LM35: Tenperatura sentsore ezagunenaren analisia

Hau da tenperatura sentsorea erabiliena eta ezagunena. Artikulu honetan aipagarrienak aztertuko ditugu LM35, tenperatura neurtzeko doitasun handiko (eta, gainera, oso merkea) elektronika eta automatizazio aplikazioetan oso erabilia dena.

Sentsore analogiko hau, tenperatura neurtzen duena gradu zentigrado edo Celsius, 4 V eta 25 V bitarteko funtzionamendu-tentsio-tarte batean funtzionatzen du. Argitalpen honetan LM35-aren deskribapen zehatza emango dugu, pinout-a, bere funtzionamendua, erabiltzen duen protokoloa eta beste xehetasun batzuk barne.

LM35 zirkuitu integratua konpainia estatubatuarrak garatu zuen Erdieroale Nazionala 1976. urtean abantaila handia. Garai hartan eman zena izan zen, bihurgailuaren sarrerako potentzia txikia dela eta, osagaiaren autoberotzerik ia ez dagoela, eta hori garrantzitsua da neurketaren zehaztasunaren ikuspuntutik. Gaur egun, oso erabilia da kode irekiko elektronika sortzeko plataforma ezagunean garatutako proiektuetan Arduino.

Tenperatura neurtzeko gailu hau hiru terminal Tenperaturarekin proportzionala den irteerako tentsio analogikoa eskaintzen du, kanpoko kalibrazio-zirkuitu beharrik gabe. Hauek dira bere aplikazio ohikoenetako batzuk:

• Tenperatura-neurketak ingurune jakin batean.
• Proiektu zehatz bateko zirkuitu edo osagai baten itzaltze termiko funtzioa.
• Bateriaren tenperatura neurtzea (berotzetik babesteko modu gisa).

LM35 zehaztapenak

Hauek dira oinarrizko alderdi teknikoak LM35 tenperatura sentsorearena:

• Tenperatura-tartea -55 °C-tik 150 °C-ra.
• Irteerako tentsioa 10 mV/°C-ko eskala-faktorearekin. Horrek esan nahi du tentsioa 10 mV handitzen dela tenperatura gradu bakoitzeko. Adibidez, 280 mV 28 °C esan nahi du.
• Kalibrazioaren zehaztasuna ±0,5 °C giro-tenperaturan.*
• Energia-iturria behar da 4V-tik 25V-ra.
• Korronte-kontsumoa: 60 µA.

(*) Zehaztasun-maila alda daiteke beste faktore batzuen arabera, hala nola elikadura-tentsioa edo ingurune-baldintzen arabera. Bestalde, autoberotzeak apenas eragiten du neurketa-prozesuan.

LM35 Tenperatura Sentsorearen Pinout

 

Hau da LM35-ren PINOUT konfigurazioa, hiru pinez osatuta dagoena (goiko irudian ikusten den bezala):

1. Vcc. sarrerako pin edo Potentzia-pin, +5 V-ra konektatuta.
2. Vout. Irteerako pin, deitzen zaio ere Irteerako pin. Mikrokontrolagailuaren pin analogiko batekin konektatu behar da.
3. Lurra. "Lurreko" pina (0 V edo GND-ra konektatuta).

Nola funtzionatzen duen

LM35 sentsorearen nukleoak bat dauka tenperatura sentikorra den elementua, orokorrean egina dagoena silizioa edo antzeko ezaugarriak dituen beste material solidoren bat. Elementu honek bere propietate elektrikoen aldaketa lineala erakusten du tenperatura aldaketen aurrean.

Neurtzen ari den tenperaturarekin zuzenean proportzionala den tentsio analogikoko irteera lineala, zehaztapenen atalean jada azaldu dugun bezala. Ondoren, badago kalibrazio prozesua, zeinaren bidez tenperaturaren eta dagokion irteerako tentsioaren arteko erlazioa ezartzen da. Hornidura-tentsioaren egonkortasuna da irakurketen zehaztasuna bermatzen duena.

LM35 sentsorearen tentsio analogikoa irteera arazorik gabe konekta daiteke mikrokontrolagailuetara, bihurgailu analogiko-digitaletara eta beste mota bateko zirkuitu elektronikoetaras. Zuzenean konektatu daiteke tentsio analogikoa tenperatura irakurketa digital batean bihurtzeko ideiarekin. Ondorengo azterketa eta prozesatzeko laguntza handia duten datuak.

LM35 sentsorea erabiltzearen abantailak eta desabantailak

Asko daude abantailak LM35 sentsorearen erabileraren ondorioz, aplikazio ugari dituen osagai oso erabilia bihurtu da. Hauek dira, laburbilduz, aipagarrienak:

• Zehaztasun handia.
• Irteera lineala.
• Tenperatura sorta zabala.
• Energia-kontsumo txikia.
• Interfaze sinplea.

Hala ere, badira batzuk ere puntu ahulak sentsore hau erabiltzean mahai gainean jarri behar dena. Funtsean, bi dira: zaratarekiko gehiegizko sentsibilitatea, neurketen zehaztasunari eragin diezaiokeena, eta irteera estandarrik ez ematea.

LM35 Arduinorekin erabiltzeko adibidea

Azkenik, LM35 sentsorearen funtzionamendua hobeto ulertzen lagunduko digun proiektu sinple bat sartzen dugu. Proiektua honetan datza kontrolatu tenperatura Arduino terminal birtualean. Zirkuitu honen osagaiak hauek dira:

1. Arduino funtzio guztiak kontrolatzen dituen osagai nagusi gisa.
2. LM35 sentsorea tenperatura detektatzeko eta seinale analogiko bihurtzeko.
3. Bihurgailu analogikoa digitala (ADC).

Sentsoreak detektatu duen tenperaturaren balioa serieko terminalean bistaratzen da (edo terminal birtualean lanean ari garen kasuan). Proteus, aukera onenetako bat zirkuitu elektrikoen simulazioari dagokionez). Lerro hauetan azaltzen dena ondo laburtuta eta grafikoki azaltzen da goiko irudian.