Простой датчик температуры с аналоговым выходом 0-10В
Датчик температуры может использоваться в различных условиях окружающей среды. Датчик предназначен для измерения температуры в градусах Цельсия и преобразовании его в напряжение. Датчик температуры подходит для работы на общих промышленных зонах и на открытой местности.В датчике установлен термометр типа LM35, что обеспечивает надежность и точность при измерениях температуры. Благодаря герметизации датчика с измерительным элементом, обеспечивается высокая вибростойкость и влагостойкость.
Основные технические характеристики:
• Подходит для использования в газообразных средах, а также измерения температуры окружающей среды и температуры предметов и исследуемой поверхности
• Возможность крепления с помощью болтового соединение непосредственно к поверхности измеряемой температуры
• Защита от инверсной подачи питания
• Рабочая температура достигает +100 °C
• Диапазон измеряемых температур: -50…+80
• Потребляемый ток: 10мА
• Напряжение выходного сигнала: 0-10В
• Выходной ток: 20мА
Конструкция датчика позволяет крепить его непосредственно к площади поверхности для измерения температуры ее поверхности или компенсации температурных изменений (для лучшего эффекта, на место контакта нанести небольшой слой теплопроводной пасты, например КПТ-8 или КПТ-19), возможно так же крепить таким способом датчик температуры на пластиковые, поливинилхлоридные и прочие поверхности изготовленные из материалов с низкой теплопроводностью.
Предыстория:
Обратился как-то ко мне знакомый, который работал инженером в фирме — интеграторе GPS/Глонасс оборудования. Один из их клиентов захотел измерять температуру окружающей среды за бортом очередного трактора. На этой технике уже стояли GPS — терминалы, отечественные, ADM600, какой-то пермской конторы. Спросил меня, какой лучше датчик применить, недорогой. У меня сразу возникла мысль, почему бы не применить DS18B20, на что коллега мне ответил: «у треккера нет 1wire», есть только 2 АЦП, один канал от 0-13, второй от 0 — 36, ну и плюс еще всякие входа дискретные и протокольные интерфейсы. Странно думаю, как так-то? В общем нужно было срочно решить его проблему, причем еще и как обычно — недорого. Придя домой сразу же открыл ящик стола. В кассетнице лежало с десяток DS18b20 и LM35. Откуда LM 35, я даже и не вспомнил. Никогда их не применял. Открыв ДШ по GPS треккеру и вправду не обнаружил у него шину Dallas а. Решено, делать датчик на том что есть — LM35. В ДШ написанно, что при базовом подключении, цена деления 10мВ на 1 градус С. И при этом нет возможности измерить отрицательную температуру.
Исходя из этого, требуется усилить сигнал и сделать смещение на датчике, что бы была возможность измерения отрицательных температур. Полазив в интернете, нашел схему смещения на двух диодах. Решил поставить транзистор.
В качестве усилителя применен низковольтный ОУ LM358:
Дальше решил промоделировать схему со смещением:
Как видно из рисунка, выходной сигнал измеряется (вольтметром) относительно общего провода.
Снижение температуры ниже нуля вызывает уменьшение выходного напряжения (10 мВ на 1С на выходе LM35).
Подъем температуры выше нуля приводит к росту выходного напряжения.
В DIPe сразу не понравилось, громоздко. Решил использовать планарные элементы. В качестве элемента для головки термодатчика использовал медный наконечник с отверстием под болт, решил обжать им LM35, предварительно промазав КПТ-8. Обжал при помощи специальной обжимки от Phoenix contact, брал у коллеги, поэтому не удалось сфотографировать. Далее аккуратно обработал простыми плоскогубцами.
Нарисовал плату в sLayot, получилась достаточно компактна:
Ну дальше сборка, решил сделать сразу 10 штук:
После сборки, обжал аккуратно наконечником корпус термодатчика и хорошо припаял с обратной стороны печатной платы… Конечно лучше было сделать прорези и пропаять с обеих сторон, но времени не было. Плату аккуратно обмакнул в Казанский герметик и поместил в термоусадочную трубку с клеем, провода от датчика поместил в пластиковый гофрорукав с авторынка, диаметром 6мм.
Питание датчика осуществляет отдельный параметрический стабилизатор на TL431 и МДП транзисторе и в данном случае не рассматривается.
Попробовал я откалибровать датчик. Калибровал при помощи спиртового градусника и своего самодельного термометра на DS18B20:
Калибровал так: холодильник, улица, фен. Хотя можно было применить чашку со льдом и комфорку плиты. Но так как термодатчик линеен, не стал сильно заморачиваться и сделал несколько замеров:
Сопоставляя данные с разных термометров сделал вывод: датчик получился достаточно точным.
Схема подключения датчика к прибору ADM600:
Передал датчики товарищу. Который через неделю после инсталяции термометров скинул мне отчет из програмного комплекса Fort Monitor, все работало =)
PS: По оси Y указана температура, а не напряжение. Так устроен программный комплекс…
Микросхема MAX232. Описание, схема включения, datasheet
Микросхема
Получается, что максимальные уровни сигналов RS-232 слишком высоки для электронной логики современных компьютеров, не говоря уж об отрицательных уровнях напряжения интерфейса RS-232. Поэтому, чтобы получать последовательные данные с интерфейса RS-232, напряжение должно быть понижено и инвертировано для лог. 0 и лог. 1. В обратном же направлении (отправка данных из какого-либо внешнего устройства в сторону RS-232) напряжение низкого логического уровня необходимо повышать, а так же формировать отрицательное напряжение для высокого логического уровня RS-232:
Паяльная станция 2 в 1 с ЖК-дисплеем
Мощность: 800 Вт, температура: 100…480 градусов, поток возду…
Конечно же, все эти преобразования можно организовать и при помощи обычных аналоговых компонентов, например, раздельного питания и пары транзисторов или использовать микросхемы IN1488 (передатчик) и IN1489 (приемник).
Микросхемы IN1488 и IN1489 предназначены для обслуживания передачи данных в стандарте RS232. Микросхема IN1488 содержит 4-е линейных приёмника, а микросхема IN1489 – 4-е передатчика. Стандартная величина выходного тока находится в районе ±10 мА, выходное сопротивление более 300 Ом. ИС IN1489 снабжена идентичными входами, логически объединенные по «И», а ИС IN1488 имеет входы «запрет», фиксирующие на выходе сигнал в состоянии логической единицы.
Однако, поскольку более десяти лет RS-232 является популярным стандартом в любительской радиоэлектронике, то для согласования сигнала RS-232 с логикой внешних устройств зачастую используют интегральную микросхему из семейства MAX232 (обычно MAX232A или его аналог). И на самом деле, в любительской электронике трудно найти схему, работающую со стандартом RS-232, не имеющую в своем составе микросхему MAX232.
Микросхема MAX232 первая созданная интегральная схема для RS-232, которая в одном корпусе содержит все необходимое для согласования уровней RS-232 с дискретной логикой TTL – два передатчика и два приемника. Свою популярность микросхема MAX232 заслужила из-за использования однополярного питания в 5 вольт, а уровни напряжения RS-232 (ок. -10 и + 10В) генерируются самой микросхемой.
Это значительно упрощает конструкцию схемы управления. При создании устройств теперь нет необходимости использовать питание с тремя напряжениями (например, -12, + 5V, и + 12V), а нужно просто обеспечить простой однополярный пяти-вольтовый источник питания, например, с помощью простого регулятора напряжения 78L05.
MAX232 имеет своего преемника — микросхема с буквой «A». Микросхема практически идентична, однако, MAX232A гораздо чаще используется (ее легче приобрести) нежели оригинальный MAX232. Для MAX232A нужно только несколько внешних неполярных конденсаторов емкостью 0,1 мкф (для оригинала 1 мкф — электролит), чтобы получить полный функционал MAX232.
Следует отметить, что микросхема MAX232 и ее аналоги является только приемником/ передатчиком сигналов. Она не создает необходимую для RS-232 последовательность данных во времени и не декодирует RS-232 сигнал. Она так же не является переходником последовательного/параллельного порта. MAX232 выполняет только преобразование напряжения логических уровней.
Схема подключения MAX232
Datasheet MAX232
Datasheet MAX232 полностью раскрывает описание всего семейства данной микросхемы в мельчайших подробностях, в том числе назначение выводов, структурная схема и варианты подключения для управления внешними устройствами. Информация из Datasheet может быть использована при создании собственной конструкции работающей по стандарту RS-232.
Скачать datasheet MAX232 (397,2 KiB, скачано: 9 085)
SkyRC iMax B6 mini глазами электроника
Представляю не совсем обычный обзор популярной зарядки — он написан не столько пользователем, сколько электроником схемотехником. Будет много технической информации и первая в инете реальная принципиальная схема устройства.Официальная страничка производителя
www.skyrc.com/index.php?route=product/product&product_id=200
Там-же можно скачать инструкцию на английском языке и программное обеспечение
Зарядку заказывал почти пол-года назад у другого продавца, где их уже нет, поэтому ссылка на аналогичный товар другого продавца
Коробка со всех сторон
Инструкция только на английском языке
Само устройство завёрнуто в мягкий пакетик
Кабели в комплекте
На экран наклеена предупреждающая бирка о том, что если что-то пошло не так — сами виноваты, нечего было без присмотра оставлять 🙂
Проверка оригинальности прошла нормально (даже не сомневался)
Исходная версия прошивки V1.10
Прошивка была обновлена на V1.12 — в ней добавилась возможность заряжать литий без подключения балансировки, что иногда может быть полезно, а иногда и опасно
Под Win8.1 прошить не удалось — прошивал под Wn7 с переключением языка на английский.
Как выяснилось позже, надо было запускать программу от имени Администратора.
Под WinXP программа отказалась запускаться.
Как работать с этой зарядкой многократно написано в других обзорах (ссылки внизу) и не имеет смысла повторяться, раздувая обзор, поэтому постараюсь рассказывать только новую информацию.
Разбирается зарядка очень просто — на 8 винтиках с торцов
Маленький нестандартный вентилятор охлаждения 25х25х7мм на 15V.
Вентилятор настолько редкий, что даже в каталоге у производителя его не оказалось, видимо по спец заказу делают…
www.snowfan.hk/products_detail/&productId=300.html
Вентилятор большего размера на это место никак не войдёт.
Температура включения вентилятора 40гр выключения 35гр, работает на выдув горячего воздуха. При нагреве, вентилятор включается сразу на полное входное напряжение и соответственно его скорость вращения определяется входным напряжением. При напряжении более 15В, вентилятор будет перегружаться и сильно шуметь.
Далее, плата откручивается от нижней крышки
И вот она, красавица 🙂
Собрана аккуратно, пайка качественная, флюс почти отмыт.
Токоизмерительные шунты нормальные проволочные — 0,03Ом для контроля тока цепи заряда и 0,1Ом для контроля тока разрядной цепи.
Полная разборка сопряжена с трудностями снятия индикатора — он намертво припаян к основной плате. Максимум, что возможно сделать без выпаивания — это немного отогнуть его
Дальше мешает разъём подключения вентилятора.
Плата была отмыта от флюса и термопасты (для подробного исследования)
Комплектные провода нормального качества, крокодилы припаяны
Реальную схему iMAX B6 mini найти не удалось, при этом схема простого B6 имеется.
nitro-racing.clan.su/_ld/0/3_RC-Power_BC6_Ch.pdf
Данная схема имеет множество ошибок, да и вид у неё такой, что глаза сломаешь, пока найдёшь, как эти кусочки между собой связываются.
Делать нечего, надо рисовать нормально читаемую принципиальную электрическую схему B6 mini…
Рисовал тщательно и очень долго, приводя её в понятный вид, потом долго думал…
Для полноразмерного просмотра щёлкните по схеме.
