O post explica como fazer um circuito de aplicação LM35 entendendo sua ficha técnica, pinagens e outras especificações técnicas.
Por: SS Kopparthy
Especificações principais do LM35
O IC LM35 é um dispositivo de medição de temperatura que se parece com um transistor (o pacote mais popular é o pacote TO-92).
Este dispositivo é encontrado na maioria dos circuitos que precisam medir temperatura, pois é um dispositivo de baixo custo, confiável e com precisão de até +-3/4 graus Celsius.
O baixo custo do sensor é devido ao seu ajuste e calibração no nível do wafer.
Este IC é muito melhor que o termistor devido à precisão na medição de temperatura.
Detalhes da pinagem
Como você pode ver na figura acima, o LM35 IC consiste em três pinos, dos quais dois são para alimentar o sensor e o outro é o pino do sinal de saída. O sensor pode funcionar em qualquer lugar de -55 a 150 graus Celsius.
A temperatura de saída é diretamente proporcional à mudança de temperatura em Celsius. Também a outra variante LM35C está disponível e sua faixa de temperatura é de -40 a 110 graus Celsius.
Especificações técnicas e recursos
Este dispositivo fornece 10mV por grau Celsius de aumento de temperatura.
Este dispositivo consome apenas 60µA de corrente. Portanto, não consome muita energia da bateria ou da fonte de alimentação.
Além disso, devido a esta baixa corrente, o autoaquecimento do dispositivo é tão baixo quanto 0,1°C.
Outras variantes deste dispositivo que possuem diferentes pacotes também estão disponíveis, como TO-46 e TO-220.
Eles funcionam da mesma forma que o tradicional, mas diferem em suas áreas de uso e viabilidade para uma aplicação específica.
Por exemplo, o pacote de metal TO-46 pode ser usado para medir a temperatura da superfície, pois o pacote de metal pode ser mantido diretamente em contato com a superfície cuja temperatura precisa ser medida, enquanto o pacote TO-92 não pode, pois o dispositivo mede a temperatura principalmente com base na temperatura dos terminais do dispositivo, pois os terminais de metal conduzem mais temperatura do que o invólucro de plástico.
Portanto, o LM35 embalado com TO-92 é usado para medir a temperatura do ar na maioria dos circuitos.
Diagrama de Blocos e Funcionamento Interno
A imagem acima mostra o diagrama de blocos interno do IC LM35. Aqui podemos ver que o IC está configurado internamente em torno de um par de opamps A1 e A2. O primeiro opamp A1 é configurado como um sensor de temperatura preciso através de um loop de feedback formado por um par de BJTs configurados como um espelho de corrente.
O espelho de corrente garante uma detecção de temperatura perfeitamente linear e estabilizada e evita disparos falsos ou leituras de temperatura imprecisas na saída.
A temperatura detectada é produzida no lado emissor do espelho de corrente a uma taxa de 8,8 mV por grau Celsius.
A saída é aplicada a um estágio de buffer usando outro opamp A2 que é configurado como um seguidor de tensão de alta impedância.
Este estágio A2 atua como um buffer para reforçar a conversão de temperatura em tensão, e a apresenta no pino de saída final do IC através de outro estágio BJT de alta impedância configurado como seguidor de emissor.
A saída final torna-se assim altamente isolada do estágio do sensor de temperatura real e fornece uma resposta de detecção de temperatura altamente precisa, que pode ser usada pelo usuário com um estágio de comutação externo, como um estágio de driver de relé ou um triac.
Usando um dissipador de calor
O IC do sensor LM35 também pode ser soldado a uma aleta do dissipador de calor para aumentar a precisão e diminuir o tempo de detecção e resposta em ar em movimento lento.
Para entender muito melhor, vamos dar uma olhada no seguinte circuito que usa o LM35 para dar uma indicação quando a temperatura está acima do nível especificado:
Circuito detector de temperatura usando LM35 IC
O circuito LM35 usa um amplificador operacional IC741 como comparador. O op-amp é configurado como um amplificador não inversor.
Isso significa que quando o LM35 detecta alta temperatura, a saída do amplificador operacional torna-se +ve e o LED vermelho acende e a temperatura cai abaixo do nível especificado, a saída do amplificador operacional torna-se –ve e o LED verde acende.
O nível de alta temperatura pode ser ajustado com a ajuda de preset no circuito.
Para definir o nível de temperatura para o qual o LED vermelho acende, você precisa saber a temperatura real onde o circuito está sendo testado. Para isso, você pode usar um multímetro.
Como sabemos que a tensão de saída do LM35 aumenta 10mV por grau Celsius de aumento de temperatura, podemos usar o multímetro para medir a tensão de saída e por exemplo a tensão é 322mV, então a temperatura no local é 32,2°C.
Você pode até testar o IC se está funcionando ou não usando o procedimento acima. Você pode medir a temperatura real usando um termômetro atmosférico e compará-la com os valores obtidos com o LM35. Você pode não obter os valores exatos, mas deve obter valores próximos.
Circuito de Controle do Relé LM35
Um controlador de temperatura preciso baseado em LM35 pode ser construído para controlar uma carga externa, como um aquecedor ou um ventilador, anexando um estágio de driver de relé ao nosso anterior, conforme mostrado abaixo:
Depois de entender como o circuito LM35 acima funciona, você deve ter entendido como o LM35 funciona praticamente em circuitos.
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FONTE
Nota: Este conteúdo foi traduzido do Inglês para português (auto)
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