Warmtesensorcircuit:werking en hoe er een te bouwen

Op dezelfde manier kun je warmte en een temperatuurstijging voelen; elektronische apparaten kunnen hetzelfde doen. In tegenstelling tot uw lichaam dat afhankelijk is van biologische processen, gebruiken elektronische apparaten temperatuursensoren en temperatuursensoren hebben uitgebreide toepassingen. Als je een elektroliefhebber bent die meer wil weten over het circuit van de warmtesensor, dan is dit iets voor jou.

1. Wat is een warmtesensorcircuit?

Het temperatuursensorcircuit bevindt zich in de warmtesensor. Met behulp van de knipperende LED of een zoemer waarschuwt hij wanneer de temperatuur stijgt en een bepaalde waarde overschrijdt. We kunnen zeggen dat het werkt als een waarschuwingsalarmapparaat, bijvoorbeeld in een rookmelderalarm.

Een weerstandstemperatuurdetector of een thermokoppel gebruikt een elektrisch signaal om temperatuurmetingen van Celsius te geven.

Temperatuurdetectiecircuits zijn overal in de digitale wereld van vandaag, van computers tot hightech keukenapparatuur. Ze zijn nodig omdat overmatige hitte de dure componenten in een elektronisch apparaat kan beschadigen. Warmtesensoren zijn ook van vitaal belang bij het verbeteren van beveiligingssystemen.

2. Dus, hoe werkt een warmtesensorcircuit?

Een eenvoudig temperatuursensorcircuit dient meestal om de warmte eromheen te voelen. De werking van de temperatuurmeter hangt af van de uitgangsspanning die over de diode gaat, wat betekent dat de temperatuurverandering recht evenredig is met de weerstand van de diode. Hoe hoger de temperatuur, hoe beter de oppositie zal zijn en vice versa.

U kunt het drempelniveau aanpassen met behulp van de variabele weerstand.

Het onderstaande diagram geeft een basisschema van de warmtesensor weer dat gebruik maakt van een thermistor van het type negatieve temperatuurcoëfficiënt. De NTC is verantwoordelijk voor een afname van de weerstandswaarde wanneer de temperatuur stijgt. Deze video bevat meer informatie over de NTC en hoe deze te testen.

Geïntegreerd schakelschema van de warmtesensor.

componenten in het circuit zijn:

1. NTC-thermistor 2,2KΩ
2. Variabele weerstand 10KΩ
3. Transistor BC547 (NPN)
4. Zoemer 9V
5. Condensator 1uF/16V
6. 9V batterij

De transistor BC57 schakelt de zoemer in wanneer de warmte het ingestelde temperatuurbereik overschrijdt en schakelt deze uit wanneer de warmte onder de limieten komt.
De basis van de transistor krijgt bias van de batterij met de thermistor samen met de variabele weerstand. De zoemer daarentegen maakt verbinding met de uitgang van de transistor.
De schakelaar schakelt het circuit in.

3. Typen en toepassing van de warmtesensor

De warmtesensor baseert zijn twee categorieën op zijn werking. Zij zijn;

1. Snelheid van stijgende hittedetectoren
2. Hittedetectoren met vaste temperatuur

Ik. Hittedetectoren met vaste temperatuur

Deze detector maakt gebruik van twee warmtegevoelige thermokoppels en de ene bewaakt de warmteoverdracht door convectie of straling en de andere bewaakt de warmte uit de omgeving.
De hittedetector werkt ongeacht de starttemperatuur en de temperatuur stijgt van 12˚ tot 15˚F per minuut. Als er een mogelijkheid is om het type drempelwaarde van de hittedetector te bepalen, kunnen we de detector gebruiken bij brand bij lage temperaturen.

een hittedetector met vaste temperatuur

II. Snelheid van stijgende hittedetectoren.

Het reageert niet op lage warmteafgiftesnelheden die opzettelijk een brand veroorzaken.
Het helpt bij het detecteren van langzaam ontwikkelende branden dankzij het vaste temperatuurelement dat reageert wanneer het een drempel van 136,4 F of 58 C bereikt.

een snelheid van stijgende hittedetector

Er zijn verschillende soorten temperatuursensoren, afhankelijk van hun kenmerken. Een temperatuursensor voelt de warmte afkomstig van een systeem waardoor we fysieke verandering kunnen voelen als gevolg van temperatuur afkomstig van een digitaal of analoog signaal. de basis sensortypes zijn;

types contacttemperatuursensoren- het moet in fysiek contact staan ​​met het object om vloeistof, vaste stof of gas over een breed bereik via geleiding te detecteren.