Работает схема вполне понятно (будет ниже), но назначение некоторых элементов разгадать так и не удалось (скорее всего это просто ошибки производителя)
— на плате распаян не подключенный керамический конденсатор
— зачем-то поставлен резистор на входе логического транзистора (который уже имеет его внутри)
— назначение диода в цепи измерения зарядного тока осталось загадкой
Спецификация применяемых компонентов:
Тайваньский контроллер под девизом «Make You Win» (чтобы выиграть)
MEGAWIN MA84G564AD48 (80C51 8bit USB 64k 12bit ADC)
IRF3205 (55V 110A 200W 8mΩ)
DTU40N06 (60V 40A 136W 13mΩ)
DTU40P06 (-60V -40A 113W 22mΩ)
12CWQ10FN (100V 12A 0,65V)
DTC114 (50V 100mA)
KST64 (-30V -500mA hFE10k)
MMBT3904 (40V 200mA)
MMBT3906 (-40V -200mA)
LM2904 (3mV, 7μV/°C)
LM393 (2mV)
LM324 (2mV, 7μV/°C)
TD1534 (340kHz 3,6-20V 2A)
78M05 (7-35V 0,5A)
Принцип работы похож на B6, схема оптимизирована для компактного исполнения, изменения в основном в лучшую сторону.
Для облегчения понимания работы схемы, упрощённо набросал отдельно силовую часть
Силовой преобразователь напряжения собран по классической схеме Step–Up/Down с одним общим накопительным дросселем и двумя ключами. Управление ключами организовано через контроллер при помощи ШИМ, которой и задаётся ток зарядки и разрядки.
Обратная связь зарядной цепи реализована чисто программными средствами.
Частота работы ШИМ в любом режиме около 32кГц
Напряжение на затворе полевика преобразователя Step Down в режиме зарядки при выходном напряжении 4В, активный уровень низкий.
Напряжение на затворе полевика преобразователя Step Up в режиме зарядки при выходном напряжении 16В, активный уровень высокий
Управляющее напряжение для полевика разрядки (работающий в линейном режиме) формируется из ШИМ сигнала через фильтр НЧ, который далее усиливается операционным усилителем (ОУ).
Обратная связь цепи разряда — аппаратная на базе ОУ.
Напряжение на выходе контроллера 11(P2.6) в режиме разрядки
Балансировка работает по принципу дополнительной нагрузки элементов с наибольшим напряжением в общей цепи. Ток балансировки зависит от напряжения на аккумуляторе и составляет 80-160мА на каждый элемент.
Примечательно, что балансировка работает не только при заряде аккумуляторов, но и при разряде тоже, дополнительно нагружая элементы с максимальным напряжением.
Напряжение на каждом элементе измеряется дифференциальным усилителем на базе ОУ и подаётся через коммутатор на АЦП контроллера. На этот-же коммутатор подаётся сигнал с обоих температурных датчиков.
Напряжение считывается довольно точно.
Задающий кварцевый резонатор отсутствует, поэтому точность учёта времени заведомо невысока.
Проверка показала, что мой экземпляр за час убегает на 45 секунд — это вносит дополнительную погрешность измерения ёмкости 1,2% (завышает показания)
Некоторые особенности схемы B6 mini и отличия от B6:
— Имеется два стабилизатора напряжения +5В — линейный для питания контроллера и импульсный для питания подсветки индикатора и подключаемого к USB Wi-Fi модуля беспроводной передачи данных. Наличие питания на USB может сыграть злую шутку — если зарядку подключить к выключенному компьютеру, импульсный преобразователь 5В может выйти из строя!
— USB подключается непосредственно в контроллер без преобразователей.
— Схема контроля напряжения на балансных разъёмах стала более логичной и правильной.
— Схема заметно упростилась за счёт применения логических N-P-N транзисторов DTC114 (маркировка 64) и составных P-N-P транзисторов KST64 (маркировка 2V)
Обнаруженные конструктивные проблемы:
— Габаритные конденсаторы не закреплены герметиком, следовательно зарядку лучше сильно не трясти и не ронять.
Исправляется нейтральным герметиком или компаундом
— Дроссель преобразователя висит на своих ножках и вибрирует при постукиванию по корпусу.
Можно закрепить нейтральным герметиком или компаундом
— Плата разъёмов балансировки припаяна только с одной стороны.
При желании, можно дополнительно пропаять.
— Металлическая рамка дисплея касается обмотки дросселя.
Желательно проложить изолятор или просто отогнуть лапку крепления рамки.
— Одна диодная сборка установлена с лицевой стороны платы и следовательно через пластину не охлаждается — при выходном токе зарядки более 4А, она сильно греется. Простыми способами исправить не получится.
— Полевик цепи разряда охлаждается через очень толстую мягкую силиконовую неармированную термопрокладку (3,5мм), что приводит к его довольно сильному нагреву в режиме разряда. Надеюсь, производитель знал что делал.
Можно теоретически прикинуть. Теплопроводность такой термопрокладки в лучшем случае 3Вт/мК, что при площади теплового контакта корпуса TO-220 1,0см2 и дырчатого корпуса зарядки 0,6см2, толщине 3,5мм даёт нагрев 15ºС на каждый Ватт. Через выводы на плату отводится около 1Вт, остальные 4Вт передаёт прокладка — полевик нагреется не менее 100ºС (4*15+40). Реальная измеренная температура при максимальной мощности 5Вт оказалась аж 114ºС (измерял термрпарой в районе крепёжного отверстия полевика). Немного снизить его температуру можно, если между корпусом и платой мазнуть термопасты.
Охлаждение остальных полупроводников организовано через бутерброд: термопрокладка 1мм — алюминиевая пластина 4мм — термопрокладка 1мм — алюминиевый корпус
Корпус зарядки изолирован от схемы.
Зарядка имеет реальную защиту от переполюсовки питающего напряжения и защиту от переполюсовки подключённого аккумулятора, при этом защита от КЗ отсутствует.
Применяемые ОУ не являются прецизионными, поэтому изначально имеется заметная погрешность уставки малых токов. Например, при типичном начальном смещении ОУ LM2904 3мВ, ток разряда запросто может сместится на 0,03А, а заряда сразу на 0,1А! Именно поэтому производителю приходится программно калибровать каждую зарядку для уменьшения погрешности уставки токов. Однако, температурный дрейф таким образом уменьшить нельзя.
Устранить этот недостаток возможно, используя прецизионные ОУ (например AD712C, AD8676 и т.д.) и более оптимально развести печатную плату, однако это приведёт к удорожанию производства. Заводская калибровка конечно в какой-то степени снижает это смещение, однако как её проводить самостоятельно — неизвестно. По этой причине, самостоятельная замена ОУ на более качественные не имеет смысла.
К зарядке можно подключить внешний датчик температуры:
фирменный SK-600040-01
или самодельный на базе LM35DZ
Внутренний термодатчик расположен непосредственно около полевого транзистора разрядки.
Зарядка учитывает падение напряжения на соединительных проводах при протекании токов заряда и разряда (параметр Resistance Set). Значение параметра сохраняется даже при сбросе настроек по умолчанию. Не рекомендую бездумно менять это значение.
Соединительные провода Бананы-T + T-крокодилы имкют реальное общее сопротивление 38мОм, и оптимальное значение Resistance Set = 85
Некоторые программные глюки:
— отсутствует возможность корректировать напряжение заряда и разряда на Pb аккумуляторах
— литий в режиме стандартной зарядки заряжает аккумулятор до снижения тока 0.1А и менее независимо от уставки тока зарядки, что неверно. Конечный ток зарядки должен быть около 10% от тока уставки.
— в режимах NiCd и NiMH Auto Charge ток зарядки может превышать установленное ограничение, например поставили 0,2А, а заряд идёт 0,6А
— в режимах NiCd и NiMH ловит дельту очень нестабильно и значительно выше, чем задано в настройках — это может привести к перезаряду аккумуляторов.
При установленной минимальной дельте 4mV/Cell (Default) в режиме NiCd и NiMH зарядка отключилась при падении напряжения на 10-20mV. Иногда дельту вообще проскакивает и заряжает аккумулятор до сильного разогрева 🙁
Так почему такое происходит? Дело в том, что контроллер физически не может уловить разницу 4-5mV из-за наличия делителя напряжения 1:7,47 на входе и 12bit ADC (дискрета получается почти 10mV).
Поэтому, при зарядке NiCd и NiMH необходимо либо ограничивать заливаемую ёмкость, либо использовать внешний датчик температуры.
Проверка ещё продолжается…
Соответствие реального и отображаемого напряжений при нулевом токе
0,0В – 0,00В
0,1В – 0,02В
0,2В – 0,12В
0,3В – 0,22В
0,4В – 0,32В
0,5В – 0,42В
0,6В – 0,52В
0,7В – 0,62В
0,8В – 0,72В
0,9В – 0,82В
1,0В – 0,92В
1,1В – 1,02В
1,2В – 1,12В
1,3В – 1,23В
1,4В – 1,33В
1,5В – 1,43В
2,0В – 1,93В
2,5В – 2,44В
3,0В – 2,94В
3,5В – 3,45В
4,0В – 3,95В
4,5В – 4,46В
5,0В – 4,96В
6,0В – 5,96В
7,0В – 6,96В
8,0В – 7,95В
9,0В – 8,94В
10,0В – 9,94В
12,0В – 11,92В
15,0В – 14,90В
20,0В – 19,90В
25,0В – 24,95В
30,0В – 29,95В
Занижение отображаемого напряжения означает, что аккумуляторы будут слегка перезаряжаться.
Соответствие установленного и реального тока заряда в режиме Pb при напряжении 3,5-4,5В
0,1А – 0,092А
0,2А – 0,202А
0,3А – 0,298А
0,4А – 0,399А
0,5А – 0,490А
0,6А – 0,614А
0,7А – 0,712А
0,8А – 0,802А
0,9А – 0,902А
1,0А – 0,997А
1,1А – 1,145А
1,2А – 1,245А
1,3А – 1,340А
1,4А – 1,430А
1,5А – 1,576А
1,6А – 1,675А
1,7А – 1,760А
1,8А – 1,860А
1,9А – 1,956А
2,0А – 2,13А
2,1А – 2,23А
2,2А – 2,33А
2,3А – 2,44А
2,4А – 2,55А
2,5А – 2,66А
3,0А – 3,23А
3,5А – 3,76А
4,0А – 4,20А
4,5А – 4,72А
5,0А – 5,27А
5,5А – 5,81А
6,0А – 6,33А
Включение вентилятора вызывает повышение тока на выходе на 0,03А из-за неоптимальной разводки общего провода.
С прогревом платы, ток заряда немного уменьшается, из-за температурного дрейфа ОУ, а также из-за участка фольги печатной платы в измерительной токовой цепи
График соответствия установленного и реального тока разряда в режиме Pb при напряжении 2-2,5В
Включение вентилятора вызывает повышение тока на выходе на 0,01А
Погрешность установки малых токов разряда очень велика — ток сильно занижен (особенно в диапазоне 0,2-0,8А). Именно поэтому отображаемая ёмкость аккумулятора при разряде зачастую превышает залитую ёмкость. Такое ощущение, что программная калибровка разрядного тока вообще не производилась. Для лития оптимальный ток разряда с минимальной погрешностью получается на токе 1,0А при этом будет завышение измеренной ёмкости на 3,5%
Литий в режиме Fast заряжает до падения тока зарядки 50% и менее в течение 1,5 минут. При этом аккумулятор реально заряжается не полностью (примерно до 95%).
Литий в режиме Charge заряжает до падения тока зарядки 0,1А и менее в течение 1,5 минут независимо от уставки тока зарядки.
