Autode jää hoiatusahel

Termistorite lihtsa kättesaadavuse tõttu on seadmeid, mis reageerivad atmosfääri või vedeliku soojuse kõikumistele, lihtne ehitada. See auto jää hoiatusring selgitab, kuidas seda teha rakendada termistor nagu muundur vooluringis, mis vilgutab pidevalt hoiatuslampi niipea, kui atmosfääri temperatuur langeb umbes 0 ° C-ni.

Miks külmuvad teed on ohtlikud?

Jää, täpsemalt must jää, on üks ohtlikumaid asjaolusid, millega autojuhid võivad külmadel kuudel kergesti kokku puutuda. Isegi kui väljas ei pruugi liiga jahe välja näha, võib tänavatele siiski lund maanduda, mis võib aeglaselt lahti külmuda. Must jää võib öösel ja hommikutundidel olla eriti liiga ohtlik, peamiselt seetõttu, et see võib jäise asemel välja näha nagu niiske tänav. Must jää on uskumatult raskesti mõistetav, mis tähendab, et sõiduki jaoks võib see kergesti libiseda ja õnnetusi põhjustada.

Seda silmas pidades töötati välja see vooluring, mida saab kasutada hoiatussignaali saamiseks temperatuuri osas mis võib langeda pakase tasemele. Või võib-olla, nagu selles projektis selgitatud, võib ringkond harjuda autojuhti külmunud tänavate suhtes ettevaatlikuks tegema.

Kujundus

Peale paari bipolaarsed transistorid , npn ja pnp tüüpi, töötab skeem lisaks veel 3 pooljuhtseadmete vormis. Kõigepealt termistor , mis hõlmab väikest kogust pooljuhitavat ainet, on tegelikult klaasist kapseldatud negatiivse temperatuuri koefitsiendi (NTC) stiil.

Selle väikesed mõõtmed aitavad tal kiiresti reageerida temperatuurimuutustele, samas kui klaasist kate kaitseb pooljuhti vedelike elektrit juhtivate omaduste eest, mis muidu võivad tekitada eksitavaid tulemusi.

Pange tähele, et n.t.c. termistoril on elektritakistus, mis tõuseb temperatuuri langedes. Samuti an op amp IC soovitatavat tüüpi 741 kasutatakse tundliku pingemuutuse andurina Wheatstone'i silla ümber. Üks konkreetne õlg koosneb termistorist.

Termistor võib olla mis tahes 100K NTC termistor.

Lõpuks a Indikaatorina kasutatakse LED-lampi mis vilgutab hoiatussignaali. See tuli on kompaktne, vastupidav ja tarbib valgustamiseks peaaegu üldse voolu.

Vooluringi kirjeldus

Ülaltoodud joonisel on näidatud kogu külmahäire ahel. Seda juhib 12 V autoakust tulenev pinge. Teiste rakenduste jaoks võib ahela käitamiseks piisata 9 V patareist.

Vooluring koosneb põhimõtteliselt paarist punktjoonega jaotatud elemendist. Selle rea vasakul küljel on temperatuuritundlik Wheatstone'i sild, mille väljundi tuvastab op diferentsiaalvõimendi .

Punktjoone parempoolses osas asub kahetransistoriline ostsillaator, mis võngub LED-i kohe, kui termistor ulatub etteantud temperatuurini.

Wheatstone'i sild sisaldab takisteid R1 ja R2, mis fikseerivad op-võimendi inverterterminalil pinge umbes 8 V, lähtudes maandusliinist (12 V aku jaoks). Eelseadistatud VR1 ja termistor RTH1 loovad silla teised harud.

Seda seetõttu, et termistor on NTC spetsifikatsioon, leiate, kui temperatuur langeb, selle takistus suureneb, põhjustades pinge 3 tihvti proportsionaalselt tõusu.

Kuna see pinge ületab lihtsalt tihvti 2 võrdlustaseme, muudab op-võimendi väljund olekut ja libiseb nullist mõnevõrra positiivseks.

Temperatuuri, kus väljund liigub dramaatiliselt positiivseks, saab määrata eelseadistatud VR1 peenhäälestusega. Kiire pinge suurenemine väljundis op amp lülitab ostsillaatori punktiirjoone paremal küljel näidatud vooluring. Takisti R3 kasutab seda pinget transistori TR1 aluse lülitamiseks.

Kondensaator C1 aitab positiivset tagasisidet, mis on hädavajalik madalsageduslike amplituudide hoidmiseks. The pnp transistor TR2 toidab LED-i oma kollektoriklemmis koos arvutatud seeria takistiga R5, mis piirab LED-i sisenevat voolu maksimaalse nimiväärtuse all.

