يشرح المنشور كيفية إنشاء دائرة تطبيق LM35 من خلال فهم ورقة البيانات والمنافذ والمواصفات الفنية الأخرى.
بقلم: SS kopparthy
المواصفات الرئيسية LM35
IC LM35 هو جهاز لقياس درجة الحرارة يشبه الترانزستور (الحزمة الأكثر شيوعًا هي حزمة TO-92).
يتواجد هذا الجهاز في معظم الدوائر التي تحتاج إلى قياس درجة الحرارة حيث أن هذا الجهاز منخفض التكلفة وموثوق ودقة تصل إلى + -3 / 4 درجة مئوية.
يرجع انخفاض تكلفة المستشعر إلى تقليمه على مستوى الرقاقة والمعايرة.
هذا IC أفضل بكثير من الثرمستور بسبب الدقة في قياس درجة الحرارة.
تفاصيل Pinout
كما ترى في الشكل أعلاه ، يتكون LM35 IC من ثلاثة دبابيس ، اثنان منها مخصصان لتشغيل المستشعر والآخر هو دبوس إشارة الخرج. يمكن أن يعمل المستشعر في أي مكان من -55 إلى 150 درجة مئوية.
درجة الحرارة الناتجة تتناسب طرديًا مع تغير درجة الحرارة بالدرجة المئوية. كما يتوفر المتغير الآخر LM35C ونطاق درجة حرارته من -40 إلى 110 درجة مئوية.
المواصفات والميزات الفنية
ينتج هذا الجهاز ارتفاعًا في درجة الحرارة بمقدار 10 مللي فولت لكل درجة مئوية.
يستهلك هذا الجهاز تيار 60 درجة فقط. لذلك لا تستنزف البطارية أو مصدر الطاقة الكثير من الطاقة.
أيضًا ، بسبب هذا التيار المنخفض ، فإن التسخين الذاتي للجهاز يصل إلى 0.1 درجة مئوية.
تتوفر أيضًا أنواع أخرى من هذا الجهاز ذات حزم مختلفة مثل TO-46 و TO-220.
تعمل هذه بنفس الطريقة التقليدية ولكنها تختلف في مجالات استخدامها وجدوى تطبيق معين.
على سبيل المثال ، يمكن استخدام العبوة المعدنية TO-46 لقياس درجة حرارة السطح حيث يمكن إبقاء العبوة المعدنية على اتصال مباشر بالسطح الذي يجب قياس درجة حرارته ، في حين أن حزمة TO-92 لا يمكن أن يقيس الجهاز درجة الحرارة في الغالب بناءً على درجة حرارة أطراف الجهاز حيث أن المحطات المعدنية توصل درجة حرارة أعلى من الغلاف البلاستيكي.
ومن ثم يتم استخدام LM35 المعبأ TO-92 لقياس درجات حرارة الهواء في معظم الدوائر.
مخطط الكتلة والوظائف الداخلية
توضح الصورة أعلاه مخطط الكتلة الداخلية لـ IC LM35. هنا يمكننا أن نرى أن IC تم تكوينه داخليًا حول زوج من opamps A1 و A2. تم تكوين أول opamp A1 كمستشعر دقيق لدرجة الحرارة من خلال حلقة تغذية مرتدة مكونة من زوج من BJTs تم تكوينهما كمرآة حالية.
تضمن المرآة الحالية معدلًا خطيًا ومستقرًا تمامًا للكشف عن درجة الحرارة وتمنع التحفيز الخاطئ أو قراءات درجة الحرارة غير الدقيقة عند الخرج.
يتم إنتاج درجة الحرارة المحسوسة في جانب الباعث من المرآة الحالية بمعدل 8.8mV لكل درجة مئوية.
يتم تطبيق الإخراج على مرحلة عازلة باستخدام opamp A2 آخر والذي تم تكوينه على أنه تابع جهد مقاومة عالية.
تعمل هذه المرحلة A2 كمخزن مؤقت لتقوية تحويل درجة الحرارة إلى الجهد ، وتقدمها عند دبوس الإخراج النهائي للدائرة المتكاملة عبر مرحلة BJT أخرى ذات مقاومة عالية تم تكوينها كمتابع باعث.
وبالتالي يصبح الناتج النهائي معزولًا بدرجة كبيرة عن مرحلة مستشعر درجة الحرارة الفعلية ويوفر استجابة دقيقة للغاية لاستشعار درجة الحرارة ، والتي يمكن استخدامها من قبل المستخدم مع مرحلة تبديل خارجية مثل مرحلة سائق الترحيل أو التيرستورات.
باستخدام المبرد
يمكن أيضًا لحام IC المستشعر LM35 بزعنفة خافض للحرارة لزيادة الدقة وتقليل وقت الاستشعار والاستجابة في الهواء الذي يتحرك ببطء.
لفهم أفضل بكثير ، دعنا نلقي نظرة على الدائرة التالية التي تستخدم LM35 لإعطاء إشارة عندما تكون درجة الحرارة أعلى من المستوى المحدد:
دارة كاشف درجة الحرارة باستخدام LM35 IC
تستخدم دائرة LM35 جهاز op-amp IC741 كمقارن. تم تكوين المرجع أمبير كمضخم غير مقلوب.
هذا يعني أنه عندما يكتشف LM35 درجة حرارة عالية ، يصبح خرج op-amp + ve ويضيء مؤشر LED الأحمر وتنخفض درجة الحرارة عن المستوى المحدد ، ويصبح خرج op-amp –ve ويضيء مصباح LED الأخضر.
يمكن ضبط مستوى درجة الحرارة المرتفعة بمساعدة الضبط المسبق في الدائرة.
لضبط مستوى درجة الحرارة التي يضيء بها مؤشر LED الأحمر ، تحتاج إلى معرفة درجة الحرارة الفعلية حيث يتم اختبار الدائرة. لذلك يمكنك استخدام مقياس متعدد.
نظرًا لأننا نعلم أن جهد خرج LM35 يزيد بمقدار 10 مللي فولت لكل ارتفاع درجة مئوية في درجة الحرارة ، يمكننا استخدام المتر المتعدد لقياس جهد الخرج وعلى سبيل المثال الجهد هو 322 مللي فولت ، ثم درجة الحرارة في المكان هي 32.2 درجة مئوية.
يمكنك حتى اختبار IC إذا كان يعمل أم لا باستخدام الإجراء أعلاه. يمكنك قياس درجة الحرارة الفعلية باستخدام مقياس حرارة الغلاف الجوي ومقارنتها بالقيم التي تم الحصول عليها باستخدام LM35. قد لا تحصل على القيم الدقيقة ولكن يجب أن تحصل على قيم قريبة.
دائرة التحكم في التتابع LM35
يمكن بناء وحدة تحكم في درجة الحرارة تعتمد على LM35 للتحكم في الحمل الخارجي مثل السخان أو المروحة من خلال إرفاق مرحلة سائق الترحيل بما سبق كما هو موضح أدناه:
بعد فهم كيفية عمل دائرة LM35 أعلاه ، يجب أن تكون قد فهمت كيفية عمل LM35 عمليًا في الدوائر.
زوج من: دائرة ضوء الفرامل المعتمدة على السرعة في المادة التالية: دائرة إنذار حوادث الدراجات النارية
