Termistorbasert termostatkrets

Termostat er dannet ved å summere to greske ord termo og statos, termos betyr varme og statos betyr stasjonær, stående eller fast. Termostat brukes til å kontrollere enhetene eller husholdningsapparatene i henhold til temperaturen, som å slå på / av klimaanlegg, romvarmer etc. Vanlige anvendelser av termostat er å opprettholde romtemperatur i sentraliserte varmesystemer eller kjølesystem, regulering av kjøleskapstemperatur, kjølesystem, elektrisk strykejern, ovner, hårføner og mange flere. Programmerbare og smarte termostater er også tilgjengelig i markedet i dag.

Typer termostat:

For å registrere temperaturen bruker forskjellige termostater forskjellige sensorer eller enheter, og i henhold til det kan de hovedsakelig klassifiseres i to typer

Mekanisk termostat
Elektrisk / elektronisk termostat

Mekanisk termostat -

Bimetal termostat faller under mekanisk termostat. Vanligvis har de et hus og en knott som vist på bildet nedenfor. Den har en fast kontakt og en bevegelig lever som er sammensatt av to forskjellige metaller som har forskjellige koeffisienter for lineær ekspansjon. Enden av den bevegelige spaken kobles til med fast kontakt når temperaturen synker, og kobles fra når romtemperaturen er høy. Det er slik det kan slå på og av enhetene i henhold til temperaturen.

Noen eksempler der bimetalltermostater brukes - jern, kjøleskap, klimaanlegg.

Elektrisk termostat -

De vanligste elektroniske temperatursensorene er termoelementer og termistorer som brukes i termostat. Både termistor og termoelement elektriske egenskaper opplever endring når de utsettes for temperaturvariasjoner.

Termoelement er en enhet som bruker minst to forskjellige metallstriper som er sammenføyd i den ene enden for å danne to kryss; varmt kryss og kaldt kryss. Varmt kryss er et målekryss; objekt hvis temperatur skal måles, plasseres ved Hot junction, mens Cold junction (hvis temperatur er kjent) er referansekrysset. På grunn av denne temperaturforskjellen genereres en spenningsforskjell kjent som termoelektrisk spenning som brukes til å måle temperaturen. Termoelement brukes i kjeler, ovner etc.

Den andre typen elektrisk sensor som brukes i termostat er termistor som vi skal studere nærmere i eksempel med.

Hva er en termistor?

Som navnet antyder, er en termistor en kombinasjon av to ord, termisk og motstand. Det er en resistiv komponent hvis motstand varierer med endring i temperatur.

Termistorer er svært pålitelige og har et bredt spekter av skala for å oppdage mindre temperaturvariasjoner verdifullt. De er billige og nyttige som temperatursensor. Termistor brukes i digital termostat.

Typer termistor

Avhengig av dens motstandsvariasjon med hensyn til omgivelsestemperaturen, er det to typer termistorer. De blir forklart i detalj nedenfor: -

1. PTC - Positiv temperaturkoeffisient.

Motstanden er direkte proporsjonal med temperaturen, dvs. motstanden synker med temperaturfall og omvendt.

2. NTC - Negativ temperaturkoeffisient.

Motstanden er indirekte proporsjonal med temperaturen, dvs. motstanden reduseres med økning i temperatur og omvendt.

Vi bruker NTC-termistor i applikasjonen vår. 103 indikerer motstanden til termistoren ved normal temperatur betyr 10k Ohm.

Påføring av NTC termistor:

Å kunne kontrollere hvilken som helst enhet basert på temperaturvariasjonen er en veldig praktisk og interessant idé. En slik populær applikasjon er Brannalarm, hvor termistor registrerer varmen og utløser alarmen.

NTC-termistorer brukes mest i forskjellige bruksområder, men der det er krav om lav motstand ved startpunkt, brukes PTC-termistor.

Motstanden til termistoren ved romtemperatur er spesifisert av produsenten i databladet sammen med de forskjellige verdiene av motstander ved forskjellig temperatur, og derved kan man velge riktig termistor for riktig bruk.

Her er noen kretser bygget ved hjelp av Thermistor:

Brannalarm ved bruk av Thermistor
Temperaturstyrt DC-vifte ved bruk av Thermistor
Grensesnitttermistor med Arduino for å måle og vise temperatur på LCD
Temperaturstyrte AC-husholdningsapparater

Komponent kreves:

NTC 103 termistor (10k Ω).
BJT BC 547.
5k Ω Potensiometer (POT).
1kΩ motstand.
LED.
Strømforsyning - 6V DC.
Brettbrett og tilkoblingsledninger.

Kretsdiagram over termistorkrets:

Arbeid av termostatkrets:

Kretsen kompromitterer av en spenningsdelerkrets og gir ut "PÅ og AV" -bryter. Spenningsdelerkrets dannes av termistoren og en variabel motstand.

Spenningsdelerkretsutgang er koblet til basen til NPN-transistoren gjennom en 1k motstand. Spenningsdelerkrets gjør det mulig å fornemme variasjonen i spenning forårsaket av variasjon i motstanden til Thermistor. Ved å bruke en POT i spenningsdeleren kan vi justere følsomheten til termistoren. Du kan også bruke en fast motstand i stedet for Variabel motstand for et fast utløsepunkt, betyr at LED-lampen vil bli slått på, bare hvis temperaturen krysser en bestemt verdi, og du ikke kan justere utløserpunktstemperaturen. Så bruk bedre en POTTE og variere følsomheten ved å bare dreie på knappen.

Man kan velge motstandssettet ved hjelp av formelen nedenfor -

Vo = × V _IN

I kretsen vår har vi erstattet R2 med POT og R1 med LDR, slik at utgangsspenningen endres med Thermistor-motstanden. Og motstanden til termistor endres med utetemperaturen, så utgangsspenningen vil endres når vi endrer temperaturen rundt termistoren. Transistoren slås på ved 0,7 V eller høyere, som er VBE-spenningen.

En enklere måte å velge og kjenne passende R2 for 10k NTC-termistor, er å simulere kretsen i Proteus og få en nær verdi på R2. Også ved å erstatte termistor med en variabel motstand kan vi studere dens tilsvarende effekt i kretsen i henhold til nedenstående kretsdiagrammer:

Den andre delen av kretsen er transistorseksjon der transistoren fungerer som en bryter for LED D1. Siden en transistor er en strømstyrt enhet, er en motstand R1 koblet til inngangsterminalen for å begrense strømspenningen.

Med henvisning til simuleringskretsen ovenfor, så snart temperaturen stiger nær termistoren, reduseres den elektriske motstanden, noe som resulterer i spenningsøkning over RV1. Så spenningen ved basen av transistoren (V _BE) øker også, og så snart V _BE ≥0,7 V begynner transistoren å lede og LED vil bli slått på.

Vær oppmerksom på at vi kan erstatte denne LED-lampen med en summer eller pære osv. I kretsen ovenfor med minimal tilsetning av få flere komponenter. Sjekk også demonstrasjonsvideoen nedenfor.