Nguyên lý làm việc của cảm biến nhiệt độ LM35 : LM35 là cảm biến nhiệt độ xuất ra tín hiệu tương tự tỷ lệ với nhiệt độ tức thời. Điện áp đầu ra có thể dễ dàng được chuyển đổi để có được giá trị nhiệt độ bằng độ C. Ưu điểm của lm35 so với nhiệt điện trở là nó không yêu cầu bất kỳ hiệu chuẩn bên ngoài nào. Lớp phủ cũng bảo vệ nó khỏi tự nóng. Chi phí thấp (khoảng 0,95 đô la) và độ chính xác cao hơn khiến nó trở nên phổ biến .
Các tính năng của cảm biến nhiệt độ LM35
|
LM35 Pin Out |
Nguyên lý làm việc của cảm biến nhiệt độ LM35 có thể đo từ -55 độ C đến 150 độ C. Mức độ chính xác rất cao nếu hoạt động ở mức nhiệt độ và độ ẩm tối ưu. Việc chuyển đổi điện áp đầu ra sang độ C. cũng dễ dàng .
Điện áp đầu vào LM35 có thể từ +4 volt đến 30 volt. Nó tiêu thụ dòng điện khoảng 60 microampe. Lm35 có nhiều họ là LM35C, LM35CA, LM35D, LM135 , LM135A , LM235 , LM335 . Tất cả các ic trong họ LM35 đều hoạt động theo nguyên tắc giống nhau nhưng khả năng đo nhiệt độ khác nhau và chúng cũng có sẵn trong nhiều kiểu ( SOIC, TO-220, TO-92, TO ).
Nguyên lý làm việc của cảm biến nhiệt độ LM35
Hệ số thang đo LM35
Nguyên lý làm việc của cảm biến nhiệt độ LM35 Để hiểu được nguyên lý hoạt động của cảm biến nhiệt độ LM35 chúng ta phải hiểu về hệ số tỷ lệ tuyến tính. Trong các tính năng của LM35 nó được đưa ra là 10 minivolt mỗi độ C. Nó có nghĩa là khi tăng công suất 10 mills volt bởi chân cảm biến, giá trị nhiệt độ sẽ tăng lên một. Ví dụ: nếu cảm biến đang xuất ra 100 mills volt ở chân Vout, nhiệt độ tính bằng độ C sẽ là 10 độ C. Tương tự đối với việc đọc độ âm. Nếu cảm biến xuất ra -100 mills volt, nhiệt độ sẽ là -10 độ C.
Cấu hình mạch cảm biến nhiệt độ LM35 – Nguyên lý làm việc của cảm biến nhiệt độ LM35
LM35 có thể được sử dụng trong hai cấu hình mạch. Cả hai đều mang lại kết quả khác nhau. Trong cấu hình đầu tiên, bạn chỉ có thể đo nhiệt độ dương từ 2 độ C đến 150 độ C. Trong cấu hình đầu tiên này, chúng tôi chỉ cần cấp nguồn cho lm35 và kết nối đầu ra trực tiếp với bộ chuyển đổi tương tự sang kỹ thuật số. Trong cấu hình thứ hai, chúng tôi có thể sử dụng tất cả khả năng cảm biến và có thể đo nhiệt độ toàn dải từ -55 độ C đến 150 độ C. Cấu hình này hơi phức tạp nhưng mang lại kết quả cao. Chúng ta phải kết nối một điện trở bên ngoài, trong trường hợp này, để chuyển mức điện áp âm lên trên. Giá trị điện trở bên ngoài có thể được tính toán từ công thức cho bên dưới mạch cấu hình. Mạch cấu hình thứ hai có thể được thực hiện theo nhiều cách khác nhau datasheet của Texas Instruments.
Mặc dù cấu hình đầu tiên không cần điện trở ở phía đầu ra, tôi khuyên bạn nên kết nối điện trở 80 k đến 100 k giữa chân vout và chân gnd. Khi tôi thực hiện một số thí nghiệm, tôi nhận thấy rằng các giá trị đọc được dao động trong một thời gian và Pin vout ở trạng thái điện áp nổi. Vì vậy, một điện trở giữa vout và gnd sẽ làm chân vout ở mức thấp và ngăn điện áp nổi.
Các thông số độ chính xác cho cả hai cấu hình là khác nhau. Mức độ chính xác trung bình là + – 1 độ C cho cả hai cấu hình. Nhưng mức độ chính xác giảm đối với nhiệt độ từ 2 độ đến 25 độ C. Bây giờ chúng ta đã thảo luận về sơ đồ chân của cảm biến nhiệt độ LM35, cấu trúc, hệ số tỷ lệ tuyến tính và mức độ chính xác đã đến lúc liệt kê các bước về cách đo nhiệt độ bằng cảm biến nhiệt độ LM35.
Các bước tính toán nhiệt độ bằng cảm biến nhiệt độ LM35
|
Công thức chuyển đổi điện áp thành nhiệt độCông thức để chuyển đổi điện áp sang nhiệt độ độ C. cho LM35 là Tôi chia cho 10 mV vì Hệ số thang tuyến tính cho LM35 là 10mV. |
Làm theo các bước và hướng dẫn ở trên, bạn có thể dễ dàng giao tiếp cảm biến nhiệt độ LM35 với bất kỳ bộ vi điều khiển nào có chân chuyển đổi tín hiệu tương tự sang kỹ thuật số được tích hợp sẵn. Hầu hết tất cả các bộ vi điều khiển ngày nay đều có ADC tích hợp sẵn.