LM35 temperatūros jutiklio vadovas: kontaktų išdėstymas, funkcijos, laidai ir programos

LM35 temperatūros jutiklis yra plačiai patikimas pasirinkimas visiems, kuriems reikia tikslaus, linijinio ir nekalibruojamo temperatūros matavimo. Dėl paprastos analoginės išvesties, mažo energijos suvartojimo ir plataus veikimo diapazono jis idealiai tinka įterptoms, pramoninėms ir aplinkosaugos reikmėms. Šiame straipsnyje nagrinėjamos jo savybės, laidų praktika, pritaikymas ir praktiniai aspektai, kaip pasiekti patikimus temperatūros rodmenis.

Kas yra LM35 temperatūros jutiklis?

LM35 yra tikslus analoginis temperatūros jutiklis, kuris išveda įtampą, tiesiogiai proporcingą temperatūrai Celsijaus laipsniais. Fiksuotas 10 mV/°C skalės koeficientas užtikrina paprastą, linijinį temperatūros ir išėjimo įtampos santykį. Kadangi LM35 yra gamykloje sukalibruotas ir veikia su minimaliu savaiminiu įkaitimu, jis lengvai integruojamas tiek į pagrindines, tiek į pažangias matavimo sistemas.

LM35 kontaktų išdėstymas

LM35 jutiklio savybės

Lygiaverčiai arba alternatyvūs temperatūros jutikliai

Čia pateikiamos įprastos LM35 alternatyvos ir kuo jos skiriasi:

• DS18B20 – skaitmeninis 1 laido jutiklis, pasižymintis dideliu tikslumu, stipriu atsparumu triukšmui ir ilgo kabelio patikimumu. Idealiai tinka atšiaurioje ar elektros triukšmingoje aplinkoje.

• DS1620 – skaitmeninis jutiklis su įmontuotu termostatu ir reguliuojamos temperatūros sistemų valdymo funkcijomis.

• LM94022 – žemos įtampos analoginis jutiklis, optimizuotas baterijomis maitinamoms arba itin mažos galios programoms.

LM35 temperatūros jutiklio taikymas

Aplinkos stebėjimas

Naudojamas meteorologinėse stotyse, išmaniajame žemės ūkyje ir patalpų klimato sistemose, kad būtų galima patikimai tiksliai stebėti aplinkos temperatūrą patalpose ar lauke.

Šilumos valdymas

Integruotas į elektronines grandines, kad būtų išvengta perkaitimo, valdant aušinimo ventiliatorius, įjungiant aliarmus arba inicijuojant automatinį terminį išjungimą, kai temperatūra pakyla virš saugių ribų.

Akumuliatoriaus stebėjimo sistemos

Padeda užtikrinti saugų ličio jonų ir švino rūgšties akumuliatorių įkrovimą ir iškrovimą, stebint akumuliatoriaus temperatūrą ir užkertant kelią žalai, kurią sukelia terminis nutekėjimas.

ŠVOK sistemos

Padidina šildymo, vėdinimo ir oro kondicionavimo įrangos efektyvumą, pateikdamas tikslius temperatūros duomenis oro srautui, kompresoriaus veikimui ir energijos taupymo režimams reguliuoti.

Namų automatika ir daiktų interneto įrenginiai

Dažniausiai naudojamas išmaniuosiuose termostatuose, jutiklių mazguose ir daiktų interneto pagrįstose temperatūros stebėjimo sistemose dėl savo paprastumo ir suderinamumo su mikrovaldikliais.

Pramoninių procesų valdymas

Palaiko temperatūros reguliavimą gamybos, sandėliavimo patalpose ir laboratorijų aplinkoje, kur būtina stabiliai ir tiksliai matuoti temperatūrą.

Kaip naudoti LM35 praktinėse grandinėse?

LM35 suteikia analoginę išvestį, proporcingą temperatūrai, ir reikalauja tik trijų pagrindinių jungčių:

• Prijunkite +5 V prie Vcc kaiščio.