LiPo заряжает до 4,20В на элемент (можно корректировать 4,18-4,25В), разряжает до 3,20В на элемент (можно корректировать 3,0-3,3В)
Li-Ion заряжает до 4,10В на элемент (можно корректировать 4,08-4,20В), разряжает до 3,10В на элемент (можно корректировать 2,9-3,2В)
Li-Fe заряжает до 3,60В на элемент (можно корректировать 3,58-3,70В), разряжает до 2,80В (можно корректировать 2,6-2,9В)
Свинец заряжает до 2,4В на элемент (без возможности корректировки) и падения тока 10% и менее в течение 10 секунд
Конечное напряжение разряда свинца 1,8В на элемент (без возможности корректировки) и без задержки
В режиме заряда NiCd и NMH напряжение зарядки подаётся без проверки подключения аккумулятора, при этом на выходе кратковременно появляется напряжение до 26В. Защита от КЗ при этом не работает — будьте осторожны!
В этом режиме, зарядка каждые 30сек отключает зарядный ток на 2сек для более точного контроля напряжения на аккумуляторах. Именно это напряжение и показывается.
Измеряемое входное напряжение слегка завышается — при реальных 12,00В показывает 12,18В
При входном напряжении менее 10В, на экране отображается DC IN TOO LOW (Низкое входное напряжение)
При входном напряжении более 18В, на экране отображается DC IN TOO HI (Высокое входное напряжение)
Максимальная выходная мощность зарядки сильно зависит от величины входного напряжения. Полную мощность она выдаёт только при входном напряжении 15В и более. Не зря родной БП имеет напряжение именно 15В.
График зависимости реальной выходной мощности по всему допустимому диапазону значений входных напряжений:
Максимальная мощность заряда 63Вт превышает заявленные 60Вт потому, что реальный ток превышает отображаемый на дисплее.
Альтернативные прошивки, к сожалению, пока отсутствуют.
Самостоятельная калибровка также пока недоступна.
Надписи с поверхности корпуса легко стираются 🙁
Выводы: без сомнения, зарядка B6 mini очень интересная и несмотря на недостатки, порадовала своей работой. Потенциал этой зарядки пока ограничен желанием производителя, который не торопится исправлять хотя-бы программные ошибки.
Надеюсь, информация из обзора была для Вас полезной.
Простой прибор для проверки стабилитронов своими руками. Самодельные измерительные приборы. Принципиальная схема тестера
Огромная подборка схем, руководств, инструкций и другой документации на различные виды измерительной техники заводского изготовления: мультиметры, осциллографы, анализаторы спектра, аттенюаторы, генераторы, измерители R-L-C, АЧХ, нелинейных искажений, сопротивлений, частотомеры, калибраторы и многое другое измерительное оборудование.
В процессе эксплуатации внутри оксидных конденсаторов постоянно происходят электрохимические процессы, разрушающие место соединения вывода с обкладками. И из-за этого появляется переходное сопротивление, достигающее иногда десятков Ом. Токи Заряда и разряда вызывают нагрев этого места, что еще больше ускоряет процесс разрушения. Еще одной частой причиной выхода из строя электролитических конденсаторов является «высыхание», электролита. Чтоб уметь отбраковывать такие конденсаторы предлагаем радиолюбителям собрать эту несложную схему
Идентификация и проверка стабилитронов оказывается несколько сложнее чем проверка диодов, т.к для этого нужен источник напряжения, превышающий напряжение стабилизации.
С помощью этой самодельной приставки вы сможете одновременно наблюдать на экране однолучевого осциллографа сразу за восемью низкочастотными или импульсными процессами. Максимальная частота входных сигналов не должна превышать 1 МГц. По амплитуде сигналы должны не сильно отличаться, по крайней мере, не должно быть более 3-5-кратного отличия.
Устройство расчитано на проверку почти всех отечественных цифровых интегральных микросхем. Им можно проверить микросхемы серий К155, К158, К131, К133, К531, К533, К555, КР1531, КР1533, К176, К511, К561, К1109 и многие другие
Помимо измерения емкости, эту приставку можно использовать для измерения Uстаб у стабилитронов и проверки полупроводниковых приборов, транзисторов, диодов. Кроме того можно проверять высоковольтные конденсаторы на токи утечки, что весьма помогло мне при налаживание силового инвертора к одному медицинскому прибору
Эта приставка к частотомеру используется для оценки и измерения индуктивности в диапазоне от 0,2 мкГн до 4 Гн. А если из схемы исключить конденсатор С1 то при подключении на вход приставки катушки с конденсатором, на выходе будет резонансная частота. Кроме того, благодаря малому значению напряжения на контуре можно оценивать индуктивность катушки непосредственно в схеме, без демонтажа, я думаю многие ремонтники оценят эту возможность.
В интернете много разных схем цифровых термометров, но мы выбрали те которые отличается своей простотой, малым количеством радиоэлементов и надежностью, а пугаться того, что она собрана на микроконтроллере не стоит, т.к его очень легко запрограммировать.
Одну из схем самодельного индикатора температуры со светодиодным индикатором на датчике LM35 можно использовать для визуальной индикации плюсовых значений температуры внутри холодильника и двигателя автомобиля, а также воды в аквариуме или бассейне и т.п. Индикация выполнена на десяти обычных светодиодах подключенных к специализированной микросхеме LM3914 которая используется для включения индикаторов с линейной шкалой, и все внутренние сопротивления ее делителя обладают одинаковыми номиналами
Если перед вами встанет вопрос как измерить частоту вращения двигателя от стиральной машины. Мы подскажем простой ответ. Конечно можно собрать простой стробоскоп, но существует и более грамотная идея, например использованием датчика Холла
Две очень простые схемы часов на микроконтроллере PIC и AVR. Основа первой схемы микроконтроллер AVR Attiny2313, а второй PIC16F628A
Итак, хочу сегодня рассмотреть очередной проект на микроконтроллерах, но еще и очень полезный в ежедневных трудовых буднях радиолюбителя. Это цифровой вольтметр на микроконтроллере. Схема его была позаимствована из журнала радио за 2010 год и может быть с легкостью переделана под амперметр.
Эта конструкция описывает простой вольтметр, с индикатороми на двенадцати светодиодах. Данное измерительное устройство позволяет отображать измеряемое напряжение в диапазоне значений от 0 до 12 вольт с шагом в 1 вольт, причем погрешность в измерении очень низкая.
Рассмотрена схема измерителя индуктивности катушек и емкости конденсаторов, выполненная всего на пяти транзисторах и, несмотря на свою простоту и доступность, позволяет в большом диапазоне определять с приемлемой точностью емкость и индуктивность катушек. Имеется четыре поддиапазона для конденсаторов и целых пять поддиапазонов катушек.
Думаю большинству понятно, что звучание системы во многом определяется различным уровнем сигнала на ее отдельных участках. Контролируя эти места, мы можем оценить динамику работы различных функциональных узлов системы: получить косвенные данные о коэффициенте усиления, вносимых искажениях и т.п. Кроме того, результирующий сигнал просто не всегда можно прослушать, поэтому и, применяются различного рода индикаторы уровня.
В электронных конструкциях и системах встречаются неисправности, которые возникают достаточно редко и их очень сложно вычислить. Предлагаемое самодельное измерительное устройство используется для поиска возможных контактных проблем, а также дает возможность проверять состояние кабелей и отдельных жил в них.
Основой этой схемы является микроконтроллер AVR ATmega32. ЖК дисплей с разрешением 128 х 64 точек. Схема осциллографа на микроконтроллере предельно проста. Но есть один существенный минус — это достаточно низкая частота измеряемого сигнала, всего лишь 5 кГц.
Эта приставка здорово облегчит жизнь радиолюбителя, в случае если у него появится необходимость в намотке самодельной катушки индуктивности, или для определения неизвестных параметров катушки в какой либо аппаратуре.
Предлагаем вам повторить электронную часть схемы весов на микроконтроллере с тензодатчиком, прошивка и чертеж печатной платы к радиолюбительской разработке прилагаеться.
Самодельный измерительный тестер обладает следующими Функциональными возможностями: измерение частоты в диапазоне от 0.1 до 15000000 Гц с возможностью изменения времени измерения и отображением значение частоты и длительности на цифровом экране. Наличие опции генератора с возможностью регулировки частоты во всем диапазоне от 1-100 Гц и выводом результатов на дисплей. Наличие опции осциллограф с возможностью визуализации формы сигнала и измерения его амплитудного значения. Функция измерения емкости, сопротивления, а также напряжения в режиме осциллографа.
Простым методом измерения тока в электрической цепи является способ измерение падения напряжения на резисторе, соединенным последовательно с нагрузкой. Но при протекании тока через это сопротивление, на нем генерируется ненужная мощность в виде тепла, поэтому его необходимо выбрать минимально возможной величиной, что ощутимо усиливает полезный сигнал. Следует добавить, что рассмотренные ниже схемы позволяют отлично измерять не только постоянный, но и импульсный ток, правда, с некоторым искажением, определяемый полосой пропускания усилительных компонентов.
Устройство используется для измерения температуры и относительной влажности воздуха. В качестве первичного преобразователя взят датчик влажности и температуры DHT-11. Самодельный измерительный прибор можно использовать в складских и жилых помещениях для мониторинга температуры и влажности, при условии, что не требуется высокая точность результатов измерений.
В основном для измерения температуры применяются температурные датчики. Они имеют различные параметры, стоимость и формы исполнения. Но у них имеется один большой минус, ограничивающий практику их использования в некоторых местах с большой температурой среды объекта измерения с температурой выше +125 градусов по Цельсию. В этих случаях намного выгоднее использовать термопары.
Схема межвиткового тестора и его работа довольна проста и доступна для сборки даже начинающими электронщиками. Благодаря этому прибору сможно проверить практически любые трансформаторы, генераторы, дроссели и катушеки индуктивности номиналом от 200 мкГн до 2 Гн. Индикатор способен определить не только целостность исследуемой обмотки, но и отлично выявляет межвитковое замыкание, а кроме того им можно проверить p-n переходы у кремниевых полупроводниковых диодов.
Для измерения такой электротехнической величины, как сопротивление используется измерительный прибор называемый Омметр. Приборы, измеряющие только одно сопротивление, в радиолюбительской практике используются достаточно редко. Основная масса пользуется типовым мультиметров в режиме измерения сопротивления. В рамках данной темы рассмотрим простую схему Омметра из журнала Радио и еще более простую на плате Arduino.
Наверняка у многих радиохламеров пылятся в кладовках кучи радиодеталей, неизвестно когда и откуда выпаяных, но внешне похожих на диоды (у меня по-крайней мере так). И многих наверное мучают вопросы: как проверить их исправность, нет ли среди них стабилитронов и, если есть, то как узнать напряжение стабилизации этих стабилитронов. Похожие вопросы возникают и по-поводу выпаянных светодиодов: как узнать живые они или нет, как узнать где у них катод, а где анод (ноги-то у выпаянных светиков одинаковой длины).
Обычные диоды легко прозваниваются большинством мультиметров, но в случае со стабилитронами и светодиодами мультиметры не подходят, — у них слишком маленький тестовый ток и низкое напряжение питания.
Помочь в данном случае может описанное ниже небольшое устройство на весьма распространённой микрухе TL431. По-сути это небольшой источник тока, способный выдавать 2-4 мА, чего уже вполне достаточно для проверки маломощных светодиодов или стабилитронов.
Итак, схема :
- R 1 =3,6 кОм, R 2 =510 Ом, R 3 =500 Ом
- T 1 — любой маломощный npn транзистор, выдерживающий напряжение Uкэ=30-35 В
- Напряжение питания схемы = 9-28 В
Схема работает очень просто — TL-ка управляет транзистором таким образом, чтобы напряжение на её первой ноге было постоянным и равным 2,495 В. Получается, что в большей или меньшей степени открывая транзистор, TL-ка фактически стабилизирует падение напряжения на резисторах R 2 R 3 , а значит и ток через них. Этот ток складывается из тока коллектора и тока базы транзистора, но учитывая, что ток базы значительно меньше тока коллектора, мы можем считать, что ток коллектора тоже получается стабильным. А ток коллектора — это и есть наш тестовый ток, которым мы будем проверять светики и стабилитроны.
