LM35: Analyse van de meest populaire temperatuursensor

Het is de temperatuursensor meest gebruikte en populairste. In dit artikel gaan we de hoogtepunten van de analyse analyseren LM35, een uiterst nauwkeurig (en bovendien zeer goedkoop) temperatuurmeetapparaat dat veel wordt gebruikt in elektronica- en automatiseringstoepassingen.

Deze analoge sensor, die de temperatuur meet in graden Celsius of Celsius, werkt binnen een bedrijfsspanningsbereik van 4 V tot 25 V. In dit bericht gaan we een gedetailleerde beschrijving geven van de LM35, inclusief de pinout, de werking ervan, het protocol dat hij gebruikt en andere details.

Het geïntegreerde circuit LM35 is ontwikkeld door het Amerikaanse bedrijf National Semiconductor in 1976. De groot voordeel Wat destijds werd voorzien, was dat er door het lage ingangsvermogen van de omvormer nauwelijks sprake is van zelfverhitting van het onderdeel, wat belangrijk is vanuit het oogpunt van meetnauwkeurigheid. Momenteel wordt het veel gebruikt in projecten die zijn ontwikkeld op het populaire open source-platform voor het maken van elektronica Arduino.

Dit temperatuurmeetapparaat drie terminals Het biedt een analoge uitgangsspanning die proportioneel is aan de temperatuur, zonder dat er een extern kalibratiecircuit nodig is. Dit zijn enkele van de meest voorkomende toepassingen:

• Temperatuurmetingen in een bepaalde omgeving.
• Thermische uitschakelfunctie voor een circuit of component in een specifiek project.
• Meting van de batterijtemperatuur (als bescherming tegen oververhitting).

LM35-specificaties

Dit zijn de basis technische aspecten van LM35 temperatuursensor:

• Temperatuurbereik van -55 °C tot 150 °C.
• Uitgangsspanning met schaalfactor van 10 mV/°C. Dit betekent dat de spanning met 10 mV toeneemt voor elke graad temperatuurstijging. 280 mV betekent bijvoorbeeld 28°C.
• Nauwkeurigheid van kalibratie ±0,5°C bij kamertemperatuur.*
• Voeding vereist van 4V tot 25V.
• Stroomverbruik: 60 µA.

(*) De mate van nauwkeurigheid kan variëren afhankelijk van andere factoren, zoals de voedingsspanning of omgevingsomstandigheden. Aan de andere kant heeft zelfverhitting nauwelijks invloed op het meetproces.

LM35 Pinout temperatuursensor

 

Dit is de PINOUT-configuratie van de LM35, die bestaat uit drie pinnen (zoals weergegeven in de afbeelding hierboven):

1. Vcc. invoerpin of Voedingspin, aangesloten op +5 V.
2. Vout. Uitgangspin, ook wel genoemd Uitgangspin. Deze moet worden aangesloten op een analoge pin van de microcontroller.
3. Grond. “Ground”-pin (verbonden met 0 V of GND).

Hoe het werkt

De LM35-sensorkern bevat een temperatuurgevoelig element, waar meestal van wordt gemaakt silicium of een ander vast materiaal met vergelijkbare kenmerken. Dit element vertoont een lineaire verandering in zijn elektrische eigenschappen als reactie op temperatuurvariaties.

De lineaire analoge uitgangsspanning die direct evenredig is met de gemeten temperatuur, zoals we al hebben uitgelegd in het specificatiegedeelte. Daarna is er kalibratieproces, waarmee de relatie tussen de temperatuur en de bijbehorende uitgangsspanning wordt vastgesteld. De stabiliteit van de voedingsspanning garandeert de nauwkeurigheid van de metingen.

De analoge spanningsuitgang van de LM35-sensor kan zonder problemen worden aangesloten op microcontrollers, analoog-digitaal omzetters en andere soorten elektronische schakelingenS. Het kan rechtstreeks verband houden met het idee om analoge spanning om te zetten in een digitale temperatuurmeting. Gegevens die van grote hulp zijn voor de daaropvolgende analyse en verwerking.

Voor- en nadelen van het gebruik van de LM35-sensor

Er zijn er veel voordelen van het gebruik van de LM35-sensor, waardoor het een veelgebruikt onderdeel is geworden met talloze toepassingen. Dit zijn, samengevat, de meest opvallende:

• Hoge precisie.
• Lineaire uitvoer.
• Groot temperatuurbereik.
• Laag energieverbruik.
• Eenvoudige interface.

Er zijn er echter ook enkele zwakke punten die bij gebruik van deze sensor op tafel moet worden gelegd. In principe zijn er twee: de overmatige gevoeligheid voor ruis, die de nauwkeurigheid van de metingen kan beïnvloeden, en het feit dat het geen standaarduitvoer biedt.

Voorbeeld van het gebruik van LM35 met Arduino

Ten slotte voegen we een eenvoudig project toe dat ons zal helpen de werking van de LM35-sensor beter te begrijpen. Het project bestaat uit controleer de temperatuur in de virtuele Arduino-terminal. De componenten van dit circuit zijn de volgende:

1. Arduino als hoofdcomponent die alle functies bestuurt.
2. LM35-sensor voor temperatuurdetectie en de omzetting ervan in een analoog signaal.
3. Analoog naar digitaal converter (ADC).

De waarde van de door de sensor gedetecteerde temperatuur wordt weergegeven op de seriële terminal (of in de virtuele terminal als we ermee werken). Proteus, een van de beste opties op het gebied van simulatie van elektrische circuits). Alles wat in deze regels wordt uitgelegd, is goed samengevat en grafisch uitgelegd in de afbeelding hierboven.