Typen contactloze temperatuursensoren – detecteert temperatuurverandering door middel van straling en convectie. Het kan infraroodstraling gebruiken om het gas en de vloeistof te zien die uitstraalt.

4. Hoe bouwen we een primair warmtesensorcircuit?

U kunt een primaire warmtesensor bouwen die effectief is. De items om er een te maken zijn gemakkelijk toegankelijk.

De eerste stap is om de onderdelen klaar te maken. ze zijn;

• Transistor BC547
• Diode 1N4148
• weerstanden (IEC)
• een NPN-transistor
• een 9V batterij voor de voeding
• een LED-lampje
• Potentiometer (IEC)

U hebt ook een ontwerp van een temperatuurdetectiecircuit nodig om in kaart te brengen waar de componenten naartoe gaan.

circuitontwerp

De transistor BC547 zal fungeren als warmtesensor. Naarmate de temperatuur van de pn-overgang stijgt, gaat de transistor gedeeltelijk geleiden.

De Diode 1N4148 en 1k ohm variabele weerstand helpen bij het instellen van een drempel voor warmtegevoeligheid. U kunt aan de knop draaien als u de gevoeligheid wilt aanpassen.

Wanneer de temperatuur boven het drempelniveau stijgt, neemt de collectorstroom toe, waardoor de LED langzaam begint te branden.

U moet de variabele weerstand instellen voordat u begint met het testen van het circuit. Als u de knop volledig in één richting draait, gaat de LED uit, en als u de knop in de tegenovergestelde richting draait, gaat de LED branden. Zet daarom de potentiometer in een positie waar een lichte draaiing de verlichting begint.

Door de onderstaande formule te gebruiken, kunnen we de temperatuurafhankelijkheid van p-n-overgangen in de transistor begrijpen.

T =temperatuur in kelvin,

T ₀ =referentietemperatuur,

V _{G 0} =bandgap spanning op het absolute nulpunt,

V _{BE 0} =junctiespanning bij temperatuur

T ₀ en huidige ik _C0 ,k =Boltzmann-constante,

q =lading op een elektron,

n =een apparaatafhankelijke constante.

De junctiespanning is een functie van de stroomdichtheid. We kunnen een vergelijkbare uitgangsspanning verkrijgen door de twee knooppunten op dezelfde stroom te laten werken.

Meer informatie over deze formule is hier beschikbaar.

De Base-Emitter-spanning (VBE) daalt met ongeveer -2,5 mV/°C. Dat betekent dat er een spanningsval is tussen B en E.

Als we de basis kortsluiten, zal een NPN-transistor kortsluiten (2) en collector (1), fungerend als een diode. In dat geval dienen 2 en 1 als positieve pool, terwijl 3 als negatieve pool fungeert.

Als we de spanningsbron handhaven, wordt de spanning de functie van de temperatuur over de transistor.

NPN-transistor BC547 Pinconfiguratie met 1-collector, 2-base, 3-emitter

De transistor BC547 heeft een bedrijfstemperatuur tot 150 graden Celsius en werkt bij hoge temperaturen als warmtesensor. Dankzij deze factor helpt het bij het maken van effectieve brandalarmen.

5. Voordelen van temperatuursensor

• Reageert direct
• Het is nauwkeuriger
• Heeft geen invloed op het medium
• Het is gemakkelijk om de uitvoer te conditioneren

6. Conclusie

Tot slot, ik hoop dat u nu goed geïnformeerd bent over het maken van eenvoudige geïntegreerde schakelingen voor warmtesensoren. U kunt eenvoudig elk onderdeel aan uw ontwerp aanpassen of toevoegen om het aan uw behoeften aan te passen. Als u vragen of opmerkingen heeft, kunt u hier contact met ons opnemen.