Падание напряжения на подопытной детали, при заданном тестовом токе, нужно измерять между точками test+ и test-. Для стабилитронов это и будет искомое напряжение стабилизации (это если правильно включили, иначе мультик покажет падение на pn-переходе в прямом направлении).
Подстроечный резистор позволяет в некоторых пределах менять тестовый ток. С указанными номиналами мы можем менять его от 2,495/(510+500)=2,47 мА до 2,495/510=4,9 мА.
Резистор R 1 рассчитывается исходя из того, что напряжение на 3-й ноге TL-ки при любом напряжении питания должно быть примерно на 0,5 В выше, чем напряжение на первой ноге (выше на величину Uбэ транзистора) и при этом ток через TL-ку должен быть в рабочих пределах (1-100 мА по даташиту). Ну и конечно желательно, чтобы этот резистор поменьше грелся.
С указанными значениями R 1 и напряжения питания, ток через TL-ку будет меняться от (9-0,5-2,495)/3,6 = 1,67 мА до (28-0,5-2,495)/3,6 = 6,95 мА, что вписывается в диапазон рабочего тока TL-ки. Причём вписывается как раз ближе к минимальной границе, что обеспечивает минимальный нагрев.
Следует учесть, что напряжение питания схемы определяет максимальное напряжение стабилизации, которое мы можем проверить (оно примерно на 3-3,5 В ниже напряжения питания). То есть, например, при 9-ти вольтовом питании схемы, мы сможем проверять только стабилитроны с напряжением стабилизации до 5,5-6 В (например на 4,7 В или на 5,1 В), а при 28-вольтовом питании можно проверять стабилитроны с напряжением стабилизации до 24,5-25 В.
Фото готового устройства :
Скачать плату (DipTrace, разводка под SMD)
В качестве клемм test+, test- я использовал держатель для миниатюрных круглых предохранителей, в качестве блока питания — ноутбучную зарядку на 19,5 Вольт (для тех, кто читал ветку про , — да, да, ту самую ноутбучную зарядку.)
Если такой чудной зарядки у вас нет, то можно изготовить самодельный повышающий преобразователь (). Преобразователь нужен маломощный, токи-то в нашей схеме всего лишь миллиамперные.
Вот в общем-то и всё, удачи.
В журнале «Радиолюбитель» №3 2001 г. я прочитал статью С. Гордиенко «Прибор для проверки полупроводниковых стабилитронов» с простой схемой. Но меня не устроило питание от 6 вольт, а также трансформатор от сетевого адаптера, который имеет значительный вес и габариты.
Поэтому я изготовил вариант идентификатора стабилитронов, в котором применил импульсный трансформатор на ферритовом кольце и напряжение питания снизил до 1,5 вольта:
При напряжении питания 1,5 вольт и потребляемом токе около 36 мА напряжение холостого хода на выходе приставки получилось около 150 вольт. При питании от аккумулятора с напряжением 1,2 вольта выходное напряжение снижается до 130 вольт.
Приставка сохраняет работоспособность при снижении напряжения питания до 0,4 вольта (при этом, соответственно, снижается выходное напряжение), но это позволяет во многих случаях использовать для ее питания даже подсевшие элементы.
Трансформатор намотан на ферритовом кольце К10х6х5. Первичные обмотки намотаны в два провода ПЭЛШО 0,31 2х10 витков. Вторичная обмотка тоже намотана в два провода ПЭТВ 0,19 по 105 витков. Затем обмотки соединены последовательно (начало одной и конец другой). Диаметр провода можно взять меньшим, чем в моем варианте.
Транзистор и диод я выпаял из вспышки одноразового фотоаппарата. Но можно применить и другие n-p-n транзисторы (желательно с малым напряжением насыщения). При этом потребуется лишь подобрать номинал резистора R1. Уменьшение сопротивления резистора ведет к увеличению выходного напряжения и тока.
Диод можно заменить на любой выпрямительный высоковольтный с малым временем восстановления (способный выпрямлять на частотах в сотни кГц).
Я пробовал ставить транзистор КТ315Г и диод 1N4007. Но с ними на треть снижалось выходное напряжение и КПД устройства.
Детали приставки разместил на печатной плате размерами 60х23 мм:
Корпус приставки склеил из листового пластика толщиной 2 мм:
Крышка батарейного отсека крепится к корпусу двумя винтами М2 с потайной головкой.
Для подсоединения к мультиметру использовал штекеры от его щупов, которые впаял прямо в плату. Для подключения стабилитронов в плату впаял гнезда от разъема 2РМ, в которые также можно вставлять выносные щупы или зубчатые зажимы типа «крокодил»:
Для проверки стабилитрона его сначала подключают к приставке, а затем включают ее питание. Мультиметр должен быть установлен на педеле 200 вольт. Его показания будут равны напряжению стабилизации стабилитрона:
Не надо бояться перепутать полярность. При этом прибор лишь покажет прямое падение напряжения на стабилитроне 0,6…0,8 вольта (если он не двусторонний).
С помощью этой приставки можно также проверять низковольтные диоды для определения их напряжения пробоя. Такие диоды в обратном включении можно использовать вместо высоковольтных стабилитронов.
Давно снимал видео на тему тестера для стабилитронов, устройство довольно популярно и пользуется спросом среди радиолюбителей, поэтому решил написать эту статью.
В отличие от ранее указанного ролика, в этом проекте использованы готовые модули из Китая, что облегчает сборку.
Итак для начала о компонентах, забегая вперед скажу, что затрат всего на пару долларов, а все ссылки на покупку нужных компонентов будут в конце статьи.
Понадобиться нам повышающий DC-DC конвертор на базе микросхемы MT3608.
Плата позволяет получить выходное напряжение 28-30 Вольт, минимальное входное напряжение 2-2,5Вольт.
Вторая платка тоже из китая, это контроллер заряда для одной банки литий-ионного аккумулятора с защитой, построен на базе микросхемы TP4056.
Литий ионный аккумулятор, подойдет любой стандарт, хоть от мобильного телефона.
В моем же варианте аккумулятор заменен на перезаряжаемые никель-металл-гидридный аккумулятор, батарейки стандарта ААА, взял 3 штуки, потом подключил последовательно, в итоге получил аналог одной банки литий-ионного аккумулятора. Обусловлено такое решение ограниченным пространством в корпусе.
Сам корпус решил сделать компактным, донором послужил дешевый power bank за доллар, позже корпус местами подточил, чтобы начинка влезла.
Нам также нужен мини цифровой вольтметр, в моем случае этот вольтметр измеряет напряжение до 32-х вольт, и не имеет третьего провода (измерительный), т.е. подключается напрямую к источнику питания, в нашем случае к стабилитрону, чтобы измерить напряжение стабилизации последнего.
Нужно помнить, что вольтметр потребляет некоторый ток, поэтому, чтобы не перегружать стабилитрон, желательно использовать вольтметр с тремя проводками — два провода питания и один для измерителя.
Именно мой вольтметр легко переделать под три провода, китайцы просто замкнули плюс питания с измерительным проводом.
Кстати, для работы таких вольтметров нужно напряжение не мене 4-х вольт, для того, чтобы показания были корректными, минимальное напряжение питания должно быть в районе 4,5-5 вольт, максимальное — 32 вольта, поэтому вольтметр питается напрямую с выхода повышающего преобразователя, напряжение аккумулятора недостаточно.
В связи с этим наш прибор может тестировать стабилитроны, напряжение стабилизации которых не более 30 вольт.
Выключатель или кнопка без фиксации, на любой ток, нужна кнопка для включения прибора, тест занимает пару секунд.
Электролитический конденсатор вольт на 50 с емкостью от 10 до 47мкФ, он подключается на выход преобразователя и предназначен для сглаживания пульсаций, это нужно для корректной работы вольтметра.
Резистор 2кОм, нужен для ограничения тока через стабилитрон, иначе последний сгорит. Расчет этого резистора делается исходя из нескольких величин, именно для нашего случая нужен резистор от 2-х до 2,2кОм, мощность 0,25ватт.
Панелька беспаечного монтажа для микросхем в корпусе DIP8, DIP14 или DIP16, особой разницы нет.
В эту панельку ставиться тестируемый стабилитрон.
Итак, модуль повышающего преобразователя на микросхеме MT3608 как уже сказал, может обеспечить максимальное выходное напряжение 28-30В, которое легко можно поднять до 40В.
Смотрим на схему модули этой платки. Видим постоянный резистор подключенный последовательно с подстроечным.
А теперь выпаиваем и на его место ставим перемычку.
Следующим делом подаем на вход платы напряжение около 4-х вольт, имитируя подключенный литиевый аккумулятор, на выход платы подключаем мультиметр, потом и вращаем подстроечный резистор 10 шагов против часовой стрелки.
Должен заметить, что только после 10 шагов модуль начнет повышать напряжение (да, странно, но это не я придумал). Потом смело вращаем подстроечник до напряжение в 35 вольт, после 35 вращаем крайне аккуратно и медленно пока мультиметр не покажет напряжение в 40 Вольт, если повышать дальше, мгновенно растет ток потребления и микросхема сгорит (случится это при напряжении 45-50 Вольт).
Таким образом, наша плата на 30 вольт стала выдавать целых 40вольт, но я крайне не советую так поступать, лучше оставить все как есть.
Дело за малым, собираем все по схеме.
Выключатель был установлен сбоку, панелька и вольтметр были расположены на задней крышке, которая теперь стала лицевой панелью.
LM35 Датчик температуры Распиновка, руководство по подключению, конструкция схемы и принципы работы
LM35 — это датчик температуры, который выдает аналоговый сигнал, пропорциональный мгновенной температуре. Выходное напряжение можно легко интерпретировать для получения значения температуры в градусах Цельсия. Преимущество lm35 перед термистором в том, что он не требует внешней калибровки. Покрытие также защищает его от саморазогрева. Низкая стоимость (около 0,95 доллара США) и большая точность делают его популярным среди любителей, производителей электронных схем и студентов.Многие недорогие продукты используют преимущества низкой стоимости, большей точности и используют LM35 в своих продуктах. До первого выпуска прошло примерно 15+ лет, но датчик все еще существует и используется в любых продуктах.
LM35 Датчик температуры Характеристики
|
Вывод LM35LM35 Вывод |
Входное напряжение на LM35 может быть от +4 вольт до 30 вольт. Он потребляет около 60 микроампер тока. Lm35 имеет много членов семейства, несколько имен — LM35C, LM35CA, LM35D, LM135, LM135A, LM235, LM335. Все члены семейства LM35 работают по одним и тем же принципам, но возможности измерения температуры различаются, а также они доступны во многих пакетах (SOIC, TO-220, TO-92, TO).
Принцип работы LM35 (понимание линейного масштабного коэффициента LM35)
Масштабный коэффициент LM35
Чтобы понять принцип работы датчика температуры LM35, мы должны понимать коэффициент линейного масштабирования.В характеристиках LM35 это значение составляет +10 милливольт на градус Цельсия . Это означает, что с увеличением выходной мощности 10 мВ на выводе датчика vout значение температуры увеличивается на единицу. Например, если датчик выдает 100 мВ на выводе vout, температура в градусах Цельсия будет составлять 10 градусов по Цельсию. То же самое и с отрицательными показаниями температуры. Если датчик выдает -100 милливольт, температура будет -10 градусов по Цельсию.
Конфигурация цепи датчика температуры LM35
LM35 может использоваться в двух схемах конфигурации.Оба дают разные результаты. В первой конфигурации вы можете измерять положительную температуру только от 2 градусов Цельсия до 150 градусов Цельсия. В этой первой конфигурации мы просто запитываем lm35 и подключаем выход напрямую к аналого-цифровым преобразователям. Во второй конфигурации мы можем использовать все ресурсы датчика и можем измерять температуру во всем диапазоне от -55 градусов по Цельсию до 150 градусов по Цельсию. Эта конфигурация немного сложна, но дает хорошие результаты. В этом случае мы должны подключить внешний резистор, чтобы повысить уровень отрицательного напряжения.Значение внешнего резистора можно рассчитать по формуле, приведенной ниже в схеме конфигурации. Схема второй конфигурации может быть изготовлена различными способами. Чтобы узнать о схемах второй конфигурации, посетите лист данных LM35 от Texas Instruments. Технический паспорт Texas Instruments включает схему с четкими значениями компонентов.
