Aquí aprendemos cuatro mejores circuitos de termómetros electrónicos que se pueden usar universalmente para medir la temperatura corporal o la temperatura ambiente atmosférica que van desde cero grados hasta 50 grados Celsius.
En la publicación anterior aprendimos algunas de las características del excelente chip sensor de temperatura. LM35 , que da salidas en diferentes voltajes que son directamente equivalentes a los cambios de temperatura ambiente, en grados Celsius.
Esta característica en particular hace que la construcción de la temperatura ambiente propuesta circuito termómetro muy simple.
1) Termómetro electrónico con un solo IC LM35
Solo requiere que un solo IC esté conectado con un tipo de medidor de bobina móvil adecuado, y comienza a obtener las lecturas casi de inmediato.
El IC LM35 le mostrará un aumento de 10 mv en sus voltios de salida en respuesta a cada grado de aumento en la temperatura de la atmósfera que lo rodea.
El diagrama de circuito que se muestra a continuación lo explica todo, sin necesidad de ningún circuito complicado, simplemente conecte un medidor de bobina móvil FSD de 0-1 V a través de los pines relevantes del IC, configure el potenciómetro adecuadamente y estará listo con su circuito de sensor de temperatura ambiente .
Configurar la unidad
Una vez que haya ensamblado el circuito y haya terminado de realizar las conexiones que se muestran, puede proceder con el ajuste del termómetro como se explica a continuación:
- Coloque el preajuste en el rango medio.
- Encienda la alimentación del circuito.
- Tome un recipiente con hielo derretido y sumerja el CI dentro del hielo.
- Ahora comience a ajustar con cuidado el preajuste, de modo que el medidor indique cero voltios.
- Se realiza el procedimiento de configuración de este termómetro electrónico.
Una vez que retire el sensor del hielo, en cuestión de segundos comenzará a mostrar la temperatura ambiente actual sobre el medidor directamente en grados Celsius.
2) Circuito del monitor de temperatura ambiente
El segundo diseño de termómetro electrónico a continuación es otro circuito medidor de sensor de temperatura del aire muy simple pero muy preciso que se ha presentado aquí.
El uso del IC LM 308 altamente versátil y preciso hace que el circuito responda y reaccione de manera excelente a los cambios de temperatura más pequeños que ocurren en la atmósfera circundante.
Uso del diodo de jardín 1N4148 como sensor de temperatura
El diodo 1N4148 (D1) se utiliza aquí como sensor de temperatura ambiente activo. El inconveniente único de un diodo semiconductor, como el 1N4148, que muestra un cambio de característica de voltaje directo con la influencia del cambio de temperatura ambiente, se ha aprovechado de manera efectiva aquí, y este dispositivo se utiliza como un sensor de temperatura económico y eficiente.
El circuito indicador del sensor de temperatura del aire electrónico presentado aquí es muy preciso en su función, categóricamente debido a su nivel mínimo de histéresis.
Descripción completa del circuito y pistas de construcción incluidas aquí.
Operación del circuito
El presente circuito de un circuito medidor de sensor de temperatura del aire electrónico es extraordinariamente preciso y puede usarse de manera muy eficaz para controlar las variaciones de temperatura atmosférica. Estudiemos brevemente el funcionamiento de su circuito:
Aquí, como de costumbre, utilizamos el muy versátil “diodo de jardín” 1N4148 como sensor debido a su inconveniente típico (o más bien una ventaja para el caso presente) de cambiar su característica de conducción en la influencia de una temperatura ambiente variable.
El diodo 1N4148 puede producir cómodamente una caída de voltaje lineal y exponencial en sí mismo en respuesta a un aumento correspondiente en la temperatura ambiente.
Esta caída de voltaje es de alrededor de 2 mV por cada grado de aumento de temperatura.
Esta característica particular del 1N4148 se explota ampliamente en muchos circuitos de sensores de temperatura de rango bajo.
Con referencia al monitor de temperatura ambiente propuesto con el diagrama de circuito indicador que se muestra a continuación, vemos que IC1 está cableado como un amplificador inversor y forma el corazón del circuito.
Su pin no inversor # 3 se mantiene a un voltaje de referencia fijo particular con la ayuda de Z1, R4, P1 y R6.
Los transistores T1 y T2 se utilizan como fuente de corriente constante y ayudan a mantener una mayor precisión del circuito.
