이 기사에서는 배터리없이 작동하는 디지털 온도계 회로 프로젝트에 대해 설명합니다. 배터리 대신 회로는 작은 태양 전지를 사용하고 주변 광원에서 사용할 수있는 주변 조명에서 전력을 끌어 내 작동합니다.

이를 통해 주어진 소스에서 온도를 측정하는 동안 회로를 매우 컴팩트하고 가볍고 다용도로 사용할 수 있습니다.

그만큼 온도계 온도 측정에 사용할 수 있습니다. 인간의 몸 , 방의 온도, 방열판 , 날씨 분석 또는 섭씨 0도에서 100도 사이의 임계 온도 측정이 필요한 기타 적합한 응용 프로그램에 사용됩니다.

기본 작업 개념

아래 회로도를 참조하면 IC1은 온도 센서 장치처럼 작동합니다. 이 IC는 인기 LM35 칩 주변 온도가 비례 적으로 증가함에 따라 선형 적으로 증가하는 DC 출력을 생성합니다. 정확히 말하면 케이스 온도가 섭씨 1도 상승 할 때마다 10mV의 속도로 출력 DC를 생성합니다.

LM35에는 교정 된 회로가 내장되어있어 0 ° C에서 0V를 생성 할 수 있습니다.

이 IC를 제외하고,이 광 구동 온도계의 다른 주요 요소는 내부적으로 디지털 전압계 단계, 소수점 시프터 및 3 및 1/2 디지트를 작동하는 LCD 출력 인터페이스로 구성된 집적 회로 ICL7136 (ICI)입니다. 온도 판독을위한 LCD 패널.

ICL7136 전압계

“온도 센서를 이용한 자동 팬 컨트롤러 ”

이 IC에는 또한 최소 클록 주파수로 작동하는 내부 발진기가있어 전체 모듈이 최소 전력을 사용하여 작동 할 수 있지만 디스플레이에서 깜박임없이 작동 할 수 있습니다.

회로의 온도 판독 교정은 사전 설정 P1을 적절하게 조정하여 수행됩니다.

회로의 작동 원리

다이오드 D1 및 저항 R11은 LM35가 0 ° C 미만의 주변 환경에 대한 응답으로 음의 전압을 전환하도록합니다.

여기서 LED D1 및 D2는이 기능을 위해 몇 uAmp 만 필요로하는 상당히 정확한 1.6V 상수 기준을 얻기위한 기준 전압 생성기 대신 일반 표시기 LED로 작동하지 않습니다. 표준 제너 다이오드는 기준 전위가 더 정확하지만 제너 다이오드는 LED에 비해 훨씬 더 높은 순방향 전류를 필요로하므로이 애플리케이션에서는 제너를 사용하지 않았습니다.

이 관련 구성 요소와 함께 IC3는 태양 전지 공급 장치의 전압 모니터 단계처럼 작동합니다.

연산 증폭기는 태양 전지 출력 전압이 0.7V 아래로 떨어질 때마다 트랜지스터 T2를 통해 주 온도계 회로 단계를 끕니다.

이 기능은 IC1, IC2 단계가 이러한 저전압 동안 오작동하지 않고 오류가있는 온도 판독 값을 생성하도록합니다.

올바르게 작동하기 위해 LM35는 5.5V의 최소 공급 전압이 필요하고 IC2의 경우 필요한 최소 기준 전위는 정상 작동을 위해 7V입니다.

저조도 작업

연산 증폭기 IC3는 1V의 히스테리시스 레벨에서 작동하도록 슈미트 트리거로 조작됩니다. 즉, IC 출력은 태양 전지 전압이 8V 일 때 켜지고 7V 아래로 떨어지면 꺼집니다.

7V 스위치 ON 임계 값은 사전 설정된 P2를 사용하여 정밀하게 조정됩니다.

IC1, IC2로 구성된 회로는 10 ~ 200 마이크로 암페어의 전류 범위 내에서 정상적으로 작동 할 수 있습니다. 태양 전지의 광원이 불충분하고 전류가 떨어지면 IC3는 전원을 IC1 / IC2로 전환하여 태양 전지의 부하를 제거하고 전압이 8V로 상승합니다.이 8V는 커패시터 C6에 저장됩니다. IC3는이를 감지하고 회로의 전원을 켜서 온도계가이 저장된 에너지를 사용하여 작동하도록합니다. C6이 7V 임계 값 아래로 방전되면 IC3는 다시 T2를 통해 회로의 전원을 차단합니다.

IC3의 위 기능은 실제로 주변 광이 낮거나 낮은 수준으로 떨어지는 상황에서 매우 유용합니다. 태양 전지 정상적인 작동을 위해 온도계에 충분한 전력을 생성 할 수 없습니다. 이러한 조건에서 IC3는 사용자가 할 수 있도록 태양 전지의 전원을 켜고 끕니다. 온도 확인 전환 된 ON / OFF 모드이지만 확실히 오류는 없습니다. 이를 통해 온도계가 완전히 종료되는 대신 낮은 주변 조명 조건에서도 완벽하게 작동 할 수 있습니다.

히스테리시스 레벨 (1V)은 저항 R7의 값을 변경하여 사용자 선호도에 따라 변경할 수 있습니다.

커패시터 C6 값은 저조도 조건에서 IC3 / T2에 대해 ON / OFF가 발생하는 속도를 결정합니다. C6 값을 줄이면 디스플레이의 ON / OFF가 빨라지며 그 반대의 경우도 마찬가지입니다.

건설 및 설정

광 구동 온도계의 PB 설계는 다음 이미지에서 시각화 할 수 있습니다.

조립 PCB 쉽지만 LCD 모듈은 장치가 매우 섬세하고 파손되기 쉬우므로 PCB에 삽입 할 때주의해서 취급해야합니다.

PCB에서 몇 개의 와이어 연결을 잊지 마십시오. LM35의 Vout 및 GND 단자에 + 1.000V를 도입 할 수 있도록 처음에 IC2 LM35를 PCB에 장착하지 마십시오. 그 전에 디스플레이가 100 ° C를 읽도록 P1을 조정하십시오. 이 작업이 완료되면 태양 전지 또는 사용 된 외부 공급 장치를 제거하고 이제 PCB에 IC2를 고정합니다.