Хотя первая конфигурация не требовала резистора на выходе, я рекомендую подключить резистор от 80 кОм до 100 кОм между выводами vout и gnd.Когда я провел несколько экспериментов, я заметил, что показания некоторое время колеблются, и штифт vout плавает. Таким образом, резистор между vout и gnd закрывает вывод vout на низком уровне и предотвращает его плавание.
Уровень точности LM35
Параметры точности для обеих конфигураций различаются. Средний уровень точности составляет + — 1 градус Цельсия для обеих конфигураций. Но уровень точности снижается для температуры от 2 до 25 градусов по Цельсию. Теперь, когда мы обсудили распиновку, структуру, линейный масштабный коэффициент и уровень точности датчика температуры LM35, пришло время перечислить шаги по измерению температуры с помощью датчика температуры LM35.
Шаги для расчета температуры с помощью датчика температуры LM35
|
Формула для преобразования напряжения в температуру Формула для преобразования напряжения в температуру по Цельсию для LM35: Я делю на 10 мВ, потому что коэффициент линейного масштабирования для LM35 равен 10 мВ. |
Следуя вышеуказанным шагам и руководству, вы можете легко связать датчик температуры LM35 с любым микроконтроллером, который имеет встроенные контакты аналого-цифрового преобразователя. Практически все микроконтроллеры сегодня имеют встроенный АЦП.
Некоторые проекты, созданные с использованием LM35 и различных микроконтроллеров.
Аналоговый датчик температурыLM35 — ProtoSupplies
Описание
Аналоговый датчик температуры LM35 — популярный вариант для измерения температуры в диапазоне от -55 до 150 ° C.
В ПАКЕТЕ:
ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ АНАЛОГОВОГО ДАТЧИКА ТЕМПЕРАТУРЫ LM35:
- Обеспечивает аналоговый выход с прямым считыванием в градусах Цельсия
- Выходное напряжение соответствует 10,0 мВ / ° C
- Диапазон измерения от -55 до 150 ° C с точностью ± 0,5 ° C °
- 5V совместим. Совместимость с 3,3 В uC, если датчик работает от отдельного источника питания от 4 до 20 В.
Если у вас есть uC, такой как Arduino, и вы хотите измерять температуру, LM35 — одна из наиболее популярных микросхем для измерения температуры.
LM35 — аналоговый термометр с 3 выводами, упакованный в корпус TO-92. Выходное напряжение представляет собой линейное напряжение, соответствующее 10,0 мВ / ° C, поэтому выходное значение можно напрямую считывать в градусах Цельсия с помощью аналогового порта на микроконтроллере. Точность обычно находится в пределах 0,5 ° C.
Поскольку диапазон выходного напряжения датчика ограничен 1,5 В, если требуется большее разрешение, аналоговое опорное напряжение на микроконтроллере может быть изменено с 5 В по умолчанию на значение, близкое к 1,5 В, что уменьшит размер шага напряжения на аналоговые показания.
Подключение очень простое. Подключите контакт GND к земле, контакт Vs к 5 В (или что-либо в пределах от 4 до 20 В) и контакт Vout к аналоговому контакту на uC. Устройство можно оставить на открытом воздухе для измерения температуры воздуха, или его можно приклеить или приклеить к объекту, температуру которого вы хотите измерить, например, к радиатору.
При использовании LM35 с одним напряжением питания диапазон измерения температуры ограничивается от 2 ° C до 150 ° C, что подходит для большинства приложений. Если требуется отрицательный диапазон, см. Подробности в таблице данных.
Альтернативой для измерения температуры является использование цифрового датчика температуры, такого как DS18B20, который поставляется в той же упаковке. Цифровые датчики температуры, как правило, имеют лучшую помехозащищенность, что полезно, когда датчик будет размещен на некотором расстоянии или находится в электрически зашумленной среде, но им действительно требуется библиотека программного обеспечения для реализации протокола связи. Библиотеки доступны для большинства распространенных микроконтроллеров, таких как Arduino, и очень просты в использовании.
РЕЗУЛЬТАТЫ ОЦЕНКИ:
LM35 можно использовать для экспериментов с рядом различных приложений, где измерение температуры полезно, например, для определения момента включения охлаждающего вентилятора, и он идеально подходит для интеграции в конечный продукт.
Программа ниже просто считывает значение с LM35 через аналоговый порт A0, но его можно изменить на любой удобный аналоговый порт. Затем он выводит температуру в градусах Цельсия и Фаренгейта в окно последовательного монитора.
Программа использует строку float Voltage = (raw_temp * 5.0 / 1024) * 100 ; для преобразования выходной мощности LM35 в градусы Цельсия.
Эта строка просто берет необработанные аналоговые показания и умножает их на 5,0, поскольку опорное напряжение АЦП составляет 5 В. Затем он делит это число на 1024, потому что у Arduino есть 10-битный АЦП, который дает 1024 шага разрешения. Результат этой математической операции дает нам напряжение, которое мы измеряем на LM35 (которое будет в диапазоне от 0 до 1.5В). Чтобы перейти от напряжения к температуре в градусах Цельсия, мы умножаем это число на 100, потому что выходное напряжение LM35 составляет 0,010 В на градус.
/ * LM35 Тест аналогового датчика температуры
Считывает вывод LM35, подключенного к выводу A0, и сообщает, что температура в градусах
Цельсий и Фаренгейт в окне последовательного монитора
* /
const int LM35_PIN = A0; // Определяем аналоговый вывод, к которому подключен LM35
int temp_C, temp_F; // Определяем пару переменных для хранения температуры
// ================================================ ===============================
// Инициализация
// ================================================ ===============================
void setup () {
Серийный .begin (9600); // Инициализируем скорость связи окна Serial Monitor
}
// ================================================ ===============================
// Основной
// ================================================ ===============================
void loop () {
temp_C = Get_Temp (LM35_PIN); // Получить температуру в C
temp_F = C_To_F (temp_C); // Преобразование температуры из C в градусы F
// Распечатываем результаты
Серийный .print (temp_C); Серийный .println ("Степени C");
Серийный .print (temp_F); Серийный номер .println («градусы F»);
Серийный номер .println ("");
задержка (1000); // Пауза на 1 секунду, затем повторение
}
// ================================================ ===============================
// Get_Temp - подпрограмма для чтения температуры из LM35
// ================================================ ===============================
int Get_Temp (int pin) {
int raw_temp = analogRead (вывод);
плавающее напряжение = (raw_temp * 5.0/1024) * 100; // Рассчитываем температуру на основе необработанного чтения
обратное напряжение;
}
// ================================================ ===============================
// C_To_F - подпрограмма для преобразования температуры из Цельсия в Фаренгейт
// ================================================ ===============================
int C_To_F (int temp) {
возврат (темп * 9/5) + 32; // Базовая формула для преобразования градусов C в F
}
Примечания:
- Нет
Технические характеристики
| Интерфейс | Аналог | |
| Масштабный коэффициент | 10.0 мВ / ° C | |
| Напряжение питания | Максимум | 30 В |
| Минимум | 4 В | |
| Температура | Максимальный диапазон | от -55 ° C до + 150 ° C |
| Точность (при + 25 ° C) | ± 0,5 ° С | |
| Упаковка | К-92 | |
| Тип корпуса | Пластик, сквозное отверстие | |
| Производитель | Национальный | |
| Лист данных | LM35 |
Датчики
LM35, TMP36 и DHT11 для ESP32 IoT Project
Системы умного дома на основе технологий Интернета вещей (IoT) были новинкой, доступной только жителям Кремниевой долины всего несколько лет назад.Теперь любой гражданин США может позволить себе установить систему умного дома по умеренной цене. Кроме того, любой человек с базовыми навыками программирования может построить систему домашней автоматизации благодаря чипам с микроконтроллерами таких известных мировых производителей, как Espressif и Arduino. Для этого нужно просто подключить необходимые карты расширения и датчики к основной плате и написать небольшой стандартный код C / C ++.
Итак, остановимся подробнее на датчиках, которые можно использовать для активации систем отопления и климат-контроля.В этой статье мы рассмотрим самые популярные датчики для контроля температуры. Особое внимание будет уделено датчикам, подходящим для малобюджетного, но мощного микроконтроллера ESP32 system-on-a-chip.
ESP32 Summary
Давайте для начала кратко рассмотрим, что такое ESP32. ESP32 представляет собой очень мощную и в то же время дешевую модульную платформу производства китайской компании Espressif. Он основан на микроконтроллере и может работать как автономное оборудование, так и как элемент платформ Arduino.ESP32 имеет встроенный модуль Wi-Fi и поддерживает Bluetooth через два интерфейса.
Благодаря функциям Wi-Fi и Bluetooth это оборудование может активно использоваться в составе систем умного дома. В частности, ESP32 в сочетании с соответствующими датчиками температуры часто используется в качестве узла датчиков IoT с низким энергопотреблением для различных целей, включая системы домашней автоматизации и автономные датчики регистратора температуры. Эта модульная платформа не требует ручной адаптации к локальным параметрам внешней схемы, так как поддерживает расширенные схемы калибровки, установленные на этапе производства.Также нужно отметить, что ESP32 отличается крайне низким энергопотреблением. Уровень энергопотребления дополнительно контролируется поставляемым фирменным программным обеспечением. Также следует отметить прочный корпус этой платформы: даже если он может выглядеть довольно хрупким, случайным падением его не повредить. Диапазон рабочих температур -40 ° C… + 85 ° C.
Датчик температуры LM35: обзор
LM35 — один из самых популярных датчиков температуры. Он отличается высокой точностью получаемых данных.Определение уровня температуры осуществляется путем калибровки выходного напряжения в соответствии с температурной шкалой Цельсия. Эта шкала оказалась более удобной для повседневного использования по сравнению с температурной шкалой Кельвина, которая используется в большинстве аналогичных устройств. Диапазон рабочих температур -55… + 150 ° C, погрешность измерения температуры не превышает 0,25 ° C. Этого более чем достаточно для автоматической настройки систем отопления и кондиционирования.
Сам датчик температуры во включенном состоянии не нагревается: колебания температуры не превышают 0.1 ° C на неподвижном воздухе. Вот почему вам не нужно устанавливать какое-либо дополнительное оборудование для управления производительностью чипа. Примечательно, что если вы используете LM35, вам не придется вручную настраивать его настройки для параметров входного напряжения в вашей электрической проводке. Это делается в процессе изготовления. Кстати, в этом и причина такой доступной цены на это оборудование. Стоит отметить, что LM35 совместим как с униполярным, так и с биполярным напряжением питания. Номинальная сила тока LM35 составляет всего 60 мкА, а это означает, что система умного дома, в которой используется LM35, потребует очень мало электроэнергии.
Датчик температуры TMP36: Обзор
TMP36 — один из самых популярных датчиков температуры из серии TMP. Как и предыдущий датчик, этот датчик отличается низким выходным напряжением, линейно пропорциональным температуре по Цельсию. TMP36 также не требует дополнительных ручных настроек и адаптации к параметрам конкретной электропроводки. Вся калибровка осуществляется производителем.
Испытания в лабораторных условиях при температуре окружающей среды + 25 ° C показали, что погрешность измерения TMP36 составляет 1 ° C.В диапазоне температур -40 °… + 125 ° C погрешность измерения составила 2 ° C. Такие погрешности измерения на практике не критичны и позволяют использовать это оборудование в системах отопления и микроклимата помещений. Что касается требований датчика к источнику питания, сила тока, необходимая для его работы, составляет менее 50 мкА, что незначительно с точки зрения потребления электроэнергии. Кроме того, эта особенность положительно влияет на уровень нагрева TMP36, который ниже 0,1 ° C. Это означает, что у вас не возникнет проблем с перегревом, и вам не потребуется устанавливать дополнительное оборудование, например кулеры.
