให้มั่นใจได้ว่ามีการตรวจจับอุณหภูมิที่เป็นเส้นตรงอย่างสมบูรณ์และมีเสถียรภาพและป้องกันการกระตุ้นที่ผิดพลาดหรือการอ่านอุณหภูมิที่ไม่ถูกต้อง
อุณหภูมิที่ตรวจจับได้เกิดขึ้นที่ด้านตัวปล่อยของกระจกปัจจุบันที่อัตรา 8.8mV ต่อองศาเซลเซียส
เอาต์พุตถูกนำไปใช้กับสเตจบัฟเฟอร์โดยใช้ opamp A2 อื่นซึ่งกำหนดค่าเป็นตัวติดตามแรงดันไฟฟ้าอิมพีแดนซ์สูง
ขั้นตอน A2 นี้ทำหน้าที่เป็นบัฟเฟอร์เพื่อเสริมกำลังการแปลงอุณหภูมิเป็นแรงดันไฟฟ้าและนำเสนอที่ขาเอาต์พุตสุดท้ายของ IC ผ่านขั้นตอน BJT ความต้านทานสูงอื่นที่กำหนดค่าเป็นตัวติดตามตัวปล่อย
ผลลัพธ์สุดท้ายจะถูกแยกออกจากขั้นตอนของเซ็นเซอร์อุณหภูมิจริงอย่างมากและให้การตอบสนองการตรวจจับอุณหภูมิที่แม่นยำสูงซึ่งผู้ใช้สามารถใช้กับสวิตชิ่งภายนอกเช่นสเตจไดรเวอร์รีเลย์หรือไตรแอค
การใช้ฮีทซิงค์
นอกจากนี้ยังสามารถบัดกรี IC เซ็นเซอร์ LM35 เข้ากับครีบฮีทซิงค์เพื่อเพิ่มความแม่นยำและลดเวลาในการตรวจจับและตอบสนองในอากาศที่เคลื่อนที่ช้าๆ
เพื่อให้เข้าใจได้ดีขึ้นลองมาดูวงจรต่อไปนี้ที่ใช้ LM35 เพื่อบ่งชี้เมื่ออุณหภูมิสูงกว่าระดับที่กำหนด:
วงจรตรวจจับอุณหภูมิโดยใช้ LM35 IC
วงจร LM35 ใช้ op-amp IC741 เป็นตัวเปรียบเทียบ op-amp ถูกกำหนดค่าให้เป็นเครื่องขยายเสียงที่ไม่กลับด้าน
นั่นหมายความว่าเมื่อ LM35 ตรวจพบอุณหภูมิสูงเอาต์พุตของ op-amp จะกลายเป็น + ve และไฟ LED สีแดงจะสว่างขึ้นและอุณหภูมิจะต่ำกว่าระดับที่กำหนดเอาต์พุตของ op-amp จะกลายเป็น –ve และไฟ LED สีเขียวจะสว่างขึ้น
สามารถตั้งระดับอุณหภูมิสูงได้ด้วยความช่วยเหลือของการตั้งค่าล่วงหน้าในวงจร
ในการตั้งระดับอุณหภูมิที่ไฟ LED สีแดงจะสว่างขึ้นคุณจำเป็นต้องทราบอุณหภูมิจริงที่กำลังทดสอบวงจร คุณสามารถใช้มัลติมิเตอร์ได้
อย่างที่เราทราบกันดีว่าแรงดันไฟฟ้าขาออกของ LM35 จะเพิ่มอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น 10mV ต่อองศาเซลเซียสเราสามารถใช้มัลติมิเตอร์เพื่อวัดแรงดันไฟฟ้าขาออกและตัวอย่างเช่นแรงดันไฟฟ้าคือ 322mV จากนั้นอุณหภูมิ ณ จุดนั้นคือ 32.2 ° C
คุณยังสามารถทดสอบ IC ว่าทำงานหรือไม่โดยใช้ขั้นตอนข้างต้น คุณสามารถวัดอุณหภูมิจริงโดยใช้เทอร์โมมิเตอร์บรรยากาศและเปรียบเทียบกับค่าที่ได้จาก LM35 คุณอาจไม่ได้รับค่าที่แน่นอน แต่คุณควรได้ค่าใกล้เคียง
วงจรควบคุมรีเลย์ LM35
ตัวควบคุมอุณหภูมิที่ใช้ LM35 ที่ถูกต้องสามารถสร้างขึ้นเพื่อควบคุมโหลดภายนอกเช่นฮีตเตอร์หรือพัดลมโดยติดสเตจไดรเวอร์รีเลย์เข้ากับรุ่นก่อนหน้าของเราดังที่แสดงด้านล่าง:
หลังจากเข้าใจวิธีการทำงานของวงจร LM35 ข้างต้นแล้วคุณควรเข้าใจว่า LM35 ทำงานอย่างไรในวงจร
คู่ของ: วงจรไฟเบรกขึ้นอยู่กับความเร็ว ถัดไป: วงจรเตือนอุบัติเหตุรถจักรยานยนต์
