तापमान सेंसर अनुप्रयोग

यहां हमारे पास दो व्यावहारिक अनुप्रयोग हैं जिनमें सेंसर का उपयोग करके तापमान को महसूस करने के लिए सर्किट शामिल हैं और एक विद्युत आउटपुट देता है। दोनों सर्किट में, हमने एक एनालॉग सर्किट का उपयोग किया है। तो आइए हम एनालॉग सर्किट के बारे में एक संक्षिप्त विचार रखते हैं।

एक सेंसर एक इकाई है जो एक भौतिक घटना को माप सकता है और बाद की मात्रा को निर्धारित कर सकता है, दूसरे शब्दों में यह एक विशेष पैमाने या सीमा पर आश्चर्य का औसत दर्जे का प्रतिनिधित्व देता है। आम तौर पर सेंसर को दो प्रकारों में वर्गीकृत किया जाता है, एनालॉग और डिजिटल सेंसर । यहां हम एनालॉग सेंसर के बारे में चर्चा करने जा रहे हैं।

एक एनालॉग सेंसर किसी भी वास्तविक परिमाण को मापने की तुलना में एक घटक है और इसके मूल्य को एक परिमाण में अनुवाद करता है जिसे हम इलेक्ट्रॉनिक सर्किट के साथ माप सकते हैं, आमतौर पर एक प्रतिरोधक या कैपेसिटिव मूल्य जिसे हम वोल्टेज की गुणवत्ता में बदल सकते हैं। एक एनालॉग सेंसर का उदाहरण एक थर्मिस्टर हो सकता है, जहां रोकनेवाला तापमान के आधार पर अपने प्रतिरोध को बदलता है। अधिकांश एनालॉग सेंसर आमतौर पर तीन कनेक्शन पिंस के साथ आते हैं, एक आपूर्ति वोल्टेज प्राप्त करने के लिए, एक जमीन एसोसिएशन के लिए और अंतिम एक आउटपुट वोल्टेज पिन है। हमारे द्वारा उपयोग किए जाने वाले अधिकांश एनालॉग सेंसर प्रतिरोधक सेंसर हैं, जो आंकड़ा में दिखाया गया है। इसे एक सर्किट में वायर्ड किया गया है, जिसमें एक विशेष वोल्टेज रेंज के साथ आउटपुट होगा, आमतौर पर वोल्टेज रेंज 0 वोल्ट से 5 वोल्ट के बीच होती है। अंत में हम अपने एनालॉग इनपुट पिन में से एक का उपयोग करके इस मूल्य को हमारे माइक्रोकंट्रोलर में प्राप्त कर सकते हैं। एनालॉग सेंसर उपकरणों की स्थिति, जल, शक्ति और धुएं को मापते हैं।

1. एक साधारण हीट सेंसर

एम्पलीफायर और इन्वर्टर जैसी गर्मी पैदा करने वाले उपकरणों में तापमान की निगरानी के लिए यह साधारण हीट सेंसर सर्किट बनाएं। जब डिवाइस में तापमान स्वीकार्य सीमा से अधिक हो जाता है, तो सर्किट बीप के माध्यम से चेतावनी देता है। यह बहुत सरल है और इसे टैप किए गए पावर के साथ डिवाइस में ही तय किया जा सकता है। सर्किट 5 से 12 वोल्ट डीसी में काम करता है।

सर्किट बिस्टेबल मोड में लोकप्रिय टाइमर IC 555 का उपयोग करके बनाया गया है। IC 555 में दो कंपैटर होते हैं, एक फ्लिप फ्लॉप और एक आउटपुट स्टेज। 1/3 Vcc से अधिक की एक नकारात्मक पल्स इसके ट्रिगर पिन पर लागू होने पर इसका आउटपुट उच्च हो जाता है। इस समय, कम तुलनित्र ट्रिगर हो जाता है और फ्लिप-फ्लॉप की स्थिति को बदल देता है और आउटपुट उच्च हो जाता है। यही है, अगर पिन 2 पर वोल्टेज 1/3 Vcc से कम है, तो आउटपुट अधिक हो जाता है और यदि यह 1/3 Vcc से अधिक है, तो आउटपुट कम रहता है।

यहाँ एक NTC (नकारात्मक तापमान गुणांक) थर्मिस्टर का उपयोग हीट सेंसर के रूप में किया जाता है। यह एक प्रकार का परिवर्तनशील अवरोधक है और इसका प्रतिरोध इसके चारों ओर के तापमान पर निर्भर करता है। एनटीसी थर्मिस्टर में, प्रतिरोध तब गिरता है जब इसके आसपास का तापमान बढ़ जाता है। लेकिन पीटीसी (सकारात्मक तापमान गुणांक) थर्मिस्टर में, तापमान बढ़ने पर प्रतिरोध बढ़ जाता है।

सर्किट में, 4.7K एनटीसी थर्मिस्टर आईसी 1 के पिन 2 से जुड़ा हुआ है। परिवर्तनीय रोकनेवाला VR1 थर्मिस्टर की संवेदनशीलता को विशेष तापमान स्तर पर समायोजित करता है। फ्लिप-फ्लॉप को रीसेट करने के लिए और इसलिए आउटपुट को बदलने के लिए, IC1 की दहलीज पिन 6 का उपयोग किया जाता है। जब धनात्मक स्विच के माध्यम से पिन 6 में एक सकारात्मक पल्स लगाया जाता है, तो IC1 का ऊपरी तुलनित्र उच्च हो जाता है और फ्लिप-फ्लॉप के आर इनपुट को ट्रिगर करता है। यह रीसेट करता है और आउटपुट कम हो जाता है।

