LM35: Analyse af den mest populære temperatursensor

Es el sensor de temperatura mest brugte og mest populære. I denne artikel vil vi analysere højdepunkterne i LM35, en højpræcis (og også meget billig) temperaturmåleanordning, der er meget udbredt i elektronik- og automationsapplikationer.

Denne analoge sensor, som måler temperaturen i grader celsius eller Celsius, fungerer inden for et driftsspændingsområde, der går fra 4 V til 25 V. I dette indlæg vil vi give en detaljeret beskrivelse af LM35, herunder pinout, dens drift, den protokol, den bruger og andre detaljer.

Det integrerede LM35-kredsløb blev udviklet af det amerikanske firma National Semiconductor i 1976. Den stor fordel Det, der blev leveret dengang, var, at der på grund af konverterens lave indgangseffekt næsten ikke er nogen selvopvarmning af komponenten, hvilket er vigtigt ud fra et målingspræcisionssynspunkt. I øjeblikket er det meget brugt i projekter, der er udviklet på den populære open source-elektronikoprettelsesplatform Arduino.

Denne temperaturmåler tres terminales Den tilbyder en analog udgangsspænding proportional med temperaturen uden behov for et eksternt kalibreringskredsløb. Disse er nogle af dens mest hyppige anvendelser:

• Temperaturmålinger i et bestemt miljø.
• Termisk shutdown-funktion for et kredsløb eller en komponent i et specifikt projekt.
• Måling af batteritemperatur (som en måde at beskytte mod overophedning).

LM35 specifikationer

Disse er de aspectos técnicos básicos af LM35 temperatursensor:

• Rango de temperatura fra -55 °C til 150 °C.
• Voltaje de salida med skaleringsfaktor på 10 mV/°C. Det betyder, at spændingen stiger med 10 mV for hver grads temperaturstigning. For eksempel betyder 280 mV 28°C.
• Kalibreringsnøjagtighed ±0,5°C ved stuetemperatur.*
• Fuente de alimentación requerida de 4 V a 25 V.
• Strømforbrug: 60 µA.

(*) Graden af ​​præcision kan variere afhængigt af andre faktorer såsom strømforsyningsspænding eller miljøforhold. På den anden side påvirker selvopvarmning næppe måleprocessen.

LM35 temperatursensor pinout

 

Dette er PINOUT-konfigurationen af ​​LM35, som består af tre ben (som vist på billedet ovenfor):

1. Vcc. input pin eller Power Pin, tilsluttet +5 V.
2. Vout. Udgangsstift, også kaldet Output Pin. Den skal forbindes med en analog pin på mikrocontrolleren.
3. Jord. "Jord" pin (forbundet til 0 V eller GND).

Sådan fungerer det

LM35 sensorkernen indeholder en temperaturfølsomt element, som generelt er lavet af silicio eller et andet fast materiale med lignende egenskaber. Dette element viser en lineær ændring i dets elektriske egenskaber som reaktion på temperaturvariationer.

Den lineære analoge spændingsudgang, der er direkte proportional med den temperatur, der måles, som vi allerede har forklaret i specifikationsafsnittet. Bagefter er der proceso de calibración, hvorved forholdet mellem temperaturen og den tilsvarende udgangsspænding etableres. Stabiliteten af ​​forsyningsspændingen er det, der garanterer nøjagtigheden af ​​aflæsningerne.

Den analoge spændingsudgang fra LM35-sensoren kan uden problemer tilsluttes mikrocontrollere, analog-digitale konvertere og andre typer elektroniske kredsløbs. Den kan forbindes direkte med ideen om at konvertere analog spænding til en digital temperaturaflæsning. Data, der er til stor hjælp til efterfølgende analyse og bearbejdning.

Fordele og ulemper ved at bruge LM35-sensoren

Der er mange fordele af brugen af ​​LM35-sensoren, hvorfor den er blevet en meget brugt komponent med talrige anvendelsesmuligheder. Disse er sammenfattet de mest bemærkelsesværdige:

• Alta precisión.
• Lineær output.
• Bredt temperaturområde.
• Bajo consumo de energía.
• Interfaz sencilla.

Der er dog også nogle svage punkter der skal lægges på bordet ved brug af denne sensor. Grundlæggende er der to: dens overdrevne følsomhed over for støj, som kan påvirke nøjagtigheden af ​​målingerne, og det faktum, at den ikke tilbyder et standard output.

Eksempel på brug af LM35 med Arduino

Til sidst inkluderer vi et simpelt projekt, der vil hjælpe os med bedre at forstå driften af ​​LM35-sensoren. Projektet består af overvåg temperaturen i Arduino virtuel terminal. Komponenterne i dette kredsløb er følgende:

1. Arduino som hovedkomponenten, der styrer alle funktioner.
2. Sensor LM35 til temperaturdetektion og dens konvertering til et analogt signal.
3. Analog til Digital Converter (ADC).

Værdien af ​​temperaturen registreret af sensoren vises på den serielle terminal (eller i den virtuelle terminal, hvis vi arbejder med Proteus, en af ​​de bedste muligheder med hensyn til simulering af elektriske kredsløb). Alt forklaret i disse linjer er godt opsummeret og grafisk forklaret på billedet ovenfor.