Merač teploty - Temperature meter - 2÷100°C. IC LM35DZ.

By Administrator at April 11, 2013 12:06
Filed Under: Non-Atari

Dosť často potrebujem merať teplotu - napríklad teplotu nejakého chladiča v zariadení. Najprv som chcel postaviť jednoúčelovku, ale potom ma napadlo že si urobím prípravok na meranie a stačí ak pripojím digitálny multimeter.  Nakoniec dá sa to postaviť aj zo samostatným digitálnym merákom, ktorý je nastavený na citlivosť na plný rozsah 200mV - takéto digitálne meradlá sú bežne k dostaniu v obchode - a je na Vás či použijete LCD verziu, alebo verziu s LED displejom, funguje to v obidvoch prípadoch, len merák s LED displejom je určený skôr na prevádzku zo sieťového zdroja (spotreba ...). Na jednoduchý merač teploty je ako stvorené čidlo LM35DZ - bez problémov sa dá zohnať a stačí k nemu naozaj pridať len pár súčiastok aby sme mali k dispozícii potrebný merač.

Napadlo ma použiť bez problémov dostupné čidlo LM35DZ - ten rozsah merania =  2÷100°C mi vyhovuje, tu nepotrebujem merať teploty v mínuse a ani tých 100°C pre zariadenie už nie je to pravé orechové a tak teda ten rozsah je naprosto vyhovujúci. Drobný problém je v tom, že čidlo LM35DZ prevádza teplotu  1°C=10mV, t.j. pri teplote 100°C je na jeho výstupe celý 1V. Pri použití dig. meradla kde môžeme prepínať rozsahy to problém nie je, vadí to ak máme dig. meradlo, ktoré má len základný merací rozsah 200mV.

 

Potom sú len dve možnosti:

- prerobiť vstup dig. meradla z 200mV na 2V(t.j. zmeniť vstupné odpory a na meradle prestaviť natrvalo desatinnú bodku), možné - ale mnou tu nepoužité

- dig. meradlo je nastavené na svoj základný rozsah 200mV, kedy má nastavenú správne aj desatinnú boku a výstup z čidla LM35DZ pomocou odporov nastavíme na 1/10 pôvodnej hodnoty, t.j. čidlo bude mať na svojom výstupe citlivosť =  1°C = 1mV


Použil som tú druhú cestu, pretože aj na digi meráku existuje rozsah 200mV a nič sa nemusí ďalej prepočítať a na displeji máme pekne priamo údaj v °C a to dokonca aj na desatiny stupňa. Netvrdím že som to vymyslel, ono totiž ak to niekto chce použiť, tak musí ten pomer 1:10 dodržať a tak teda som to urobil aj ja ...


Aký delič použiť ? Taký ktorý nezaťaží priveľmi výstup čidla a zase nesmie byť tak veľký aby sa začal negatívne prejavovať vstupný odpor dig. meradla. A tak isto tie odpory musia byť bežne k dostaniu aby sa to nekomplikovalo. Pri požadovanej výstupnej hodnote = 1/10 som použil delič 90kΩ a 10kΩ, ktorý je dobrým kompromisom na to čo je opísané v predchádzajúcej vete. Odpor 90kΩ je poskladaný z hodnoty 22kΩ a 68kΩ. 3 odpory - to sa dá prežiť. Najlepšie je použiť presné odpory, potom sa už nič nemusí nastavovať. Nasledujú ešte tri pomocné filtračné kondenzátory - 10uF (tantal) a 2x M1 (keramika). No a ešte to už v úvode spomínané čidlo LM35DZ.

 

(Vlastné čidlo LM35DZ, detailný záver - prívody čidla a doštička  sú

prestriekané elektroizolačným lakom - mimo povrchu čidla !  Čidlo je

na základnú dosku pripojené pomocou 5 kolíkového konektora - taký

som mal k dispozícii.

(Popis čidla je na spodnej strane,  čierny vývod + odizolovaný vodič = Gnd = vývod 3,

žltý vodič = vývod  2= Vout,

červený a ružový vodič = vývod 1 =Vin)



Dočasné prichytenie 9V batérie na základnú doštičku plošných spojov je vyriešené -  viď foto (stará gumička je z magnetofónu ATARI XC12 ...):

 

 

Poďme na schému, naozaj nič zložitého tam nie je, zapojenie pre digitálne meradlo s základným rozsahom 200mV:


P.S. - z bodu 2 tiež dostávate to, čo je popísané na nasledujúcom obrázku ...

