4 circuitos de termômetro eletrônico universal

Aqui, aprendemos os quatro melhores circuitos de termômetro eletrônico que podem ser usados ​​universalmente para medir a temperatura corporal ou a temperatura ambiente de 0 a 50 graus Celsius.

No post anterior, aprendemos algumas das características do excelente chip sensor de temperatura LM35, que fornece saídas em tensões diferentes que são diretamente equivalentes a mudanças na temperatura ambiente, em graus Celsius.

Esse recurso em particular torna a construção do circuito de termômetro de temperatura ambiente proposto muito simples.

1) Termômetro eletrônico com um único IC LM35

Requer apenas que um único IC seja conectado a um medidor de bobina de voz adequado e começa a obter leituras quase imediatamente.

O IC LM35 mostrará um aumento de 10mv nos seus volts de saída em resposta a cada aumento de grau na temperatura da atmosfera circundante.

O diagrama de circuito abaixo explica tudo: você não precisa de nenhum circuito complicado, basta conectar um medidor de bobina de voz FSD de 0-1V através dos pinos relevantes do IC, definir o pote corretamente e você está pronto para o seu circuito do sensor de temperatura ambiente.

Configure a unidade

Depois de montar o circuito e concluir as conexões mostradas, você pode continuar com a configuração do termômetro, conforme explicado abaixo:

  1. Coloque a predefinição na faixa intermediária.
  2. Ligue a energia do circuito.
  3. Pegue um recipiente de gelo derretido e mergulhe o CI no gelo.
  4. Agora, com cuidado, comece a ajustar a predefinição para que o medidor leia zero volts.
  5. O procedimento para configurar este termômetro eletrônico é realizado.

Depois de remover o sensor do gelo, em segundos ele começará a exibir a temperatura ambiente atual no medidor diretamente em graus Celsius.

4 circuitos de termometro eletronico universal projetos de circuitos2) Circuito do monitor de temperatura ambiente

O segundo projeto do termômetro eletrônico abaixo é outro circuito medidor de sensor de temperatura do ar muito simples, mas muito preciso, que foi apresentado aqui.

O uso do IC LM 308 altamente versátil e preciso faz com que o circuito responda e reaja de maneira excelente às menores mudanças de temperatura que ocorrem na atmosfera circundante.

Uso do diodo 1N4148 como sensor de temperatura

O diodo 1N4148 (D1) é usado aqui como um sensor de temperatura ambiente ativo. A desvantagem exclusiva de um diodo semicondutor como o 1N4148, que mostra uma mudança direta de tensão característica sob a influência da mudança de temperatura ambiente, foi efetivamente explorada aqui, e esse dispositivo é usado como um sensor de temperatura eficiente e barato.

O circuito eletrônico do medidor de sensor de temperatura do ar apresentado aqui é muito funcionalmente preciso, categoricamente devido ao seu nível mínimo de histerese.

Descrição completa das trilhas de circuito e construção incluídas aqui.

Operação em circuito

O circuito atual de um circuito eletrônico de medição de sensor de temperatura do ar é extremamente preciso e pode ser usado com muita eficiência para monitorar variações na temperatura atmosférica. Vamos estudar brevemente a operação de seu circuito:

Aqui, como de costume, usamos o “diodo de jardim” altamente versátil 1N4148 como um sensor devido à sua desvantagem típica (ou melhor, uma vantagem no presente caso) de alterar sua característica de acionamento sob a influência de uma temperatura ambiente variável.

O diodo 1N4148 pode produzir confortavelmente uma queda de tensão linear e exponencial em si mesmo em resposta a um aumento correspondente na temperatura ambiente.

Essa queda de tensão é de cerca de 2mV para cada grau de aumento de temperatura.

Esse recurso específico do 1N4148 é amplamente explorado em muitos circuitos de sensores de temperatura de faixa baixa.

Referindo-se ao monitor de temperatura ambiente proposto com o diagrama do circuito indicador mostrado abaixo, vemos que o IC1 está conectado como um amplificador inversor e forma o coração do circuito.

Seu pino não inversor nº 3 é mantido em uma tensão de referência fixa específica com a ajuda de Z1, R4, P1 e R6.

Os transistores T1 e T2 são usados ​​como fonte de corrente constante e ajudam a manter uma maior precisão do circuito.