La entrada inversora del IC está conectada al sensor y monitorea incluso el más mínimo cambio en la variación de voltaje a través del diodo sensor D1. Estas variaciones de voltaje, como se explica, son directamente proporcionales a los cambios en la temperatura ambiente.
La variación de temperatura detectada se amplifica instantáneamente en un nivel de voltaje correspondiente por el IC y se recibe en su pin de salida # 6.
Las lecturas relevantes se traducen directamente a grados Celsius a través de un medidor de tipo bobina móvil 0-1V FSD.
Lista de partes
- R1, R4 = 12K,
- R2 = 100E,
- R3 = 1 M,
- R5 = 91 K,
- R6 = 510 K,
- P1 = PREAJUSTE 10K,
- P2 = 100 K PREAJUSTADO,
- C1 = 33pF,
- C2, C3 = 0,0033 uF,
- T1, T2 = BC 557,
- Z1 = 4,7 V, 400 mW,
- D1 = 1N4148,
- IC1 = LM308,
- Tablero de uso general según tamaño.
- B1 y B2 = batería 9V PP3.
- M1 = 0-1 V, voltímetro tipo bobina móvil FSD
Configuración del circuito
El procedimiento es un poco crítico y requiere una atención especial. Para completar el procedimiento, necesitará dos fuentes de temperatura conocidas con precisión (caliente y fría) y un termómetro de mercurio en vidrio preciso.
La calibración se puede completar a través de los siguientes puntos:
Inicialmente, mantenga los ajustes preestablecidos en su punto medio. Conecte un voltímetro (1 V FSD) en la salida del circuito.
Para la fuente de temperatura fría, aquí se usa agua aproximadamente a temperatura ambiente.
Sumerja el sensor y el termómetro de vidrio en el agua y registre la temperatura en el termómetro de vidrio y el resultado de voltaje equivalente en el voltímetro.
Tome un recipiente con aceite, caliéntelo a unos 100 grados Celsius y espere hasta que su temperatura se estabilice a unos 80 grados Celsius.
Como arriba, sumerja los dos sensores y compárelos con el resultado anterior. La lectura de voltaje debe ser igual al cambio de temperatura en el termómetro de vidrio multiplicado por 10 milivoltios. ¿No lo entendiste? Bueno, leamos el siguiente ejemplo.
Supongamos que la fuente de agua a temperatura fría está a 25 grados Celsius (temperatura ambiente), la fuente caliente, como sabemos, está a 80 grados Celsius. Así, la diferencia o el cambio de temperatura entre ellos es igual a 55 grados Celsius. Por lo tanto, la diferencia en las lecturas de voltaje debe ser 55 multiplicado por 10 = 550 milivoltios o 0,55 voltios.
Si no logra cumplir el criterio, ajuste P2 y continúe repitiendo los pasos, hasta que finalmente lo logre.
Una vez que se establece la tasa de cambio anterior (10 mV por 1 grado Celsius), simplemente ajuste P1 para que el medidor muestre 0.25 voltios a 25 grados (sensor mantenido en agua a temperatura ambiente).
Con esto concluye la configuración del circuito.
Este circuito de medición del sensor de temperatura del aire también se puede utilizar eficazmente como una unidad de termómetro electrónico de habitación.
3) Circuito de termómetro de habitación con LM324 IC
El tercer diseño es probablemente el mejor en cuanto a costo, facilidad de construcción y precisión.
Un solo IC LM324, un IC regular 78L05 de 5V y algunos componentes pasivos son todo lo que se necesita para hacer este circuito indicador de Celsius en la habitación más fácil.
Solo se utilizan 3 amplificadores operacionales de los 4 amplificadores operacionales del LM324 .
El amplificador operacional A1 está cableado para crear una tierra virtual para el circuito, para su funcionamiento efectivo. A2 está configurado como un amplificador no inversor donde la resistencia de retroalimentación se reemplaza con un diodo 1N4148.
Este diodo también actúa como sensor de temperatura y cae alrededor de 2 mV por cada grado de aumento en la temperatura ambiente.
Esta caída de 2 mV es detectada por el circuito A2 y se convierte en un potencial correspondientemente variable en el pin n. ° 1.
Este potencial se amplifica y amortigua aún más mediante el amplificador inversor A3 para alimentar la unidad de voltímetro de 0 a 1V adjunta.
El voltímetro traduce la salida variable dependiente de la temperatura en una escala de temperatura calibrada para producir los datos de temperatura ambiente rápidamente a través de las desviaciones relevantes.