The LED vilgub sagedus on teatud määral kindlaks määratud tema enda takistusega, ehkki seda saab reguleerida soovitud tasemeni, valides Cl jaoks sobiva suuruse. Transistorid TRI ja TR2 peavad ahela optimaalseks toimimiseks vastastikku täiendama.

VÄLJAKOOST

Kõik elemendid, mis takistavad akut, lülitit ja valgusdioodi, võiks kokku panna 0,1-tollise maatriksi Veroboardi abil, nagu allpool näidatud, ehkki tõeline disain võib hästi sõltuda kasutaja ostetavate osade tegelikust ulatusest.

Termistor peaks asuma võimalikest soojusallikatest või mootorist kaugel. See peaks asuma auto põranda lähedal, et hõlpsasti tuvastada jäätunud jäiste laikude temperatuure teedel, mis on vaid jalad allpool.

Termistorit tuleb kaitsta võimalike veepritsmete eest vihma , kuna vee aurustumisest tingitud jahutus võib põhjustada selle temperatuuri järsu languse tegelikust ümbritsevast temperatuurist madalamale, põhjustades valehäireid.

Termistori efektiivne paigutus on eesmise kaitseraua tagaosas, kuid veelgi parema koha saab tuvastada sõltuvalt auto tüübist. Kui termistori õige asukoht on leitud, peate määrama termistori ja juhtimisahela vahel vajaliku traadi kauguse.

Olge pikendusjuhtme termistori jootmisel ettevaatlik, kuna jootetud liigesed peavad olema kaitstud hülsidega, et kaitsta veega kokkupuudet. Parimaks võimaluseks võib olla termokahanevate omadustega varrukad.

Termistor peab olema tsementeeritud lühikese plasttoru viimistlusesse, et õhk saaks selle ümber voolata, kuid see jääb võimalikest veepritsmetest eemale.

Vooluahela sulgemiseks ja selle ohutuks paigutamiseks otse auto armatuurlaua taha võib kasutada peaaegu kõiki väikeseid plastkaste. Kolm väljundjuhtmete komplekti peaksid karpi sulgema läbi tihendi: paar juhtmest läheb akule, 2 termistorile ja 2 LED-le.

Valige kriipsust asukoht, mis võib kõige sobivam kujutise kuvamiseks LED vilgub . Puurige LED-i läbimiseks auk läbi nii, et see võimaldaks hõlpsalt läbi plastikust tihendi läbi suruda.

LED peaks olema vooluahelaga täpselt ühendatud, et see TR2 suudaks selle ettepoole kallutades õigesti sisse lülitada.

LED-anoodi tihvti saate hõlpsasti tuvastada multimeetri abil, mis on seatud selle oomi vahemikku. Enne vooluringi lõplikku paigaldamist auto sisse tuleb tulemused kinnitada tegeliku jää temperatuuri testimisega.

KALIBREERIMINE

Purusta kausi sees veidi jääd, kuni see muutub poolvedelaks. Veenduge, et jää on tegelikult sulamistingimustes, mis tagab katse jaoks vajaliku 0 ° C taseme. Siiski peate olema kindel, et kontrollite temperatuuri termomeetri abil, kui teil on sellele juurdepääs.

Sukeldage termistor sulava jää sisse ja häälestage eelseadistatud takisti seni, kuni LED hakkab lihtsalt pulseerima. Eemaldage termistor jahutatud veest ja võite leida, et kui termistori temperatuur liigub ülespoole, lakkab LED lõpuks vilkuma.

Teise võimalusena võite LED-i vilkuva läve jaoks saada mõne muu temperatuuri.

Vooluahel on toitepinge kõikumiste suhtes üsna vastupidav ja see ei põhjusta LED-i vilkumist temperatuuril peale selle komplekti. Muide, takisti R5 aitab vältida ka LED-i sagedast vilkumist perioodidel, mil termistori temperatuur on just määratud taseme lähedal. See takisti pakub kondensaatori jaoks aeglast tühjendustee.

Vooluringi kohandamine

Kui tunnete vajadust muuta vooluringi nii, et see võimaldaks helisignaali vilkuva LED-i asemel, saate lihtsalt teha järgmist.

Muutke C1 väärtuseks umbes 0,1 µF (valige selle väärtus oma ideaalse sageduse jaoks) ja asendage R5 koos LED-iga 80 oomi väikese valjuhääldiga, C1 ühendatakse sel hetkel otse TR2 kollektoriga.

Kahekordse audiovisuaalse signaali saamiseks tehke järgmine kohandamine, kuid muutke lisaks R4 LED-iga. Praktiliselt võib teile olla põnev näha, et tõenäolistes tingimustes, kus jää hakkab teele haarama, reageerib ringrada kiiresti ja hakkab teid märguandega hoiatama.