Датчик температуры DHT11: Обзор
DHT11 — недорогой датчик температуры / влажности, преобразующий аналоговые сигналы окружающей среды в цифровые. Его конструкция представляет собой комбинацию термистора и датчика влажности.
Такие датчики обычно используются для построения миниатюрных метеостанций в пределах одного помещения. Дальность действия DHT11 составляет 20 метров. Он позволяет измерять температуру окружающей среды и относительную влажность, а также отслеживать и координировать их соотношение каждую секунду.Например, повышение температуры воздуха через систему отопления приводит к снижению влажности в комнате, и это прямой вызов для активации увлажнителей. Оптимальным уровнем влажности в помещении считается 50%, и датчик DHT11 отлично справляется с этой задачей. Стоит отметить, что этот датчик не совсем точен из-за его довольно ограниченного рабочего диапазона — от 20% до 80% по влажности и от 0 ° C до + 50 ° C по температуре воздуха. Поэтому он больше подходит для образовательного или домашнего использования.Тем не менее, именно этот датчик представляет собой оптимальное соотношение цены и качества, особенно в составе недорогих систем умного дома. Например, «брат» DHT11, DHT22, предоставляет более точные данные, но его цена намного выше. Максимальное энергопотребление составляет 150 мкА в режиме ожидания.
Выбор лучшего датчика
Подведем итог всему вышесказанному. Как видите, датчик LM35 работает в самом широком диапазоне температур (-55… + 150 ° C) и является более точным по сравнению с двумя его конкурентами.Тем не менее, для большинства решений IoT критична не возможная погрешность измерения, а максимальная сила тока и выходное напряжение. Как видите, LM35 может питаться от источников напряжением от 4 до 30 В; для TMP36 требуются источники напряжением от 2,7 до 5,5 В; а для DHT11 требуются источники напряжением от 3 до 55 В. Таким образом, первый датчик несовместим с некоторыми чипами Photon, поскольку допустимое напряжение для них составляет 3,3 В. Таким образом, TMP36 идеально подходит для интеграции в решения, требующие работы с температура ниже 0 ° C, потому что вы не сможете подключить LM35 к аналоговым контактам на чипах Arduino.Если вам нужна максимальная точность для решений на базе Arduino, которые будут использоваться внутри помещений, LM35 — ваш лучший вариант. Если вам нужна дополнительная функция определения уровня влажности, DHT11 представляет собой лучшее соотношение цены и качества.
Вот сравнительная таблица основных характеристик трех датчиков, которые мы рассмотрели в этой статье.
Как видите, все датчики, которые мы рассмотрели в этой статье, работают в пределах проектных параметров и продаются по доступной цене.Если вы решили создать проект, основанный на концепции Интернета вещей, который требует использования датчиков температуры, не стесняйтесь обращаться к нашим инженерам. Мы готовы максимально быстро воплотить вашу идею в жизнь.
Датчик температуры ESP32 Интерфейс LM35 (в Arduino IDE)
В этом руководстве вы узнаете, как использовать ESP32 (или ESP8266) с датчиком температуры LM35 в Arduino IDE с использованием аналоговых входных контактов АЦП. Мы обсудим, как работает датчик температуры LM35, как подключить его к ESP32 и как получать показания с помощью АЦП в Arduino IDE.
В этом руководстве мы будем выполнять 3 разных лабораторных работы. Для отображения показаний температуры ESP32 LM35 на последовательном порте, ЖК-дисплее I2C, а также для одновременного получения показаний нескольких датчиков температуры. Без лишних слов, давайте перейдем к делу!
В этом руководстве: 3 лаборатории
| LAB22 | ESP32 с датчиком температуры LM35 — серийный мониторинг и обработка | |||
| LAB23 | ESP632 с датчиком температуры LM35 | LAB24 | ESP32 с несколькими датчиками температуры LM35 |
Требования к этому руководству
Предварительные знания
Программные инструменты
Аппаратные компоненты
Вы можете получить полный комплект курсов для этой серии учебники по ссылке внизу.Или просто обратитесь к таблице для точных компонентов, которые будут использоваться в практических лабораториях только для этого конкретного руководства.
Датчик температуры LM35
LM35 — датчик температуры, широко используемый в электронных проектах и устройствах среднего уровня. Он имеет ограниченное использование в промышленных приложениях из-за ограничений максимального диапазона температур. Он рассчитан на работу в полном диапазоне от -55 ° C до 150 ° C.
Вы можете просто включить его и мгновенно прочитать уровень напряжения на выходной клемме.V OUT датчика напрямую отображается на температуру датчика, как мы увидим ниже.
Технические характеристики датчика температуры LM35
- Линейный коэффициент масштабирования + 10 мВ / ° C
- 0,5 ° C Гарантированная точность (при 25 ° C)
- Номинальные характеристики для полного диапазона от -55 ° C до 150 ° C
- Работает от 4 В до 30 В
- Потребление тока менее 60 мкА
- Только нелинейность ± ° C Типичный
Распиновка LM35
Характеристики и конфигурация ТН LM35
Как указано в датчике температуры LM35 В таблице данных характеристики точности LM35 даны относительно простой линейной передаточной функции:
V OUT = ( 10 мВ / ° C ) × T
где V OUT — выходное напряжение LM35, а T — температура в ° C.И это то, что мы будем использовать в коде, чтобы преобразовать показания напряжения АЦП в значения температуры (в ° C или ° F).
Существует две возможные конфигурации датчика температуры LM35, как описано в таблице данных. Они показаны на схеме внизу. Первым из них является Basic Configuration (с диапазоном от 2 ° C до 150 ° C).
Другая конфигурация LM35 называется « Full-Range », что дает вам диапазон измерений от (-55 ° C до 150 ° C).Также требуется дополнительный внешний резистор и отрицательное напряжение питания, как показано на схеме ниже.
ESP32 LM35 Интерфейс датчика температуры (Arduino)
В этом разделе мы увидим, как выполнить подключения ESP32 к LM35 и как использовать АЦП ESP32 для измерения датчика температуры в Arduino IDE.
Подключение датчика температуры ESP32 LM35
Подключение датчика температуры ESP32 и LM35 должно быть следующим.Обратите внимание, что вы можете использовать любой другой вывод GPIO, который имеет возможность аналогового входного канала.
| Датчик температуры LM35 | ESP32 DevKit v1 Board | |
V ВЫХ. | GND | GND | |
Использование АЦП ESP32 с датчиком LM35 (в Arduino)
| Обратите внимание: я буду использовать процедуру калибровки АЦП ESP32 (от Espressif, реализованную в Arduino). Core), чтобы получить максимально точные показания температуры.Эта тема обсуждалась более подробно в учебнике ESP32 ADC, если вы хотите его проверить. |
Вот точные шаги, которые необходимо выполнить, чтобы считать датчик температуры LM35 с платами ESP32 (с использованием калиброванного АЦП) + построчное объяснение кода.
Step1 — Включить файл заголовка библиотеки калибровки ADC Arduino Core
| #include «esp_adc_cal.h» |
Step2 — Определите вывод GPIO датчика LM35, который будет использоваться в качестве аналогового входа ADC канал
Step3 — Теперь создайте 4 переменные: int для хранения необработанных показаний АЦП, 3 x float для хранения окончательного измерения температуры (в ° C и / или ° F) и временную переменную напряжения, как мы ‘ Это понадобится в расчетах.
| int LM35_Raw_Sensor1 = 0; с плавающей запятой LM35_TempC_Sensor1 = 0.0; поплавок LM35_TempF_Sensor1 = 0.0; Напряжение поплавка = 0,0; |
Step4 — Добавьте эту функцию считывания и калибровки АЦП в свой код
| uint32_t readADC_Cal (int ADC_Raw) { esp_adc_chateristics;
esp_adc_cal_characterize (ADC_UNIT_1, ADC_ATTEN_DB_11, ADC_WIDTH_BIT_12, 1100, & adc_chars); возврат (esp_adc_cal_raw_to_voltage (ADC_Raw, & adc_chars)); } |
Step5 — Теперь в функции основного цикла вы можете считывать данные с АЦП, получать откалиброванное напряжение vlaue и преобразовывать его в температуру (в ° C и / или ° F).
| 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 120003 120002 16 17 18 19 20 | void loop () { // Read LM35_Sensor1 ADC Pin LM35_Raw_Sensor1 = analog_Read (AnalogRead () // Калибровка АЦП и получение напряжения (в мВ) Voltage = readADC_Cal (LM35_Raw_Sensor1); // TempC = Voltage (мВ) / 10 LM35_TempC_Sensor1 = Voltage / 10; LM35_TempF_Sensor1 = (LM35_TempC_Sensor1 * 1.8) + 32;
// Распечатать показания Serial.print («Temperature =»); Серийный отпечаток (LM35_TempC_Sensor1); Serial.print («° C,»); Serial.print («Температура =»); Последовательная печать (LM35_TempF_Sensor1); Serial.println («° F»);
задержка (100); } |
| Обратите внимание: шум АЦП и колебания показаний должны быть минимальными после применения метода калибровки, показанного в приведенном выше коде.Тем не менее, вы все равно можете улучшить это после устранения шума АЦП с помощью простого цифрового фильтра (например, скользящего среднего), чтобы получить максимально точные показания температуры. Эта тема также подробно обсуждалась в учебнике ESP32 ADC, если вы хотите его проверить. |
Компоненты для лабораторий этого учебного пособия
* Раскрытие информации для аффилированных лиц: когда вы нажимаете на ссылки в этом разделе и совершаете покупку, это может привести к тому, что этот сайт получит комиссию.Партнерские программы и присоединения включают, помимо прочего, партнерскую сеть eBay (EPN) и Amazon.com, Banggood.com. Это может быть одним из способов поддержки этой бесплатной платформы при получении ваших обычных заказов на электронные компоненты, как обычно, без каких-либо дополнительных затрат для вас.
Датчик температуры ESP32 LM35 — серийная печать
| Номер лаборатории | 22 |
| Имя лаборатории | Датчик температуры ESP32 LM35 — серийная печать |
- Считайте температуру с помощью процедуры калибровки АЦП
- Распечатайте показания через последовательный порт UART
- Продолжайте повторять…
Датчик температуры ESP32 LM35 — пример кода Arduino
Полный листинг кода
| 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 0002 14 18 19 20 21 22 23 900 02 2425 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36
37 41 42 43 44 45 46 47 48 49 | / * * Температура LAB: 22 22 * Серийное имя датчика: ESP* Автор: Халед Магди * Для получения дополнительной информации посетите: www.DeepBlueMbedded.com * /
#include «esp_adc_cal.h»
#define LM35_Sensor1 35
int LM35_Raw_Sensor1 = 0; поплавок LM35_TempC_Sensor1 = 0.0; поплавок LM35_TempF_Sensor1 = 0.0; Напряжение поплавка = 0,0;
void setup () { Serial.begin (115200); }
void loop () { // Read LM35_Sensor1 ADC Pin LM35_Raw_Sensor1 = analogRead (LM35_Sensor1); // Калибровка АЦП и получение напряжения (в мВ) Voltage = readADC_Cal (LM35_Raw_Sensor1); // TempC = Voltage (мВ) / 10 LM35_TempC_Sensor1 = Voltage / 10; LM35_TempF_Sensor1 = (LM35_TempC_Sensor1 * 1.8) + 32;
// Распечатать показания Serial.print («Temperature =»); Серийный отпечаток (LM35_TempC_Sensor1); Serial.print («° C,»); Serial.print («Температура =»); Последовательная печать (LM35_TempF_Sensor1); Serial.println («° F»);
задержка (100); }
uint32_t readADC_Cal (int ADC_Raw) { esp_adc_cal_characteristics_t adc_chars;
esp_adc_cal_characterize (ADC_UNIT_1, ADC_ATTEN_DB_11, ADC_WIDTH_BIT_12, 1100, & adc_chars); возврат (esp_adc_cal_raw_to_voltage (ADC_Raw, & adc_chars)); } |
Выберите плату, COM-порт, удерживайте кнопку BOOT, нажмите кнопку загрузки и удерживайте палец на кнопке BOOT.Когда IDE Arduino начнет отправлять код, вы можете отпустить кнопку и дождаться завершения процесса перепрошивки. Теперь на ESP32 установлена новая прошивка.