A entrada inversora do IC é conectada ao sensor e monitora até a menor alteração na variação de tensão através do diodo do sensor D1. Essas variações de tensão, conforme explicadas, são diretamente proporcionais às mudanças na temperatura ambiente.

A variação de temperatura detectada é instantaneamente amplificada para um nível de tensão correspondente pelo IC e recebida em seu pino de saída # 6.

As leituras relevantes são traduzidas diretamente em graus Celsius através de um medidor de bobina de voz de 0-1V FSD.

Circuito do monitor de temperatura ambienteLista de peças

  • R1, R4 = 12K,
  • R2 = 100E,
  • R3 = 1 milhão,
  • R5 = 91K,
  • R6 = 510K,
  • P1 = 10K PRESET,
  • P2 = 100K PRESET,
  • C1 = 33pF,
  • C2, C3 = 0,0033uF,
  • T1, T2 = BC 557,
  • Z1 = 4.7V, 400mW,
  • D1 = 1N4148,
  • IC1 = LM308,
  • Placa de uso geral de acordo com o tamanho.
  • B1 e B2 = bateria de 9V PP3.
  • M1 = 0-1 V, voltímetro do tipo bobina de voz FSD

Configurando o circuito

O procedimento é um pouco crítico e requer atenção especial. Para concluir o procedimento, você precisará de duas fontes de temperatura conhecidas com precisão (quente e fria) e um termômetro de mercúrio de vidro preciso.

A calibração pode ser concluída através dos seguintes pontos:

Inicialmente, mantenha as predefinições no ponto médio. Conecte um voltímetro (1V FSD) à saída do circuito.

Para a fonte de temperatura fria, a água aproximadamente à temperatura ambiente é usada aqui.

Mergulhe o sensor e o termômetro de vidro na água e registre a temperatura no termômetro de vidro e o resultado da tensão equivalente no voltímetro.

Pegue uma tigela de óleo, aqueça-a a cerca de 100 graus Celsius e aguarde até que a temperatura se estabilize a cerca de 80 graus Celsius.

Como acima, submerja os dois sensores e compare-os com o resultado anterior. A leitura da tensão deve ser igual à mudança de temperatura no termômetro de vidro multiplicada por 10 mil volts. Você não entendeu? Bem, vamos ler o exemplo a seguir.

Suponha que a fonte de água fria esteja a 25 graus Celsius (temperatura ambiente), a fonte quente, como sabemos, a 80 graus Celsius. Portanto, a diferença ou mudança de temperatura entre eles é igual a 55 graus Celsius. Portanto, a diferença nas leituras de tensão deve ser multiplicada por 55 vezes 10 = 550 mil volts ou 0,55 volts.

Se você não atender aos critérios, ajuste P2 e continue repetindo as etapas, até conseguir finalmente.
Uma vez estabelecida a taxa de mudança acima (10mV por 1 grau Celsius), basta ajustar P1 para que o medidor exiba 0,25 volts a 25 graus (sensor retido na água à temperatura ambiente).

Isso conclui a configuração do circuito.
Este circuito de medição do sensor de temperatura do ar também pode ser usado de maneira eficaz como uma unidade de termômetro eletrônico de ambiente.

3) Circuito do termômetro da sala com LM324 IC

Circuito indicador de temperatura ambiente com LM324 ICO terceiro projeto é provavelmente o melhor em termos de custo, facilidade de construção e precisão.

Um único IC LM324, um IC regular 5V 78L05 e alguns componentes passivos são suficientes para tornar esse indicador Celsius em circuito a sala mais fácil.

Somente 3 amplificadores operacionais são usados ​​dentre os 4 amplificadores operacionais no LM324.

O amplificador operacional A1 é conectado para criar um aterramento virtual para o circuito, para sua operação efetiva. A2 é configurado como um amplificador não inversor, onde o resistor de feedback é substituído por um diodo 1N4148.

Esse diodo também atua como um sensor de temperatura e cai cerca de 2 mV para cada aumento de grau na temperatura ambiente.

Essa queda de 2 mV é detectada pelo circuito A2 e se torna um potencial variável correspondente no pino # 1.

Esse potencial é amplificado e amortecido por um amplificador de inversão A3 para alimentar a unidade de 0 a 1V volt conectada.

O voltímetro converte a saída variável dependente da temperatura em uma escala de temperatura calibrada para produzir rapidamente dados de temperatura ambiente através dos desvios relevantes.

