Litar termostat berasaskan termistor

Termostat dibentuk dengan menjumlahkan dua istilah Yunani termo dan stato, termos bermaksud panas dan stato bermaksud pegun, berdiri, atau tetap. Termostat digunakan untuk mengendalikan perangkat atau peralatan rumah tangga sesuai dengan suhu, seperti menghidupkan / mematikan pendingin hawa, pemanas ruangan dll. Aplikasi termostat yang biasa digunakan adalah untuk menjaga suhu ruangan dalam sistem pemanasan terpusat atau sistem penyejukan, mengatur suhu peti sejuk, sistem pendingin, seterika elektrik, ketuhar, pengering rambut dan banyak lagi. Termostat yang boleh diprogramkan dan pintar juga terdapat di pasaran sekarang.

Jenis Termostat:

Untuk merasakan suhunya, Termostat yang berbeza menggunakan sensor atau peranti yang berbeza, dan menurutnya ia dapat dikelaskan kepada dua jenis

Termostat Mekanikal
Termostat Elektrik / Elektronik

Termostat Mekanikal -

Termostat Bimetal berada di bawah termostat mekanikal. Umumnya mereka mempunyai selongsong dan tombol seperti yang ditunjukkan dalam gambar di bawah. Ia mempunyai satu hubungan tetap dan satu hati yang bergerak yang terdiri daripada dua logam yang berbeza yang mempunyai pekali pengembangan linear yang berbeza. Hujung tuas yang bergerak dapat dihubungkan dengan kontak tetap ketika suhu menurun, dan terputus apabila suhu bilik tinggi. Itulah bagaimana ia dapat menghidupkan dan mematikan peranti mengikut suhu.

Beberapa contoh di mana termostat bimetal digunakan - seterika, peti sejuk, penghawa dingin.

Termostat Elektrik -

Sensor suhu elektronik yang paling biasa adalah termokopel dan termistor yang digunakan dalam termostat. Kedua-dua sifat elektrik termistor dan termokopel mengalami perubahan apabila terdedah kepada perubahan suhu.

Termokopel adalah peranti yang menggunakan sekurang-kurangnya dua jalur logam berbeza yang disatukan pada satu hujung untuk membentuk dua persimpangan; simpang panas dan simpang sejuk. Persimpangan panas adalah simpang penyukat; objek yang suhunya hendak diukur diletakkan di simpang Panas, sedangkan simpang Dingin (yang suhunya diketahui) adalah simpang rujukan. Oleh kerana perbezaan suhu ini, perbezaan voltan dihasilkan dikenali sebagai voltan termoelektrik yang digunakan untuk mengukur suhu. Termokopel digunakan dalam dandang, ketuhar dll.

Jenis sensor elektrik lain yang digunakan dalam termostat adalah termistor yang akan kita kaji lebih terperinci dengan contoh.

Apa itu Thermistor?

Seperti namanya termistor adalah gabungan dua perkataan, Thermal dan Resistor. Ini adalah komponen resistif yang rintangannya berbeza dengan perubahan suhu.

Thermistors sangat dipercayai dan mempunyai skala yang luas untuk mengesan variasi suhu kecil. Ia murah dan berguna sebagai sensor suhu. Thermistor digunakan dalam termostat digital.

Jenis Termistor

Bergantung pada variasi rintangannya sehubungan dengan suhu di sekitarnya, terdapat dua jenis termistor. Mereka dijelaskan secara terperinci di bawah: -

1. PTC - Pekali Suhu Positif.

Rintangannya berkadar terus dengan suhu iaitu, rintangannya berkurang dengan penurunan suhu dan sebaliknya.

2. NTC - Pekali Suhu Negatif.

Rintangannya secara tidak langsung berkadar dengan suhu iaitu, rintangannya berkurang dengan peningkatan suhu dan sebaliknya.

Kami menggunakan termistor NTC dalam aplikasi kami. 103 menunjukkan rintangan termistor pada suhu normal bermaksud 10k Ohm.