Аппаратные соединения
Вот результат
ESP32 LM35 ПК-станция с датчиком температуры (с обработкой)
Это тот же пример, но мы немного изменим код ESP32 Arduino. Кроме того, на вашем компьютере должна быть установлена программа Processing .Затем скопируйте приведенный ниже код обработки в новый эскиз и запустите его напрямую, чтобы увидеть окно измерителя температуры графического интерфейса пользователя.
Код ESP32
замените функцию loop () в предыдущем (пример кода ESP32 Arduino) на эту, показанную ниже.
| // Используйте этот цикл () для примера обработки void loop () { // Чтение вывода АЦП LM35_Sensor1 LM35_Raw_Sensor1 = analogRead (LM35_Sensor1); // Калибровка АЦП и получение напряжения (в мВ) Voltage = readADC_Cal (LM35_Raw_Sensor1); // TempC = Voltage (мВ) / 10 LM35_TempC_Sensor1 = Voltage / 10; LM35_TempF_Sensor1 = (LM35_TempC_Sensor1 * 1.8) + 32;
// Распечатать показания Serial.println (LM35_TempC_Sensor1); задержка (100); } |
Код обработки
Замените имя COM-порта в приведенном ниже коде на имя вашего COM-порта для вашей платы ESP32. Это можно легко найти в диспетчере устройств, если вы используете Windows.
| 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 120002 120002 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 2
29000 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 0003 0003 4950 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 750002 76 750002 76 79 80 81 82 | импортный счетчик.*; импортная обработка.периал. *;
Последовательный порт;
Счетчик М1, М2;
установка пустоты () { размер (850, 350); фон (0);
порт = новый последовательный порт (это «COM5», 115200);
заливка (120, 50, 0); M1 = новый счетчик (это, 10, 100); // Отрегулируйте цвет шрифта значения счетчика + M1.setMeterWidth (400); М1.setTitleFontSize (20); M1.setTitleFontName («жирный шрифт Arial»); M1.setTitle («Температура (° C)»); M1.setDisplayDigitalMeterValue (true);
// Шкала счетчика String [] scaleLabelsT = {«0», «10», «20», «30», «40», «50», «60», «70», «80 «,» 90 «,» 100 «,» 110 «,» 120 «,» 130 «,» 140 «,» 150 «}; M1.setScaleLabels (scaleLabelsT); M1.setScaleFontSize (18); M1.setScaleFontName («полужирный шрифт Times New Roman»); М1.setScaleFontColor (цвет (200, 30, 70));
M1.setArcColor (цвет (141, 113, 178)); M1.setArcThickness (10); M1.setMaxScaleValue (150);
M1.setNeedleThickness (3);
M1.setMinInputSignal (0); M1.setMaxInputSignal (150);
// Второй счетчик для справки int mx = M1.getMeterX (); int my = M1.getMeterY (); int mw = M1.getMeterWidth ();
M2 = новый счетчик (this, mx + mw + 20, my); M2.setMeterWidth (400); M2.setTitleFontSize (20); M2.setTitleFontName («жирный шрифт Arial»); M2.setTitle («Температура (° F)»); M2.setDisplayDigitalMeterValue (true);
String [] scaleLabelsH = {«20», «40», «60», «80», «100», «120», «140», «160», «180», «200», «220», «240», «260», «280», «300»}; M2.setScaleLabels (scaleLabelsH); М2.setScaleFontSize (18); M2.setScaleFontName («полужирный шрифт Times New Roman»); M2.setScaleFontColor (цвет (200, 30, 70));
M2.setArcColor (цвет (141, 113, 178)); M2.setArcThickness (10); M2.setMaxScaleValue (300);
M2.setТолщина иглы (3);
M2.setMinInputSignal (0); M2.setMaxInputSignal (300);
}
public void draw () { textSize (30); заливка (255, 255, 255); текст («ESP32 LM35 Temperature PC Station», 150, 50);
если (порт.доступно ()> 0) { String val = port.readString (); float TempC = float (val); поплавок TempF = (TempC * 1,8) + 32; M1.updateMeter (int (TempC)); M2.updateMeter (int (TempF)); } } |
Вот результат
Температурный датчик ESP32 LM35 — I2C LCD
Датчик температуры ESP32 LM35 + I2C LCD — Код ArduinoПолный листинг кода
Выберите плату, COM-порт, удерживайте кнопку BOOT, нажмите кнопку загрузки и удерживайте палец на кнопке BOOT.Когда IDE Arduino начнет отправлять код, вы можете отпустить кнопку и дождаться завершения процесса перепрошивки. Теперь на ESP32 установлена новая прошивка. Соединение между ЖК-модулем ESP32 и I2C должно быть следующим.
Вот результат
ESP32 Несколько датчиков температуры LM35
Несколько датчиков температуры ESP32 LM35 + I2C LCDЭтот пример LAB очень похож на Предыдущая.За исключением того факта, что здесь мы будем использовать 2 датчика LM35, подключенных к 2 различным аналоговым входным каналам. Итак, мы будем проводить измерения для датчиков один за другим, а затем, как обычно, распечатаем показания на ЖК-дисплее I2C. Полный список кодов
Выберите плату, COM-порт, удерживайте кнопку BOOT, нажмите кнопку загрузки и удерживайте палец на кнопке BOOT.Когда IDE Arduino начнет отправлять код, вы можете отпустить кнопку и дождаться завершения процесса перепрошивки. Теперь на ESP32 установлена новая прошивка. Вот результат. Я буду продолжать обновлять эту серию руководств, добавляя больше приложений и методов, которые могут помочь вам в ваших проектах.Напишите мне комментарий, если у вас есть вопросы или предложения, я буду рад помочь!Связанные учебные пособия на основе датчиков температуры ESP32 Подробнее о датчике LM35
Вы также можете проверить домашнюю страницу курса ESP32 🏠 , чтобы найти дополнительные учебные пособия по ESP32, разделенные на разделы по категориям. Это может быть полезно в случае поиска конкретного учебного пособия или приложения. Считаете ли вы это полезным? Если да, подумайте о поддержке этой работы и поделитесь этими уроками!
Следите за новостями о предстоящих уроках и не забудьте ПОДЕЛИТЬСЯ этими уроками.И подумайте о ПОДДЕРЖКЕ этой работы, чтобы продолжать публиковать бесплатный контент именно так!
Как это:Нравится Загрузка …
СопутствующиеРаспиновка, схемы, эквиваленты и техническое описаниеLM35 Датчик температуры LM35 Датчик температуры Распиновка датчика температуры LM35
нажмите на картинку для увеличенияКонфигурация контактов:
Регулятор LM35 Характеристики:
Примечание: Полную техническую информацию можно найти в таблице данных в конце этой страницы.
Датчик температуры LM35 Эквивалент:LM34, DS18B20, DS1620, LM94022 Как использовать датчик температуры LM35:LM35 — это прецессионный датчик температуры с интегральной схемой, выходное напряжение которого изменяется в зависимости от температуры вокруг него. Это небольшая и дешевая ИС, которую можно использовать для измерения температуры от -55 ° C до 150 ° C. Его можно легко связать с любым микроконтроллером, имеющим функцию АЦП, или с любой платформой разработки, такой как Arduino. Подайте питание на ИС, подав регулируемое напряжение, например + 5 В (V S ) на входной контакт, и подключите контакт заземления к заземлению схемы. Теперь вы можете измерить температуру в виде напряжения, как показано ниже.
Если температура равна 0 ° C, выходное напряжение также будет 0 В. Повышение температуры на каждый градус Цельсия будет повышаться на 0,01 В (10 мВ). Напряжение можно преобразовать в температуру по формулам ниже.
Применение датчика температуры LM35:
2D модель детали (ТО-92):
Что такое LM35? — Электронное руководствоДатчики играют жизненно важную роль во многих электронных приложениях и системах. Они берут данные из реального мира и затем преобразуют их в напряжение, которое позволяет нашим процессорам, таким как Arduino, обрабатывать и анализировать их по нашему выбору. В крупных приложениях, от электростанций до гораздо меньших, таких как тостер, есть датчики, которые гарантируют бесперебойную работу. Сегодня существует множество датчиков. Вы можете ощущать такие вещи, как сила, влажность, давление, расстояние, скорость, уровень освещенности, цвет и многое другое. Одним из важных параметров реального мира, которые чаще всего измеряются, является температура. От простых приложений определения температуры на улице, чтобы вы знали, как правильно одеться, до более серьезных, таких как возможность измерить температуру своего тела, чтобы убедиться, что у вас нет лихорадки. LM35 — датчик, способный измерять температуру. В этой статье я подробно расскажу, что такое LM35, от того, как он работает, до множества приложений. ДатчикиПрежде чем мы углубимся в работу LM35, я быстро расскажу об основах датчиков. Датчик — это устройство, которое обнаруживает изменения в реальном мире и затем передает эту информацию в систему на основе микроконтроллера, такую как Arduino, для дальнейшей обработки. Микроконтроллеры и другие компьютерные процессоры работают с напряжением. Датчик реагирует на изменения в физическом мире и подает напряжение на микроконтроллер.Затем микроконтроллер может обрабатывать эту информацию на основе различных критериев. Выход датчика определяется его входом. Чувствительность датчика определяет, насколько выходной сигнал изменяется по отношению к входному. Допустим, датчик температуры работает от 0 В до 5 В. Напряжение на выходе датчиков будет изменяться пропорционально измеряемой температуре. Датчик сам по себе является избыточным. Соответствующие системы и обработка должны выполняться на выходе, чтобы вычислить любую измеряемую физическую величину. Датчик состоит из интегральных схем, транзисторов и диодов, которые сделаны из полупроводникового материала. Почему мы используем датчики?Но зачем нужны датчики? Можем ли мы жить без них? Ответ — нет! Мы не можем без них жить. Они предоставляют ценные услуги в системах, которые не смогли бы работать без них. Если бы в вашем кондиционере не было датчика, сообщающего ему, какая температура в комнате, он не сможет регулировать температуру в этой комнате, и вам будет либо очень холодно, либо очень жарко. Есть 5 причин, по которым нам нужны датчики; они обеспечивают бесперебойную и эффективную работу системы, следят за любыми нарушениями, контролируют операции, обеспечивают эффективное использование ресурсов и в случае проблем с производительностью вносят соответствующие изменения в конструкцию. Типы датчиковВ основном есть два типа датчиков: Активный и Пассивный. Активные датчики — это тип датчика, которому для излучения излучения требуется внутренний источник энергии. Этот тип излучения может быть в форме света, такого как лазер, инфракрасных радиоволн или ультразвуковых волн. Это излучение используется для обнаружения объектов и изменений в окружающей среде. Излучение испускается датчиком, а затем, достигнув целевого объекта, отражается обратно в датчик. Некоторые общие датчики, которые являются активными, включают дальность, инфракрасный порт и радар. Датчик расстояния посылает волну, а затем вычисляет время, которое требуется, чтобы волна поразила целевой объект и отразилась обратно.