Todo o circuito é alimentado por um único 9V PP3.

Então, pessoal, esses eram três circuitos indicadores de temperatura ambiente que qualquer hobby pode criar para monitorar as variações de temperatura ambiente de uma premissa com rapidez e baixo custo usando componentes eletrônicos padrão e sem envolver dispositivos complexos do Arduino.

4) Termômetro eletrônico com IC 723

Como no projeto anterior, um diodo de silício também é usado aqui como sensor de temperatura. O potencial de ligação de um diodo de silício diminui aproximadamente 1 milivolt por cada grau centígrado, permitindo que a temperatura do diodo seja determinada pelo cálculo da tensão sobre ele. Quando configurado como um sensor de temperatura, um diodo oferece os benefícios de alta linearidade com uma constante de tempo baixa.

Além disso, ele pode ser implementado em uma ampla faixa de temperatura, de -50 a 200 C. Como a tensão do diodo deve ser avaliada com bastante precisão, é necessária uma fonte de referência confiável.

Uma opção decente é o estabilizador de tensão IC 723. Embora o valor absoluto da tensão zener neste IC possa ser diferente de IC para outro, o coeficiente de temperatura é extremamente pequeno (normalmente 0,003% por grau C).

Além disso, o 723 é conhecido por estabilizar a alimentação de 12 volts em todo o circuito. Observe que os números dos pinos no diagrama de circuito são adequados apenas para a variante de linha dupla IC 723 (DIL).

1590476638 158 4 circuitos de termometro eletronico universal projetos de circuitosO outro IC, o 3900, inclui amplificadores quádruplos, onde apenas alguns são usados. Esses amplificadores operacionais são projetados para funcionar um pouco diferente; Eles são configurados como unidades de corrente e não de tensão. Uma entrada poderia ser melhor considerada como a base do transistor em uma configuração de emissor comum.

Como resultado, a tensão de entrada geralmente fica em torno de 0,6 volts. R1 é acoplado à tensão de referência e, portanto, uma corrente constante se move através dessa resistência. Devido ao seu grande ganho em malha aberta, o amplificador operacional pode adaptar sua própria saída para que a mesma corrente exata atinja sua entrada inversora e a corrente através do diodo sensor de temperatura (D1) permaneça constante.

Essa configuração é importante devido ao fato de o diodo ser essencialmente uma fonte de tensão que possui uma resistência interna específica e, como resultado, qualquer tipo de desvio na corrente que se move através dele pode criar uma variação na tensão. o que pode acabar sendo traduzido incorretamente como uma variação de temperatura. Portanto, a tensão de saída no pino 4 é a mesma que a tensão na entrada inversora, bem como a tensão ao redor do diodo (o último muda com a temperatura).

C3 inibe a oscilação. O pino 1 do IC 2B é conectado ao potencial de referência fixo e, consequentemente, uma corrente constante se move em direção à entrada não inversora. A entrada inversora do IC 2B é conectada por meio de R2 à saída do IC 2A (pino 4), para que funcione com uma corrente dependente da temperatura. O IC 2B amplifica a diferença entre suas correntes de entrada para um valor que o desvio de tensão em sua saída (pino 5) possa ser lido rapidamente com 5 a 10 volts f.s.d. voltímetro.

No caso de um medidor de painel, a lei de Ohm pode precisar ser configurada para determinar a resistência em série. Se um 100-uA f.s.d. Se for utilizado um medidor com resistência interna de 1200, a resistência total para o desvio de 10V na escala completa deve ser calculada:

10 / 100uA = 100K

Como resultado, R5 deve ser 100k – 1k2 = 98k8. O valor comum mais próximo (100k) funcionará bem. A calibração pode ser realizada conforme explicado abaixo: o ponto zero é inicialmente definido por P1 usando o sensor de temperatura imerso em um recipiente com gelo derretido. A deflexão em larga escala pode ser corrigida posteriormente com P2; para isso, o diodo pode ser imerso em água quente cuja temperatura é identificada (digamos que a água fervente é testada com qualquer termômetro padrão a 50 °).



FONTE

Nota: Este foi traduzido do Inglês para português (auto)

Pode conter erros de tradução

Olá, se tiver algum erro de tradução (AUTO), falta de link para download etc…

Veja na FONTE até ser revisado o post.

Status (Não Revisado)

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