In diesem Beitrag wird erläutert, wie eine LM35-Anwendungsschaltung hergestellt wird, indem das Datenblatt, die Pinbelegung und andere technische Spezifikationen verstanden werden.
Von: SS kopparthy
LM35 Hauptspezifikationen
Der IC LM35 ist ein Temperaturmessgerät, das wie ein Transistor aussieht (das beliebteste Gehäuse ist das TO-92-Gehäuse).
Dieses Gerät ist in den meisten Schaltkreisen zu finden, in denen die Temperatur gemessen werden muss, da dieses Gerät kostengünstig, zuverlässig und mit einer Genauigkeit von bis zu + -3 / 4 Grad Celsius ist.
Die geringen Kosten des Sensors sind auf das Trimmen und Kalibrieren auf Waferebene zurückzuführen.
Dieser IC ist aufgrund der Genauigkeit der Temperaturmessung viel besser als der Thermistor.
Pinbelegung Details
Wie Sie in der obigen Abbildung sehen können, besteht der LM35-IC aus drei Pins, von denen zwei zur Stromversorgung des Sensors dienen und der andere der Ausgangssignal-Pin ist. Der Sensor kann zwischen -55 und 150 Grad Celsius arbeiten.
Die Ausgangstemperatur ist direkt proportional zur Temperaturänderung in Celsius. Auch die andere Variante LM35C ist erhältlich und ihr Temperaturbereich liegt zwischen -40 und 110 Grad Celsius.
Technische Spezifikationen und Merkmale
Dieses Gerät gibt einen Temperaturanstieg von 10 mV pro Grad Celsius ab.
Dieses Gerät verbraucht nur 60µA Strom. Daher wird der Batterie oder der Stromquelle nicht viel Strom entzogen.
Aufgrund dieses geringen Stroms beträgt die Eigenerwärmung des Geräts nur 0,1 ° C.
Andere Varianten dieses Geräts mit unterschiedlichen Paketen sind ebenfalls verfügbar, z. B. TO-46 und TO-220.
Diese funktionieren wie die herkömmlichen, unterscheiden sich jedoch in ihren Anwendungsbereichen und der Machbarkeit für eine bestimmte Anwendung.
Beispielsweise kann das TO-46-Metallgehäuse zur Messung der Oberflächentemperatur verwendet werden, da das Metallgehäuse direkt mit der Oberfläche in Kontakt gehalten werden kann, deren Temperatur gemessen werden muss, während das TO-92-Gehäuse dies nicht kann, da das Gerät die Temperatur meistens misst basierend auf der Temperatur der Anschlüsse der Vorrichtung, da Metallanschlüsse mehr Temperatur leiten als das Kunststoffgehäuse.
Daher wird der verpackte LM35 TO-92 verwendet, um die Lufttemperaturen in den meisten Kreisläufen zu messen.
Blockschaltbild und interne Funktionsweise
Das obige Bild zeigt das interne Blockschaltbild des IC LM35. Hier können wir sehen, dass der IC intern um einige Operationsverstärker A1 und A2 herum konfiguriert ist. Der erste Operationsverstärker A1 ist als genauer Temperatursensor durch eine Rückkopplungsschleife konfiguriert, die von einigen BJTs gebildet wird, die als Stromspiegel konfiguriert sind.
Der Stromspiegel sorgt für eine perfekt lineare und stabilisierte Temperaturerkennungsrate und verhindert Fehlauslösungen oder ungenaue Temperaturwerte am Ausgang.
Die erfasste Temperatur wird auf der Emitterseite des Stromspiegels mit einer Rate von 8,8 mV pro Grad Celsius erzeugt.
Der Ausgang wird unter Verwendung eines anderen Operationsverstärkers A2, der als hochohmiger Spannungsfolger konfiguriert ist, an eine Pufferstufe angelegt.
Diese A2-Stufe fungiert als Puffer zur Verstärkung der Temperatur-Spannungs-Umwandlung und präsentiert sie am endgültigen Ausgangspin des IC über eine andere hochohmige BJT-Stufe, die als Emitterfolger konfiguriert ist.
Der endgültige Ausgang wird somit stark von der tatsächlichen Temperatursensorstufe isoliert und liefert eine hochgenaue Temperaturerfassungsreaktion, die vom Benutzer mit einer externen Schaltstufe wie einer Relaistreiberstufe oder einem Triac verwendet werden kann.
Verwenden eines Kühlkörpers
Der LM35-Sensor-IC kann auch mit einer Kühlkörperlamelle verlötet werden, um die Genauigkeit zu erhöhen und die Erfassungs- und Reaktionszeit in sich langsam bewegender Luft zu verringern.
Schauen wir uns zum besseren Verständnis die folgende Schaltung an, in der LM35 verwendet wird, um anzuzeigen, wann die Temperatur über dem angegebenen Wert liegt:
Temperaturdetektorschaltung mit LM35 IC
Die LM35-Schaltung verwendet einen Operationsverstärker IC741 als Komparator. Der Operationsverstärker ist als nicht invertierender Verstärker konfiguriert.
Das heißt, wenn der LM35 hohe Temperaturen erkennt, wird der Ausgang des Operationsverstärkers + ve und die rote LED leuchtet auf und die Temperatur fällt unter den angegebenen Wert, der Ausgang des Operationsverstärkers wird –ve und die grüne LED leuchtet auf.
Das Hochtemperaturniveau kann mit Hilfe der im Stromkreis voreingestellten Einstellung eingestellt werden.
Um das Temperaturniveau einzustellen, für das die rote LED aufleuchtet, müssen Sie die tatsächliche Temperatur kennen, bei der der Stromkreis getestet wird. Dafür können Sie ein Multimeter verwenden.
Da wir wissen, dass die Ausgangsspannung des LM35 um 10 mV pro Grad Celsius ansteigt, können wir mit dem Multimeter die Ausgangsspannung messen. Beispielsweise beträgt die Spannung 322 mV, dann beträgt die Temperatur am Ort 32,2 ° C.
Sie können den IC sogar testen, ob er funktioniert oder nicht. Sie können die tatsächliche Temperatur mit einem atmosphärischen Thermometer messen und mit den mit dem LM35 erhaltenen Werten vergleichen. Möglicherweise erhalten Sie nicht die genauen Werte, aber Sie sollten nahe Werte erhalten.
LM35 Relaissteuerkreis
Ein genauer Temperaturregler auf LM35-Basis kann zur Steuerung einer externen Last wie einer Heizung oder eines Lüfters gebaut werden, indem eine Relaistreiberstufe an unsere vorherige angeschlossen wird, wie unten gezeigt:
Nachdem Sie verstanden haben, wie die obige LM35-Schaltung funktioniert, sollten Sie verstanden haben, wie LM35 praktisch in Schaltungen funktioniert.
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