Поскольку скорость волны известна, можно рассчитать расстояние до объекта. Пассивные датчики , с другой стороны, не производят собственного излучения для обнаружения объектов или изменений в окружающей среде. Они полагаются на излучение целевого объекта. Излучение, такое как тепло или тепловое инфракрасное излучение. Электронный термометр является примером пассивного датчика, поскольку он не производит собственное излучение, а полагается на температуру вашего тела для определения изменений. ПриложенияЕсть так много датчиков и приложений, что я мог бы о них долго говорить. Но, ради экономии времени, я ограничу их наиболее распространенными приложениями. Все эти приложения, которые я собираюсь перечислить, не могли бы работать без датчиков. АвтомобилестроениеВ автомобильной промышленности датчики используются во многих областях, начиная с контроля торможения и тяги, подушек безопасности, предотвращения столкновений, комфорта и данных двигателя. ПроизводствоПроизводство — это обширная область, охватывающая такие вещи, как техническое обслуживание оборудования, мониторинг производительности оборудования, точная настройка систем качества и реагирование на требования рынка. АвиацияПолет — опасное занятие, и для него необходимы системы, которые помогут вам добраться из одного пункта назначения в другой. Применение датчиков в авиации включает навигацию, измерение давления в двигателе и масла / топлива, погодных условий, скорости самолета и многое другое. МедицинаПравильное оборудование может стать решающим фактором между жизнью и смертью. Вот несколько вариантов использования датчиков в медицине; мониторинг артериального давления, уровня глюкозы, жизненно важных функций пациентов, обнаружение заболеваний, передаваемых посетителями пациентам, и робототехника в операционной. LM35Итак, теперь, когда мы лучше понимаем, что такое датчики, а также различные типы датчиков и их применения, давайте углубимся в то, что такое LM35. LM35 — датчик, измеряющий температуру. Префикс LM означает линейный монолитный. Температура — важный параметр, который обычно измеряется. От погодных систем до кондиционеров — датчики температуры являются неотъемлемой частью повседневной жизни. LM35 может измерять температуру окружающей среды или любого другого объекта, к которому он подключен. Датчики температуры бывают двух видов; Контактные и Бесконтактные. БесконтактныеБесконтактные датчики температуры не требуют физического подключения к объекту, температуру которого они пытаются измерить. Скорее, он измеряет температуру, испускаемую излучением этого объекта. КонтактныеКонтактные датчики температуры подразделяются на 3 подкатегории; Электромеханические датчики температуры сопротивления и На основе полупроводников. Электромеханический датчик температуры работает почти как выключатель. Он содержит два металла, которые могут быть никелем, медью, вольфрамом или алюминием. Эти два металла связаны вместе, образуя так называемую биметаллическую полосу. Поскольку два металла имеют разные скорости расширения, когда два металла подвергаются повышению температуры, они изгибаются. Таким образом, они действуют как переключатель, разрешающий или предотвращающий прохождение тока. Самым распространенным электромеханическим датчиком является термостат. Он использовался в приложениях для управления нагревательными элементами в котлах, печах и системах охлаждения радиаторов транспортных средств. Однако они сильно устарели и больше не используются. Датчики температуры сопротивления определяют температуру провода, намотанного на керамику или стекло. Проволока — это чистый материал, для которого очень точное соотношение между сопротивлением и температурой.Следовательно, температуру можно рассчитать, используя правильные математические формулы. Полупроводниковые датчики температуры названы так, потому что они работают с использованием полупроводников. Они представлены в виде интегральной схемы. Полупроводники в основном состоят из кремния. Кремний — отличный материал, поскольку он широко доступен, прост в использовании, имеет нужные характеристики и дешев. Итак, к какой категории датчиков температуры относится LM35? LM35 — датчик на основе полупроводника.Это невысокая цена, и он легко доступен среди других датчиков температуры. Как работает LM35LM35 — это датчик температуры, электрический выход которого пропорционален температуре в градусах Цельсия. Это линейное устройство, что означает, что напряжение на выходе LM35 увеличивается пропорционально температуре. Это соотношение составляет 10 мВ / ° C. Это означает, что каждый раз, когда температура увеличивается на один градус, напряжение на выходе LM35 увеличивается на 10 мВ (0.10 В). Итак, если бы вы находились при комнатной температуре, которая обычно составляет 25 ° C, выход LM35 будет 250 мВ или 0,25 В. Итак, вы видите, насколько просто рассчитать температуру. Достаточно просто умножить выходное напряжение LM35 на 100. Кроме того, LM35 не требует какой-либо калибровки для достижения такой точности. Он готов к использованию, как только вы его получите. И, благодаря выходному сопротивлению и точной калибровке, подключение к цепям управления очень просто.Я расскажу об интерфейсе ниже. ХарактеристикиНиже представлена распиновка LM35: Как я упоминал выше, LM35 откалиброван в градусах Цельсия и имеет линейный масштабный коэффициент 10 мВ / ° C. Хотя выходные данные выражаются в градусах Цельсия, вы все равно можете получить температуру в градусах Фаренгейта, используя формулу Цельсия в Фаренгейта. Ниже приведены другие важные особенности, на которые следует обратить внимание
ИнтерфейсLM35 является автономным устройством. Это означает, что вы не можете просто подключить его выход к дисплею и ожидать увидеть температуру. Требуется схема управления, которая может выполнять вычисления для получения температуры, а затем отображать ее на чем-то вроде ЖК-дисплея (жидкокристаллического дисплея).. Выход должен быть подключен к аналого-цифровому преобразователю (АЦП) модуля на базе микроконтроллера, такого как Arduino (или даже просто автономного микроконтроллера). Не вдаваясь в подробности, АЦП микроконтроллера преобразует выходное напряжение LM35 (аналоговое) в цифровую форму (представленную в двоичной форме). Так как LM35 не требует дополнительных схем, подключить LM35 к микроконтроллеру так же просто, как подключить его выход к входному контакту АЦП микроконтроллера. Различные типы упаковкиДатчики могут быть упакованы в различных вариантах. Эти варианты включают TO-CAN, TO-92, SOIC, TO-220 и многие другие. Если вы хотите подробно изучить все типы упаковки компонентов, вы можете найти их здесь. Что касается упаковки датчиков температуры серии LM35, в вашем распоряжении несколько вариантов, перечисленных ниже:
ПреимуществаLM35 — отличный вариант для любителей, студентов и DIY-проектов, потому что он имеет множество замечательных преимуществ и преимуществ, которые принесут пользу этим приложениям. Первое главное преимущество — простота использования. Для работы LM35 не требуется никаких дополнительных схем. Даже если у вас нет цепи управления, вы все равно можете включить LM35 и считать его выходной сигнал с помощью мультиметра для расчета температуры. Калибровка не требуется. Вы можете использовать LM35 сразу после его распаковки. Нет необходимости обрезать или калибровать его, так как он готов к работе. Просто подключи и играй. Поскольку зависимость между напряжением и температурой пропорциональна, вычислить температуру так же просто, как умножить выходную мощность на коэффициент 100. Стоимость. LM35 дешев и доступен. Итак, для любителей или студентов, которые хотят сэкономить, это ваш лучший друг. Распиновка LM35, техническое описание, прикладная схемаВ сообщении объясняется, как сделать прикладную схему LM35, исходя из ее таблицы данных, распиновки и других технических характеристик. Автор: SS kopparthy LM35 Основные характеристикиIC LM35 — это устройство для измерения температуры, внешне напоминающее транзистор (наиболее популярным корпусом является корпус TO-92). Это устройство используется в большинстве схем, в которых необходимо измерять температуру, поскольку это устройство является недорогим, надежным и имеет точность до + -3 / 4 градуса Цельсия. Низкая стоимость датчика обусловлена его подстройкой и калибровкой на уровне пластины. Эта ИС намного лучше термистора из-за точности измерения температуры. Описание выводовКак вы можете видеть на рисунке выше, микросхема LM35 состоит из трех выводов, два из которых предназначены для питания датчика, а другой является выводом выходного сигнала. Датчик может работать в диапазоне от -55 до 150 градусов Цельсия. Выходная температура прямо пропорциональна изменению температуры в градусах Цельсия. Также доступен другой вариант LM35C с диапазоном температур от -40 до 110 градусов Цельсия. Технические характеристики и характеристикиЭто устройство выдает повышение температуры на 10 мВ на градус Цельсия. Это устройство потребляет ток всего 60 мкА. Таким образом, он не потребляет много энергии из аккумулятора или источника питания. Кроме того, из-за этого низкого тока самонагрев устройства составляет всего 0,1 ° C. Доступны и другие варианты этого устройства в другой упаковке, например, TO-46 и TO-220. Они работают так же, как и традиционные, но различаются по областям их использования и возможностям для конкретного приложения. Например, металлический корпус TO-46 может использоваться для измерения температуры поверхности, поскольку металлический корпус может находиться в непосредственном контакте с поверхностью, температуру которой необходимо измерить, в то время как корпус TO-92 не может, поскольку устройство измеряет Температура в основном зависит от температуры клемм устройства, поскольку металлические клеммы проводят больше температуры, чем пластиковый корпус. Следовательно, LM35 в корпусе TO-92 используется для измерения температуры воздуха в большинстве цепей. Блок-схема и внутреннее функционированиеНа изображении выше показана внутренняя блок-схема IC LM35. Здесь мы видим, что внутренняя конфигурация ИС состоит из пары операционных усилителей A1 и A2. Первый операционный усилитель A1 сконфигурирован как точный датчик температуры через контур обратной связи, образованный парой BJT, сконфигурированных как токовое зеркало. Токовое зеркало обеспечивает идеально линейную и стабильную скорость определения температуры и предотвращает ложное срабатывание или неточные показания температуры на выходе. Измеренная температура создается на стороне эмиттера токового зеркала со скоростью 8,8 мВ на градус Цельсия. Выходной сигнал подается на буферный каскад с использованием другого операционного усилителя A2, который сконфигурирован как повторитель напряжения с высоким импедансом. Этот каскад A2 действует как буфер для усиления преобразования температуры в напряжение и передает его на последний выходной вывод IC через другой каскад BJT с высоким импедансом, сконфигурированный как эмиттерный повторитель. Таким образом, конечный выход становится сильно изолированным от фактического каскада датчика температуры и обеспечивает высокоточную реакцию измерения температуры, которая может использоваться пользователем с внешним переключателем, таким как каскад релейного драйвера или симистор. Использование радиатораМикросхема датчика LM35 также может быть припаяна к ребру радиатора для повышения точности и уменьшения времени обнаружения и отклика в медленно движущемся воздухе. Чтобы лучше понять, давайте взглянем на следующую схему, которая использует LM35 для индикации, когда температура превышает указанный уровень: Схема датчика температуры с использованием LM35 ICВ схеме LM35 используется операционный усилитель IC741 как компаратор. Операционный усилитель сконфигурирован как неинвертирующий усилитель. Это означает, что когда LM35 обнаруживает высокую температуру, выход операционного усилителя становится + ve, загорается красный светодиод, а температура падает ниже указанного уровня, выход операционного усилителя становится отрицательным и загорается зеленый светодиод. вверх. Высокий уровень температуры может быть установлен с помощью предустановки в контуре. Чтобы установить уровень температуры, при котором загорается красный светодиод, вам необходимо знать фактическую температуру, при которой цепь проверяется. Для этого можно использовать мультиметр. Поскольку мы знаем, что выходное напряжение LM35 увеличивается на 10 мВ при повышении температуры на градус Цельсия, мы можем использовать мультиметр для измерения выходного напряжения, например, напряжение составляет 322 мВ, тогда температура в месте составляет 32,2 ° C. Вы даже можете проверить ИС, работает она или нет, используя описанную выше процедуру. Вы можете измерить фактическую температуру с помощью атмосферного термометра и сравнить ее со значениями, полученными с помощью LM35. Вы можете не получить точные значения, но должны получить близкие значения. Цепь управления реле LM35Точный контроллер температуры на основе LM35 может быть построен для управления внешней нагрузкой, такой как нагреватель или вентилятор, путем присоединения ступени драйвера реле к нашему предыдущему, как показано ниже: После понимания того, как вышеупомянутый LM35 схема работает, вы должны были понимать, как LM35 работает практически в схемах. |