• Prijunkite įžeminimą prie sistemos įžeminimo.

• Nuskaitykite analoginę įtampą iš 2 kaiščio naudodami mikrovaldiklio ADC, pvz., Arduino, ESP32, STM32 arba PIC.

Išvesties elgesys

• 0°C → 0V

• Kiekvienas 1°C padidėjimas → +10 mV

• Matavimams iki nulio reikalingas neigiamas tiekimo bėgis.

Konversijos formulė:

Temperatūra (°C) = Vout (mV) ÷ 10

LM35 privalumai ir apribojimai

Privalumai

• Nereikia išorinio kalibravimo

• Labai mažas energijos suvartojimas (<60 μA)

• Didelis tikslumas (±0,5 °C kambario temperatūroje)

• Linijinis, nuspėjamas išėjimas

• Platus diapazonas: nuo -55°C iki +150°C

Apribojimai

• Reikalingas ADC skaitmeninėms sistemoms

• Gali paimti triukšmą per ilgus laidus

• Reikia papildomų grandinių neigiamai temperatūrai

• Mažiau patvarus nei skaitmeniniai jutikliai atšiauriomis sąlygomis (pvz., DS18B20)

LM35 ir LM34 palyginimas

Išvada

LM35 išlieka patikimu analoginiu temperatūros jutikliu dėl savo linijinės išvesties, tikslumo ir paprastos integracijos į elektronines sistemas. Dėl savo paprastumo jis yra praktiškas pasirinkimas daugeliui matavimo užduočių, o jo laidų poreikių ir apribojimų supratimas užtikrina optimalų veikimą. Jei reikia, kelios skaitmeninės ir žemos įtampos alternatyvos siūlo patobulintas funkcijas specializuotoms programoms.

Dažnai užduodami klausimai [DUK]

Kiek tikslus yra LM35, palyginti su skaitmeniniais temperatūros jutikliais?

LM35 kambario temperatūroje užtikrina ±0,5 °C tikslumą, tačiau skaitmeniniai jutikliai, tokie kaip DS18B20, paprastai užtikrina didesnį tikslumą ir didesnį atsparumą triukšmui. Didelio atstumo laidams ar atšiaurioje aplinkoje skaitmeniniai jutikliai paprastai išlaiko tikslumą geriau nei analoginiai tipai, tokie kaip LM35.

Ar LM35 gali veikti 3.3 V, o ne 5 V maitinimu?

Taip. LM35 veikia su 4 V maitinimo įtampa, kad veiktų visu diapazonu, tačiau jis vis tiek gali matuoti vidutinę temperatūrą, kai maitinamas 3,3 V. Išėjimo skalė išlieka 10 mV/°C, tačiau maksimalią nuskaitomą temperatūrą riboja esama maitinimo įtampa.

Kodėl mano LM35 temperatūros rodmenys yra triukšmingi arba nestabilūs?

Nestabilūs rodmenys dažnai atsiranda dėl elektros trukdžių ar įžeminimo problemų. Analogines linijas laikykite atokiau nuo perjungimo komponentų, užtikrinkite tinkamą įžeminimą ir maitinimo linijoje naudokite atjungimo kondensatorių.

Kaip matuoti žemiau 0 ° C su LM35?

LM35 reikia neigiamos maitinimo įtampos, kad atspindėtų minusinę temperatūrą. Be neigiamo bėgio, jutiklis išveda 0 V esant bet kokiai žemesnei nei 0 ° C temperatūrai.

Ar LM35 galima naudoti paviršiaus ar skysčio temperatūrai matuoti?

Taip, jei tinkamai sumontuota. Paviršiams naudokite terminius klijus arba metalinę sąsają, kad pagerintumėte šilumos perdavimą. Jei norite skysčių, įdėkite LM35 į vandeniui atsparų metalinį zondą arba sandarų gaubtą, kad nesugadintumėte ir užtikrintumėte gerą šilumos laidumą.