สร้างวงจรบ่งชี้อุณหภูมิที่ง่ายที่สุด

วงจรบ่งชี้อุณหภูมิที่เรียบง่ายมากสามารถสร้างขึ้นได้โดยการเชื่อมต่อทรานซิสเตอร์ตัวเดียวไดโอดและส่วนประกอบแฝงอื่น ๆ

การใช้ทรานซิสเตอร์เป็นเซ็นเซอร์ความร้อน

ดังที่เราทราบว่าเซมิคอนดักเตอร์ทั้งหมดมี 'นิสัยที่ไม่ดี' ในการเปลี่ยนแปลงลักษณะพื้นฐานเพื่อตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิโดยรอบ

โดยเฉพาะอย่างยิ่งชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์พื้นฐานเช่นทรานซิสเตอร์และไดโอดมีแนวโน้มที่อุณหภูมิจะเปลี่ยนแปลงไปมาก

โดยทั่วไปแล้วการเปลี่ยนแปลงคุณลักษณะของอุปกรณ์เหล่านี้จะอยู่ในแง่ของการส่งผ่านของแรงดันไฟฟ้าผ่านพวกเขาซึ่งเป็นสัดส่วนโดยตรงกับขนาดของความแตกต่างของอุณหภูมิที่อยู่รอบตัว

ใช้ทรานซิสเตอร์ (BJT) เป็นเซนเซอร์วัดอุณหภูมิ

ในการออกแบบปัจจุบันไดโอดและทรานซิสเตอร์ถูกกำหนดค่าในรูปแบบของเครือข่ายบริดจ์

เนื่องจากชิ้นส่วนที่ใช้งานทั้งสองนี้มีคุณสมบัติเหมือนกันเท่าที่เกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิโดยรอบทั้งสองจึงเสริมซึ่งกันและกัน

การใช้ไดโอดเพื่อสร้างแรงดันอ้างอิง

ไดโอดถูกวางเป็นอุปกรณ์อ้างอิงในขณะที่ทรานซิสเตอร์เชื่อมต่อเพื่อทำหน้าที่ของเซ็นเซอร์อุณหภูมิ

เห็นได้ชัดว่าเนื่องจากไดโอดถูกวางเป็นข้อมูลอ้างอิงจึงต้องวางไว้ในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิค่อนข้างสม่ำเสมอมิฉะนั้นไดโอดจะเริ่มเปลี่ยนระดับอ้างอิงทำให้เกิดข้อผิดพลาดในกระบวนการบ่งชี้

LED ถูกใช้ที่นี่ที่ตัวสะสมของทรานซิสเตอร์ซึ่งตีความเงื่อนไขของทรานซิสเตอร์โดยตรงดังนั้นจึงช่วยในการแสดงความแตกต่างของอุณหภูมิที่เกิดขึ้นรอบ ๆ ทรานซิสเตอร์

LED แสดงการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ

LED ใช้เพื่อบอกระดับอุณหภูมิที่ทรานซิสเตอร์ตรวจจับได้โดยตรง ในการออกแบบนี้ไดโอดจะถูกวางไว้ที่อุณหภูมิโดยรอบหรือที่อุณหภูมิห้องซึ่งทรานซิสเตอร์วางอยู่หรือติดกับแหล่งความร้อนซึ่งจำเป็นต้องทำการวัด

แรงดันไฟฟ้าตัวปล่อยฐานของทรานซิสเตอร์จะถูกเปรียบเทียบอย่างมีประสิทธิภาพกับระดับแรงดันอ้างอิงที่ผลิตโดยไดโอดที่จุดเชื่อมต่อของ D1 และ R1

ระดับแรงดันไฟฟ้านี้ใช้เป็นข้อมูลอ้างอิงและทรานซิสเตอร์จะยังคงสลับอยู่ตราบเท่าที่แรงดันไฟฟ้าของตัวปล่อยฐานยังคงต่ำกว่าระดับนี้ หรืออีกวิธีหนึ่งระดับนี้อาจแตกต่างกันไปตาม P1 ที่ตั้งไว้ล่วงหน้า

ตอนนี้เมื่อความร้อนเหนือทรานซิสเตอร์เริ่มสูงขึ้นตัวปล่อยฐานจะเริ่มสูงขึ้นเนื่องจากลักษณะการเปลี่ยนแปลงของทรานซิสเตอร์

หากอุณหภูมิเกินค่าที่ตั้งไว้แรงดันไฟฟ้าของตัวปล่อยฐานของทรานซิสเตอร์จะเกินขีด จำกัด และทรานซิสเตอร์จะเริ่มดำเนินการ

ไฟ LED จะค่อยๆสว่างขึ้นและความเข้มของมันจะแปรผันตรงกับอุณหภูมิเหนือเซ็นเซอร์ทรานซิสเตอร์

ข้อควรระวัง

ต้องรักษาความระมัดระวังไม่ให้อุณหภูมิเกินกว่าทรานซิสเตอร์สูงกว่า 120 องศาเซลเซียสอุปกรณ์อื่น ๆ ที่ชาญฉลาดอาจถูกไฟไหม้และเสียหายอย่างถาวร

วงจรบ่งชี้อุณหภูมิอย่างง่ายที่นำเสนอสามารถแก้ไขเพิ่มเติมเพื่อให้สวิตช์เปิดหรือปิดเครื่องใช้ไฟฟ้าภายนอกตามระดับอุณหภูมิที่ตรวจจับได้

วิธีการคำนวณเกณฑ์อุณหภูมิ

ฉันจะพูดถึงเรื่องนี้ในบทความที่กำลังจะมาถึง ค่าตัวต้านทานของการกำหนดค่าคำนวณโดยใช้สูตรต่อไปนี้:

R1 = (Ub - 0.6) /0.005

R2 = (Ub - 1.5) /0.015

ในที่นี้ Ub คือแรงดันไฟฟ้าอินพุต 0.6 คือแรงดันตกไปข้างหน้าของ BJT, 0.005 คือกระแสไฟฟ้ามาตรฐานสำหรับ BJT

ในทำนองเดียวกัน 1.5 คือแรงดันตกไปข้างหน้าสำหรับ LED สีแดงที่เลือก 0.015 เป็นกระแสมาตรฐานสำหรับการส่องสว่าง LED อย่างเหมาะสมที่สุด

ผลลัพธ์ที่คำนวณจะอยู่ในหน่วยโอห์ม

ค่าของ P1 อาจอยู่ระหว่าง 150 ถึง 300 โอห์ม

คลิปวิดีโอ