Estoy buscando para hacer un dispositivo para regular un calentador para mantener 100-110 grados Fahrenheit en un pequeño, moderadamente contenedor aislado. Específicamente, me pregunto lo que podría tener en mis partes cajón que haría una temperatura adecuada del dispositivo de detección. No tiene que ser especialmente exacta o precisa. Pensé que si este dispositivo es también en TO-220, paquete o similares, quizás también podría ser el elemento de calefacción. Cualquier sugerencia o experiencia en la detección de la temperatura con un componente común ya tengo en mis partes papeleras?
Respuestas
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Usted puede usar una normal silicio del diodo de unión para medir la temperatura. Incluso los baratos como el proverbial 1N4148 de trabajo. El truco es para polarizar el diodo con una fuente de corriente constante de una milliampere. Usted necesita asegurarse de que la constante de corriente de la fuente en sí es bastante estable con la temperatura o afectará a la precisión del diodo sensor de temperatura.
Una vez sesgada de esta manera el sensor diodo va a producir una caída de voltaje directo es que es muy lineal en un amplio rango. Las aplicaciones que he diseñado trabajado en el rango de -55ºC a +135C. La caída de voltaje directo disminuye con el aumento de la temperatura y así es lo que llamamos inversamente proporcional con la temperatura. La tasa de cambio del voltaje de diodo es de alrededor de 2.2 mV por 1C.
Generalmente es necesario proporcionar para la amplificación de la caída de tensión del diodo y proporcionar algunos desplazamiento de modo que el rango de temperaturas involucradas se puede leer a través de una MCU Un convertidor a/D. Un amplificador operacional puede trabajar muy bien para esta parte del circuito. Si es necesario calibrar el sensor de circuito se puede hacer con dos botones de ajuste en el circuito del amplificador operacional para ajustar la ganancia y el offset del amplificador. La calibración también se puede hacer en el software de la MCU así si usted proporciona una manera sencilla de guardar la escala y los valores de compensación de la calibración en algo así como una memoria EEPROM de parte de la MCU de memoria Flash.
El enfoque anterior puede ser una experiencia de aprendizaje divertida y debería funcionar bien para usted. El diodo es bastante fácil de montar en la detección de la temperatura de la ubicación se requiere de dos cables y posiblemente un escudo si se trata de un entorno con mucho ruido eléctrico. Una alternativa, usted puede desear considerar en su lugar podría adquirir a un bajo costo IC sensor de temperatura. El viejo estándar LM75A está disponible en fácil de alambre SO-8 paquete y puede ser conectado a un cable de control remoto de cuatro cables. Usted podría conectar el I2C conexiones de autobús de la IC a una MCU de la junta de control.
Hay un pequeño reto que debe ser tratado con el mando a distancia de montaje de un sensor de temperatura. Los cables de conexión pueden actuar como un conductor térmico disipador de calor en el sensor de temperatura compensado de esta manera la temperatura de la lectura de algunos. Para un sistema de control simple y por lo general esto puede "ajustarse" al establecer el control de punto de ajuste hacia abajo por un importe equivalente.
jason
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147
He utilizado una diagonal hacia adelante 1N4148 en el pasado. No estoy seguro acerca de la mV/°F, pero es en el rango mV. Como tal, probablemente, ningún diodo, incluyendo un transistor bipolar de trabajo. Yo era capaz de trazar la temperatura de la habitación con un Arduino con resultados razonables de más de 5 grados Centígrados.
Pequeña corriente de polarización para evitar el calentamiento por sí mismo, pero suficiente para hacer una caída de tensión.
EDITAR:
He encontrado una referencia en el medio tiempo. Echa un vistazo a la hoja de datos para un BC547, una bonita común de propósito general bajo transistor de potencia, en la página 3:
2) \$V_{BE}\$ disminuye en alrededor de 2 mV/K con el aumento de la temperatura.
Diferentes dispositivos se comportan como esta, pero no todas las hojas de datos de indicar por cuánto.
ianb
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659
La mayoría de las ferritas tienen bastante previsible cambio de la permeabilidad con la temperatura. Usted podría construir un oscilador LC alrededor de uno y ver la frecuencia de caída de la temperatura. 3C90 de ferroxcube se parece a esto: -
He marcado en rojo donde 40ºC es (sobre 105ºF)
Es un poco off-the-wall, pero si usted tiene un adecuado ferrita parte, un transistor y un par de Rs y Cs podría funcionar para usted. Usted aún debe ser capaz de leer la frecuencia de salida directamente en un MCU IO pin. Un oscilador colpitts: -
Esto es para 50MHz para algunos valores de la necesidad creciente para adaptarse a una frecuencia de alrededor de 10 khz.
Pueden ser calibrados en el punto de congelación con hielo en (digamos) 10kHz (giros y núcleo depende del tamaño) - a una temperatura de 40ºC, me gustaría esperar la frecuencia de 8.7 kHz debido a que la permeabilidad se ha incrementado a partir de 1800 a 2400 (hasta 1.3333) y esta proporción va a la unidad de la frecuencia del circuito LC por sqrt(1.3333) así 10kHz se convierte en un 15% inferior.
Usted podría incluso ser capaz de encontrar una ferrita cuyo punto de curie es en 105ºF - el cambio en la inductancia será fenomenal - véase el punto equivalente en 3C90 gráfico a unos 210ºC.
RelaXNow
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Un termistor suena como un ajuste perfecto para sus necesidades. Son baratos y están disponibles en una amplia gama de voltajes nominales, y cubrir el rango de temperatura agradable. El hecho de que no tienen en su inventario es irrelevante debido a que es fácil y barato cambiar.
Hay otras maneras de medir la temperatura con otras partes, como los diodos, pero va a ser mucho más difícil de lo que un termistor. En comparación con otros de temperatura-detección de piezas discretas, termistores presentan una mucho mayor respuesta.
Por supuesto, si usted va a conseguir algunos de los termistores, usted podría obtener un sensor de temperatura integrado. Estos están disponibles en las versiones analógicas que la salida de un calibrado de voltaje en función de la temperatura, o versiones digitales que se comunican a través de IIC, SPI, 1-wire, y similares, y darle un valor digital directamente.
Tratando de usar la misma parte como sensor y el calentador no es una buena idea, ya que el calentador de salida va a saturar la señal del sensor. Desde su aislamiento no será perfecto, el calentador se necesita siempre estar más caliente de lo que es la calefacción.