 

Pre tých, ktorých zaujíma aj pôvodný rozsah - vstupný rozsah digitálneho meráku = 2V, nezabudnite si potom správne prepojiť desatinnú bodku, aby ste nemuseli stále prepočítavať !:

 

 

Napájanie LM35DZ  musí byť oddelené od napájania použitého digitálneho meradla, je to daň za jednoduchosť, zase na druhej strane pri spotrebe cca 60uA tá batéria 9V vydrží večnosť, sám neviem načo som tam dal ten vypínač - asi zo zvyku. Inak ak odpojím napájanie, tak 10uF kondenzátor to vládze napájať tak asi ešte 4 sekundy než  poklesne napájanie čidla pod povolenú najnižšiu hodnotu 4V. Napájanie LM35DZ je v rozsahu 4÷32V/DC, ten rozsah tu nevyužijem, ale zase aj pri poriadne "vyblinkanej" 9V batérii to ešte stále bude no problem fungovať. Na zapojení nie je nič zložitého, akurát sú pridané nejaké filtračné kondenzátory aby nám náhodou neplával výstup vďaka okolitému rušeniu.  Použitý merací káblik je dlhý cca 80 cm, môže byť aj dlhší, mne stačila uvedená dĺžka. (Tienený káblik nie je na zahodenie ...)


Samozrejme existuje aj možnosť pekne to celé priamo vstavať do jedného púzdra spolu aj s nejakým LCD meracím prístrojom - proste potom to bude jednoúčelovka. Pri pozornom čítaní datasheetu zistíte, že existuje aj verzia obvodu LM35 pre rozsah  -40 ÷ 150°C, takže sa ten pôvodný rozsah dá skutočne rozšíriť celkom slušne. Tam už je ale treba upraviť napájanie LM35-ky (musí byť iný typ - nie mnou tu použitý LM35DZ), pretože tam už treba aj záporné predpätie - zase v datasheete je to celkom slušne popísané. Fakt je ten - čo bude robiť baterka pri -40°C je vec iná ...Smile

 

 

Je to naozaj jednoduchý prípravok, ale vie perfektne poslúžiť, viem o čom hovorím. Pomôže napríklad zistiť aj teploty priamo v zariadení, takže umožňuje nájsť problematické miesta, kde sa potom môžu vďaka miestnemu prehriatiu vyskytnúť chyby, alebo práve vďaka vysokej teplote zariadenie prestáva pracovať úplne. Presné použitie merača zostáva na Vašej fantázii. V tomto prípade platí - za málo peňazí veľa muziky, častejšie to ale poznáme v opačnom garde ...

 

 

Pri fotení som mal dosť  teplo ...

 

Datasheet LM35:

LM35 datasheet.pdf (303,72 kb)

 

Čidlo LM35DZ je natoľko šikovné pre použitie že sami vidíte ako ľahko by sa takto dal urobiť napríklad termostat, pričom vôbec nie je problém s nastavením - stačí jeden prepínač na nastavenie teploty, druhá poloha prepínača potom sleduje aktuálnu teplotu, pritom na sledovanie stačí iba jeden digi merák + jeden komparátor (najlepšie OZ) na preklápanie výstupu (napríklad cez relé) a je hotovo. Iné možnosti využitia si určite asi domyslíte aj sami.

____________________________________________________

Vaše hodnotenie, Rate post:

Comments

12/8/2018 7:36:26 PM #

trackback

Directory Non-Atari.

Directory Non-Atari.

Igi blog |

Comments are closed

Info o autorovi

Volám sa Igor Gramblička, bydlisko: Bratislava, Slovakia. Môj nick: Igi. Blog je o mojich záujmoch - som už na dôchodku, predtým som pracoval ako IT špecialista na počítačové siete a redakčné systémy vo viacerých denníkoch - až som pred rokmi nakoniec zakotvil v jednom denníku kde som to potiahol až do konca mojej profesnej kariéry.