डिजिटल थर्मामीटर सर्किट - पावर के लिए एक सौर सेल का उपयोग करता है

लेख एक डिजिटल थर्मामीटर सर्किट परियोजना की व्याख्या करता है जो बैटरी के बिना काम करता है। बैटरी के बजाय सर्किट एक छोटे सौर सेल का उपयोग करता है और आसपास के प्रकाश स्रोतों से उपलब्ध परिवेश प्रकाश से शक्ति प्राप्त करके संचालित होता है।

यह सर्किट को किसी दिए गए स्रोत से तापमान को मापने के दौरान बेहद कॉम्पैक्ट, हल्के वजन, बहुमुखी और परेशानी मुक्त होने की अनुमति देता है।

थर्मामीटर तापमान मापने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है मानव शरीर एक कमरे का तापमान, ताप सिंक मौसम विश्लेषण के लिए, या किसी अन्य उपयुक्त अनुप्रयोग के लिए 0 डिग्री और 100 डिग्री सेल्सियस के बीच महत्वपूर्ण तापमान माप की आवश्यकता होती है।

मूल कार्य अवधारणा

नीचे सर्किट आरेख का उल्लेख करते हुए, IC1 एक तापमान सेंसर डिवाइस की तरह काम करता है। यह आईसी एक लोकप्रिय है LM35 चिप जो एक आनुपातिक रूप से बढ़ते परिवेश के तापमान के जवाब में एक रैखिक रूप से बढ़ते हुए डीसी आउटपुट का उत्पादन करता है। सटीक होने के लिए यह अपने मामले के तापमान में 10 mV प्रति डिग्री सेल्सियस की दर से आउटपुट डीसी उत्पन्न करता है।

LM35 में एक इन-बिल्ट कैलिब्रेटेड सर्किट्री है, जो 0 ° C पर 0 V का उत्पादन करने में सक्षम है।

इस आईसी के अलावा, इस प्रकाश संचालित थर्मामीटर का अन्य मुख्य तत्व एकीकृत सर्किट ICL7136 (ICI) है जो आंतरिक रूप से एक डिजिटल वाल्टमीटर चरण, एक दशमलव शिफ्टर और एक एलसीडी आउटपुट इंटरफ़ेस से बना है जो 3 और 1/2 अंक संचालित करता है। तापमान रीडआउट के लिए एलसीडी पैनल।

ICL7136 वाल्टमीटर

इस आईसी में एक आंतरिक थरथरानवाला भी है जो न्यूनतम घड़ी आवृत्ति के साथ काम करता है जो यह सुनिश्चित करता है कि पूरा मॉड्यूल न्यूनतम शक्ति का उपयोग कर कार्य करने में सक्षम है, फिर भी प्रदर्शन पर कोई झिलमिलाहट के बिना।

सर्किट के तापमान रीडआउट अंशांकन को पूर्व निर्धारित P1 को उचित रूप से समायोजित करके किया जाता है।

सर्किट कैसे काम करता है

डायोड डी 1, और रोकनेवाला आर 11 सुनिश्चित करता है कि एलएम 35 0 डिग्री सेल्सियस से कम परिवेश के जवाब में नकारात्मक वोल्टेज देता है।

एल ई डी डी 1, और डी 2 यहां सामान्य संकेतक एल ई डी के रूप में कार्य नहीं करते हैं, बल्कि एक संदर्भ वोल्टेज जनरेटर के रूप में एक सटीक सटीक 1.6 वी निरंतर संदर्भ प्राप्त करने के लिए, जो इस कार्यक्षमता के लिए केवल कुछ यूएएमपी के रूप में कम की आवश्यकता होती है। यद्यपि मानक ज़ेनर डायोड उनके संदर्भ क्षमता के साथ अधिक सटीक होते हैं, ज़ेनर डायोड को एलईडी की तुलना में बहुत अधिक आगे वर्तमान की आवश्यकता होती है, और इसलिए इस आवेदन के लिए zeners से बचा गया है।

इस जुड़े घटकों के साथ IC3 सौर सेल आपूर्ति के लिए वोल्टेज मॉनिटर चरण की तरह काम करता है।

जब भी सौर सेल आउटपुट वोल्टेज 0.7 V से नीचे जाता है, तो ऑप amp मुख्य थर्मामीटर सर्किट चरण को ट्रांजिस्टर T2 से बंद कर देता है।

यह सुविधा सुनिश्चित करती है कि IC1, IC2 चरण इस तरह के कम वोल्टेज के दौरान खराबी न करें और त्रुटियों के साथ तापमान रीडआउट का उत्पादन करें।

LM35 को सही ढंग से काम करने के लिए 5.5 V की न्यूनतम आपूर्ति वोल्टेज की आवश्यकता होती है, जबकि IC2 के लिए न्यूनतम संदर्भ क्षमता की आवश्यकता 7 V के सामान्य कामकाज के लिए होती है।