Todo el circuito está alimentado por un solo PP3 de 9 V.
Amigos, estos eran 3 circuitos indicadores de temperatura ambiente geniales y fáciles de construir, que cualquier aficionado puede construir para monitorear las variaciones de temperatura ambiente de una premisa de manera rápida y económica usando componentes electrónicos estándar, y sin involucrar dispositivos Arduino complejos.
4) Termómetro electrónico con IC 723
Al igual que en el diseño anterior, aquí también se emplea un diodo de silicio como sensor de temperatura. El potencial de unión de un diodo de silicio disminuye aproximadamente 1 milivoltio por cada grado centígrado, lo que permite determinar la temperatura del diodo calculando el voltaje sobre él. Cuando se configura como un sensor de temperatura, un diodo ofrece los beneficios de una alta linealidad con una baja constante de tiempo.
Además, podría implementarse en un amplio rango de temperatura, desde -50 hasta 200 C. Como el voltaje del diodo debe evaluarse con bastante precisión, es necesario un suministro de referencia confiable.
Una opción decente es el estabilizador de voltaje IC 723. Aunque el valor ti absoluto del voltaje zener dentro de este IC puede ser diferente de IC a otro, el coeficiente de temperatura es extremadamente pequeño (normalmente 0,003% por grado C).
Adicionalmente, se sabe que el 723 se estabiliza el suministro de 12 voltios en todo el circuito. Observe que los números de clavija en el diagrama del circuito solo son adecuados para la variante de línea dual (DIL) del IC 723.
El otro IC, el 3900, incluye amplificadores cuádruples en los que solo se utilizan un par de ellos. Estos los amplificadores operacionales están diseñados para que funcionen de forma un poco diferente, se configuran como unidades impulsadas por corriente en lugar de impulsadas por voltaje. La mejor manera de considerar una entrada es la base del transistor en una configuración de emisor común.
Como resultado, el voltaje de entrada suele ser de alrededor de 0,6 voltios. R1 está acoplado al voltaje de referencia y, por lo tanto, una corriente constante se mueve a través de esta resistencia. Debido a su gran ganancia de bucle abierto, el amplificador operacional puede adaptar su propia salida para que la misma corriente entre en su entrada inversora, y la corriente a través del diodo sensor de temperatura (D1) se mantenga constante.
Esta configuración es importante debido al hecho de que el diodo es, esencialmente, una fuente de voltaje que tiene una resistencia interna específica, y cualquier tipo de desviación en la corriente que se mueve a través de él podría, como resultado, crear una variación en el voltaje que podría terminar siendo traducido erróneamente como variación de temperatura. El voltaje de salida en el pin 4 es, por lo tanto, el mismo que el voltaje en la entrada inversora, así como el voltaje alrededor del diodo (este último cambia con la temperatura).
C3 inhibe la oscilación. El pin 1 de IC 2B está conectado al potencial de referencia fijo y, en consecuencia, una corriente constante se mueve hacia la entrada no inversora. La entrada inversora de IC 2B está conectada por medio de R2 a la salida de IC 2A (pin 4), para que sea operada por una corriente dependiente de la temperatura. IC 2B amplifica la diferencia entre sus corrientes de entrada a un valor en el que la desviación de voltaje en su salida (pin 5) podría leerse rápidamente con un valor de 5 a 10 voltios f.s.d. voltímetro.
En caso de que se utilice un medidor de panel, es posible que sea necesario configurar la ley de Ohm para determinar la resistencia en serie. Si un f.s.d. de 100 uA Si se utiliza un medidor con una resistencia interna de 1200, la resistencia total para una deflexión de escala completa de 10 V debe ser según el cálculo:
10 / 100uA = 100K
Como resultado, R5 debe ser 100 k - 1k2 = 98k8. El valor común más cercano (100 k) funcionará bien. La calibración se puede realizar como se explica a continuación: el punto cero es fijado inicialmente por P1 utilizando el sensor de temperatura sumergido en un recipiente con hielo derretido. Después de eso, la deflexión a escala completa se puede fijar con P2 para esto, el diodo se puede sumergir dentro de agua caliente cuya temperatura se identifica (digamos que el agua hirviendo probada con cualquier termómetro estándar debe estar a 50 °).
Artículo anterior: Cómo hacer un circuito de linterna LED Siguiente: Haga este circuito indicador de temperatura con pantalla LED secuencial
