قم بعمل أبسط دائرة مؤشر درجة الحرارة

يمكن بناء دائرة مؤشر درجة حرارة بسيطة للغاية عن طريق توصيل ترانزستور واحد وصمام ثنائي وبعض المكونات السلبية الأخرى.

استخدام الترانزستور كمستشعر حرارة

كما نعلم أن جميع أشباه الموصلات لديها هذه 'العادة السيئة' لتغيير خصائصها الأساسية استجابة لتغيرات درجة الحرارة المحيطة.

المكونات الإلكترونية الأساسية بشكل خاص مثل الترانزستورات والثنائيات معرضة إلى حد كبير لتغيرات درجة حرارة العلبة.

عادةً ما يكون التغيير في خصائصها مع هذه الأجهزة من حيث مرور الجهد من خلالها ، والذي يتناسب طرديًا مع حجم فرق درجة الحرارة المحيط بها.

استخدام الترانزستور (BJT) كمستشعر درجة الحرارة

في التصميم الحالي ، يتم تكوين الصمام الثنائي والترانزستور في شكل شبكة جسر.

نظرًا لأن كلا الجزأين النشطين لهما خصائص متطابقة فيما يتعلق بتغيرات درجة الحرارة المحيطة ، فإن كلاهما يكمل بعضهما البعض.

استخدام الصمام الثنائي لإنشاء جهد مرجعي

يتم وضع الصمام الثنائي كجهاز مرجعي أثناء توصيل الترانزستور لأداء وظيفة مستشعر درجة الحرارة.

من الواضح أنه نظرًا لوضع الصمام الثنائي كمرجع ، يجب وضعه في بيئة ذات ظروف درجة حرارة متسقة نسبيًا ، وإلا سيبدأ الصمام الثنائي أيضًا في تغيير مستواه المرجعي مما يتسبب في حدوث خطأ في عملية الإشارة.

يتم استخدام LED هنا في مجمع الترانزستور ، والذي يفسر ظروف الترانزستور مباشرة وبالتالي يساعد في إظهار مقدار الاختلاف في درجة الحرارة الذي يحدث حول الترانزستور.

مؤشر LED يشير إلى تغير درجة الحرارة

يتم استخدام LED للحصول على مؤشر مباشر لمستوى درجة الحرارة التي يشعر بها الترانزستور. في هذا التصميم ، يتم وضع الصمام الثنائي في درجة الحرارة المحيطة أو في درجة حرارة الغرفة التي يوضع فيها الترانزستور أو يتم توصيله بمصدر الحرارة الذي يجب قياسه.

تتم مقارنة جهد باعث القاعدة للترانزستور بشكل فعال مع مستوى الجهد المرجعي الناتج عن الصمام الثنائي عند تقاطع D1 و R1.

يتم أخذ مستوى الجهد هذا كمرجع ويظل الترانزستور في حالة تبديل طالما ظل جهد باعث القاعدة أقل من هذا المستوى. بدلاً من ذلك ، قد يتنوع هذا المستوى بواسطة P1 المحدد مسبقًا.

الآن عندما تبدأ الحرارة فوق الترانزستور في الارتفاع ، يبدأ باعث القاعدة في الارتفاع بسبب الخاصية المتغيرة للترانزستور.

إذا تجاوزت درجة الحرارة القيمة المحددة مسبقًا ، فإن جهد باعث القاعدة للترانزستور يتجاوز الحد ويبدأ الترانزستور في التوصيل.

تبدأ مصابيح LED في الإضاءة تدريجياً وتصبح شدتها متناسبة طرديًا مع درجة الحرارة فوق مستشعر الترانزستور.

الحذر

يجب توخي الحذر ، حتى لا تتجاوز درجة الحرارة فوق الترانزستور فوق 120 درجة مئوية ، وإلا فقد يحترق الجهاز ويتلف بشكل دائم.

يمكن تعديل دائرة مؤشر درجة الحرارة البسيطة المقترحة لجعلها تقوم بتشغيل أو إيقاف تشغيل جهاز خارجي استجابة لمستويات درجة الحرارة المحسوسة.

كيفية حساب عتبات درجة الحرارة

سأناقشه في مقالاتي القادمة. يتم حساب قيم المقاوم للتكوين باستخدام الصيغة التالية:

R1 = (Ub - 0.6) /0.005

R2 = (Ub - 1.5) /0.015

هنا Ub هو جهد إمداد الدخل ، 0.6 هو انخفاض الجهد الأمامي لـ BJT ، 0.005 هو تيار التشغيل القياسي لـ BJT.

وبالمثل ، 1.5 هو انخفاض الجهد الأمامي لمصباح LED الأحمر المحدد ، و 0.015 هو التيار القياسي لإضاءة LED على النحو الأمثل.

ستكون النتائج المحسوبة بالأوم.

قد تكون قيمة P1 في أي مكان بين 150 إلى 300 أوم

مقطع فيديو