लो एम्बिएंट लाइट के साथ काम करना

Op amp IC3 को Schmitt -trigger के रूप में धांधली की गई है कि यह 1V के हिस्टैरिसीस स्तर के साथ काम करता है। जब सौर सेल वोल्टेज 8 V है, और स्विच बंद हो जाता है जब यह 7 V से नीचे चला जाता है, तो IC आउटपुट ऑन हो जाएगा।

7 V स्विच ऑन थ्रेसहोल्ड को प्रीसेट P2 का उपयोग करके ठीक से समायोजित किया गया है।

IC1, IC2 युक्त सर्किट 10 से 200 माइक्रो एम्पों की वर्तमान सीमा के भीतर सामान्य रूप से काम करने में सक्षम है। जब सौर सेल पर प्रकाश स्रोत अपर्याप्त होता है, और इसकी वर्तमान बूँदें, IC3 स्विच ऑफ को IC1 / IC2 में बदल देती है, जो सौर सेल पर लोडिंग को हटा देती है और इसका वोल्टेज 8 V तक बढ़ जाता है। यह 8 V कैपेसिटर C6 में संग्रहीत हो जाता है। IC3 इस का पता लगाता है और सर्किट को चालू करता है ताकि थर्मामीटर अब इस संग्रहित ऊर्जा का उपयोग कर काम करे। जब C6 7 V थ्रेसहोल्ड से नीचे डिस्चार्ज हो जाता है, तो IC3 अभी तक T2 के माध्यम से सर्किट से बिजली काट देता है।

IC3 की उपरोक्त कार्यप्रणाली वास्तव में उन स्थितियों में बहुत उपयोगी है जब परिवेश प्रकाश कम होता है या उस स्तर तक गिर जाता है जहां ए सौर सेल अपने सामान्य कामकाज के लिए थर्मामीटर के लिए पर्याप्त बिजली उत्पन्न करने में असमर्थ है। ऐसी स्थितियों में, IC3 सौर सेल से बिजली को चालू / बंद करता है, जैसे कि उपयोगकर्ता सक्षम है तापमान की जाँच करें चालू / बंद मोड में, लेकिन निश्चित रूप से एक त्रुटि के बिना। यह थर्मामीटर को पूरी तरह से बंद करने के बजाय कम परिवेश की रोशनी की स्थिति में भी पूरी तरह से काम करने की अनुमति देता है।

हिस्टैरिसीस स्तर (1 V) को रोकनेवाला R7 के मान को बदलकर उपयोगकर्ता की पसंद के अनुसार बदला जा सकता है

संधारित्र C6 मान निर्धारित करता है कि कम प्रकाश की स्थिति में IC3 / T2 के लिए ON / OFF कितनी तेजी से होता है। C6 मान घटने से डिस्प्ले के तेज़ / बंद होने और इसके विपरीत होने का कारण होगा।

निर्माण और स्थापना

प्रकाश संचालित थर्मामीटर के लिए पीबी डिज़ाइन को निम्नलिखित छवि में देखा जा सकता है।

कोडांतरण पीसीबी यह आसान है, लेकिन पीसीबी में डालने के दौरान एलसीडी मॉड्यूल को सावधानी से संभालना चाहिए, क्योंकि डिवाइस काफी नाजुक और तोड़ने के लिए कमजोर है।

सुनिश्चित करें कि आप पीसीबी पर तार के कुछ जोड़े को नहीं भूलते हैं। पीसीबी पर शुरू में IC2 LM35 को फिट न करें और LM35 के Vout और GND टर्मिनलों पर +1.000 V की शुरूआत की अनुमति दें। इससे पहले पी 1 को समायोजित करना सुनिश्चित करें ताकि डिस्प्ले 100 डिग्री सेल्सियस पढ़े। एक बार यह हो जाने के बाद, सौर सेल या बाहरी आपूर्ति को हटा दें यदि कोई उपयोग किया जाता है, और अब पीसीबी पर IC2 को ठीक करें।

सौर सेल

सौर सेल किसी भी मिनी या सूक्ष्म सौर सेल के साथ संयुक्त हो सकता है जो 9 वी के उत्पादन के लिए 10 एमए पर हो सकता है।

यदि आप एक सौर सेल या प्रकाश शक्ति का उपयोग नहीं करना चाहते हैं, बल्कि एक सामान्य बैटरी है, तो आप पावर स्रोत को एक साधारण 9 वी पीपी 3 बैटरी से बदल सकते हैं जो संभवतः डिजाइन की अत्यधिक कम खपत के कारण उम्र तक चलेगा।

चेतावनी: प्रस्तावित प्रकाश संचालित डिजिटल थर्मामीटर को क्लिनिकल थर्मामीटर के रूप में उपयोग नहीं किया जाना चाहिए, जब तक कि सर्किट को सत्यापित और अधिकृत प्रयोगशाला से पुष्टि न की जाए।