जब डिवाइस का तापमान सामान्य (वीआर 1 द्वारा निर्धारित) होता है, तो आईसी 1 का उत्पादन कम रहता है क्योंकि ट्रिगर पिन 2 1/3 Vcc से अधिक हो रहा है। इससे आउटपुट कम रहता है और बजर चुप रहता है। जब लंबे समय तक उपयोग या बिजली की आपूर्ति में किसी भी कमी के कारण डिवाइस में तापमान बढ़ जाता है, तो थर्मिस्टर का प्रतिरोध 1/3 Vcc से कम ट्रिगर पिन लेना कम कर देता है। बिस्वेबल तब ट्रिगर करता है और इसका आउटपुट उच्च होता है। यह बजर को सक्रिय करता है और बीप उत्पन्न होगा। यह अवस्था तब तक जारी रहती है जब तक तापमान कम नहीं हो जाता या S1 दबाकर IC रीसेट नहीं कर देता।

कैसे स्थापित करे?

एक आम पीसीबी पर सर्किट को इकट्ठा करें और मॉनिटर किए जाने वाले डिवाइस के अंदर ठीक करें। पतली तारों का उपयोग करके सर्किट के साथ थर्मिस्टर (थर्मिस्टर का कोई ध्रुवीकरण नहीं) कनेक्ट करें। थर्मिस्टर को डिवाइस के हीट जनरेटिंग पार्ट्स जैसे, ट्रांसफॉर्मर या हीट सिंक के पास फिक्स करें। डिवाइस की बिजली आपूर्ति से बिजली का दोहन किया जा सकता है। सर्किट को पावर करें और डिवाइस पर स्विच करें। धीरे-धीरे वीआर 1 को तब तक समायोजित करें जब तक बजर सामान्य तापमान पर न रुक जाए। डिवाइस के अंदर का तापमान बढ़ने पर सर्किट सक्रिय हो जाएगा।

2. एयर कंडीशनिंग रिसाव डिटेक्टर

यह एक तुलनित्र है जो आसपास के तापमान के संबंध में तापमान में परिवर्तन का पता लगाता है। यह मुख्य रूप से दरवाजे और खिड़कियों के चारों ओर सूखे का पता लगाने का उद्देश्य था जो ऊर्जा लीक का कारण बनता है लेकिन कई अन्य तरीकों से इस्तेमाल किया जा सकता है, जब एक संवेदनशील तापमान परिवर्तन डिटेक्टर की आवश्यकता होती है। यदि तापमान परिवर्तन ऊपर इंगित कर रहा है, तो लाल एलईडी चमकती है और यदि तापमान नीचे बिंदु बदलता है, तो हरे रंग की एलईडी चमकती है।

एयर कंडीशनिंग लीकेज डिटेक्टर सर्किट आरेख

यहां, IC1 का उपयोग एक पुल डिटेक्टर और एम्पलीफायर के रूप में किया जाता है जिसका उत्पादन वोल्टेज बढ़ जाता है जब पुल असंतुलित होने के कारण तापमान बढ़ जाता है। 2 अन्य आईसी को तुलनित्र के रूप में उपयोग किया जाता है। पुल को संतुलित करने के लिए दोनों एल ई डी अलग-अलग आर 1 से बंद हैं। जब तापमान में परिवर्तन के कारण पुल असंतुलित होता है, तो एलईडी में से एक को रोशन किया जाएगा।

भागों:

R1 = 22K - रैखिक पोटेंशियोमीटर

R2 = 15K @ 20 ° C n.t.c. थर्मिस्टर (नोट्स देखें)

R3 = 10K - 1 / 4W रेसिस्टर

R4 = 22K - 1 / 4W रेसिस्टर

R5 = 22K - 1 / 4W रोकनेवाला

आर 6 = 220 के - 1/4 डब्ल्यू रेसिस्टर

R7 = 22K - 1 / 4W रोकनेवाला

आर 8 = 5 के - प्रीसेट

R9 = 22K - 1 / 4W रेसिस्टर

आर 10 = 680 आर - 1/4 डब्ल्यू रेसिस्टर

C1 = 47icF, 63V इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर

डी 1 = 5 मिमी। एलईडी ग्रीन

डी 2 = 5 मिमी। एलईडी पीला / सफेद

U1 = TL061 IC, निम्न वर्तमान BIFET Op-Amp

IC2 = LM393 दोहरी वोल्टेज तुलनित्र IC

P1 = SPST स्विच

बी 1 = 9 वी पीपी 3 बैटरी

टिप्पणियाँ:

• 20 डिग्री रेंज में थर्मिस्टर्स की प्रतिरोध सीमा 10 से 20K होनी चाहिए।
• आर 1 का मान थर्मिस्टर प्रतिरोध का दोगुना होना चाहिए।
• थर्मिस्टर को तापमान परिवर्तन का तेजी से पता लगाने के लिए एक छोटे आवरण में संलग्न किया जाना चाहिए।
• अगर केवल एक एलईडी की जरूरत है, तो IC2B के Pin1 को IC2A के pin7 से जोड़ा जाना चाहिए।