Aplikasi termistor NTC:

Untuk dapat mengawal sebarang peranti berdasarkan variasi suhu adalah idea yang sangat mudah dan menarik. Salah satu aplikasi yang popular ialah penggera Kebakaran, di mana termistor merasakan panas dan mencetuskan penggera.

Termistor NTC paling banyak digunakan dalam pelbagai aplikasi tetapi di mana terdapat keperluan rintangan rendah pada titik permulaan, termistor PTC digunakan.

Rintangan termistor pada suhu bilik ditentukan oleh pengeluar dalam lembar data bersama dengan set nilai rintangan yang berbeza pada suhu yang berbeza, sehingga seseorang dapat memilih termistor yang tepat untuk aplikasi yang sesuai.

Berikut adalah beberapa litar yang dibina dengan menggunakan Thermistor:

Penggera Kebakaran menggunakan Thermistor
Kipas DC Terkawal Suhu menggunakan Thermistor
Memadankan Thermistor dengan Arduino untuk Mengukur dan Memaparkan Suhu pada LCD
Peralatan Rumah AC yang Terkawal Suhu

Komponen diperlukan:

Termistor NTC 103 (10k Ω).
BJT BC 547.
Potensiometer 5k Ω (POT).
Perintang 1kΩ.
LED.
Bekalan Kuasa - 6V DC.
Papan roti dan wayar penyambung.

Litar Diagram Litar Termistor:

Kerja Litar Termostat:

Litar tersebut berkompromi dengan rangkaian pembahagi voltan dan litar suis "ON dan OFF" output. Litar pembahagi voltan dibentuk oleh termistor dan perintang yang berubah-ubah.

Output litar pembahagi voltan disambungkan ke dasar transistor NPN melalui perintang 1k. Litar pembahagi voltan memungkinkan untuk merasakan variasi voltan yang disebabkan oleh variasi rintangan Thermistor. Dengan menggunakan POT di pembahagi voltan, kita dapat menyesuaikan kepekaan termistor. Anda juga dapat menggunakan perintang tetap sebagai pengganti Perintang yang berubah-ubah untuk titik pemicu tetap, yang bermaksud LED akan dihidupkan, hanya jika suhu melintasi nilai tertentu dan anda tidak dapat menyesuaikan suhu titik pemicu. Oleh itu, gunakan POT lebih baik dan ubah kepekaan dengan hanya memutar kenop.

Seseorang boleh memilih set perintang dengan formula di bawah-

Vo = × V _DALAM

Di litar kami, kami telah menggantikan R2 dengan POT dan R1 dengan LDR, jadi voltan keluaran berubah dengan rintangan Thermistor. Dan rintangan termistor berubah dengan suhu luar, jadi voltan keluaran akan berubah ketika kita mengubah suhu di sekitar termistor. Transistor akan menyala pada 0.7 V atau lebih tinggi yang merupakan voltan VBE.

Cara yang lebih mudah, untuk memilih dan mengetahui R2 yang sesuai untuk termistor NTC 10k, adalah dengan mensimulasikan litar di Proteus dan mendapatkan nilai dekat R2. Juga dengan mengganti termistor dengan perintang yang berubah-ubah, kita dapat mengkaji kesan setara dalam litar seperti di rajah litar di bawah:

Bahagian kedua litar adalah bahagian transistor di mana transistor bertindak sebagai suis untuk LED D1. Oleh kerana transistor adalah peranti terkawal semasa, perintang R1 disambungkan ke terminal inputnya untuk mengehadkan lonjakan arus.

Merujuk kepada litar simulasi di atas, sebaik sahaja suhu meningkat di dekat termistor, rintangan elektriknya berkurang, mengakibatkan voltan meningkat di seluruh RV1. Jadi voltan di dasar transistor (V _BE) juga meningkat, dan sebaik sahaja V _BE ≥0.7 V transistor mula bergerak dan LED akan dihidupkan.

Harap maklum bahawa kami boleh mengganti LED ini dengan buzzer atau mentol dll di litar di atas dengan penambahan minimum beberapa komponen lagi. Lihat juga Video Demo di bawah.