LM35: Uchambuzi wa sensor ya joto maarufu zaidi

Es el sensor de temperatura kutumika zaidi na maarufu zaidi. Katika makala hii tutachambua mambo muhimu ya LM35, kifaa cha kupima halijoto cha usahihi wa hali ya juu (na pia cha bei nafuu sana) ambacho kinatumika sana katika matumizi ya kielektroniki na otomatiki.

Sensor hii ya analogi, ambayo hupima halijoto ndani digrii centigrade au Celsius, inafanya kazi ndani ya safu ya voltage ya uendeshaji kutoka 4 V hadi 25 V. Katika chapisho hili tutatoa maelezo ya kina ya LM35, ikiwa ni pamoja na pinout, uendeshaji wake, itifaki inayotumia na maelezo mengine.

Mzunguko jumuishi wa LM35 ulianzishwa na kampuni ya Marekani National Semiconductor mwaka 1976. The faida kubwa Kilichotolewa wakati huo ni kwamba, kutokana na nguvu ya chini ya pembejeo ya kubadilisha fedha, kuna vigumu kujitegemea joto la sehemu, ambayo ni muhimu kutoka kwa mtazamo wa usahihi wa kipimo. Hivi sasa, inatumika sana katika miradi iliyotengenezwa kwenye jukwaa maarufu la uundaji wa chanzo wazi cha umeme Arduino.

Kifaa hiki cha kupima halijoto tres terminales Inatoa voltage ya pato la analog sawia na joto, bila hitaji la mzunguko wowote wa urekebishaji wa nje. Hizi ni baadhi ya maombi yake ya mara kwa mara:

• Vipimo vya joto katika mazingira fulani.
• Kazi ya kuzima kwa joto kwa mzunguko au sehemu katika mradi maalum.
• Upimaji wa joto la betri (kama njia ya kulinda dhidi ya overheating).

Maelezo ya LM35

Hizi ndizo aspectos técnicos básicos Sensor ya joto ya LM35:

• Rango de temperatura kutoka -55 °C hadi 150 °C.
• Voltaje de salida yenye kipimo cha 10 mV/°C. Hii ina maana kwamba voltage huongezeka kwa 10 mV kwa kila ongezeko la digrii katika joto. Kwa mfano, 280 mV inamaanisha 28°C.
• Usahihi wa urekebishaji ±0,5°C kwenye halijoto ya kawaida.*
• Fuente de alimentación requerida de 4 V a 25 V.
• Matumizi ya sasa: 60 µA.

(*) Kiwango cha usahihi kinaweza kutofautiana kulingana na vipengele vingine kama vile voltage ya usambazaji wa nishati au hali ya mazingira. Kwa upande mwingine, joto la kibinafsi haliathiri sana mchakato wa kipimo.

Pinout ya Sensor ya Joto LM35

 

Huu ni usanidi wa PINOUT wa LM35, ambao unajumuisha pini tatu (kama inavyoonyeshwa kwenye picha hapo juu):

1. Vcc. pini ya pembejeo au Power Pin, iliyounganishwa na +5 V.
2. Vout. Pini ya pato, pia inaitwa Output Pin. Lazima iunganishwe na pini ya analog ya microcontroller.
3. Ardhi. Pini ya "Ground" (imeunganishwa na 0 V au GND).

Jinsi inavyofanya kazi

Msingi wa sensor ya LM35 una a kipengele nyeti cha joto, ambayo kwa ujumla hufanywa na silicio au nyenzo nyingine imara yenye sifa zinazofanana. Kipengele hiki kinaonyesha mabadiliko ya mstari katika mali zake za umeme kwa kukabiliana na tofauti za joto.

Toleo la voltage ya analogi ya mstari ambayo inalingana moja kwa moja na halijoto inayopimwa, kama tulivyokwishaelezea katika sehemu ya vipimo. Baadaye, kuna proceso de calibración, ambayo uhusiano kati ya joto na voltage sambamba ya pato huanzishwa. Utulivu wa voltage ya usambazaji ni nini kinathibitisha usahihi wa usomaji.

Pato la voltage ya analog ya sensor ya LM35 inaweza kushikamana bila matatizo kwa microcontrollers, waongofu wa analog-digital na aina nyingine za nyaya za elektronikis. Inaweza kuunganishwa moja kwa moja na wazo la kubadilisha voltage ya analog kuwa usomaji wa joto wa dijiti. Data ambayo ni ya msaada mkubwa kwa uchambuzi na usindikaji unaofuata.

Manufaa na hasara za kutumia sensor ya LM35

Son muchas las faida ya utumiaji wa sensor ya LM35, ndiyo sababu imekuwa sehemu inayotumika sana na matumizi mengi. Hizi ni, kwa muhtasari, zinazojulikana zaidi:

• Alta precisión.
• Pato la mstari.
• Kiwango kikubwa cha joto.
• Bajo consumo de energía.
• Interfaz sencilla.

Hata hivyo, pia kuna baadhi pointi dhaifu ambayo lazima iwekwe kwenye meza wakati wa kutumia sensor hii. Kimsingi, kuna mbili: unyeti wake mwingi kwa kelele, ambayo inaweza kuathiri usahihi wa vipimo, na ukweli kwamba haitoi pato la kawaida.

Mfano wa kutumia LM35 na Arduino

Hatimaye, tunajumuisha mradi rahisi ambao utatusaidia kuelewa vyema uendeshaji wa sensor ya LM35. Proyect inajumuisha kufuatilia hali ya joto katika terminal virtual Arduino. Vipengele vya mzunguko huu ni kama ifuatavyo:

1. Arduino kama sehemu kuu inayodhibiti vitendaji vyote.
2. Sensor LM35 kwa utambuzi wa hali ya joto na ubadilishaji wake kuwa ishara ya analog.
3. Kigeuzi cha Analogi hadi Dijitali (ADC).

Thamani ya halijoto iliyogunduliwa na sensor inaonyeshwa kwenye terminal ya serial (au kwenye terminal ya kawaida ikiwa tunafanya kazi nayo. Proteus, mojawapo ya chaguo bora zaidi katika suala la simulation ya nyaya za umeme). Kila kitu kilichoelezewa katika mistari hii kimefupishwa vizuri na kimeelezewa kwa picha kwenye picha hapo juu.