Mạch cảm biến nhiệt độ LM35 được các bạn sinh viên sử dụng để nghiên cứu cách thức hoạt động của cảm biến nhiệt độ trong thời gian thực. Cảm biến nhiệt LM35 cho sai số nhỏ trong trong phạm vi đo lường phụ vụ việc học tập với ưu điểm là giá rẻ và kích thướt nhỏ. Một điều quan trọng nữa là cảm biến nhiệt độ LM35 cho ra tín hiệu analog nên chúng ta có thể dể dàng đọc trực tiếp bằng hàm analogread() trên aduino.
Cảm biến nhiệt độ là gì ?
Cảm biến nhiệt độ trở kháng ( RTD ) đo nhiệt độ từ một nguồn cụ thể và đầu dò cảm biến sẽ thay đổi giá trị điện trở bên trong cảm biến. Nếu cảm biến nhiệt độ là một cặp nhiệt điện – một thiết bị gồm 2 dây dẩn điện không giống nhau tạo thành các mối nối điện có điện thế mV tại các nhiệt độ khác nhau.
Các bạn có thể tìm hiểu thêm thông tin tại : cảm biến nhiệt độ Pt100
Các loại cảm biến nhiệt độ
Các dòng cảm biến khác nhau được phân loại theo cấu tạo và phạm vi ứng dụng của tạo thành các dòng cảm biến khác nhau. Các loại cảm biến nhiệt độ khác nhau gồm :
- Cặp nhiệt điện
- Thermistors
- Thiết bị dò nhiệt độ điện trở
- Chất bán dẫn
- Cảm biến hồng ngoại
- Nhiệt kế
Cảm biến nhiệt độ LM35
LM35 là một cảm biến nhiệt độ giá rẻ tầm 30k thường được sử dụng trong nghiên cứu để đo nhiệt độ. Nó có thể đo nhiệt độ chính xác hơn so với một điện trở nhiệt (thermistor) cùng tầm giá. Cảm biến này tạo ra điện áp có đầu ra cao hơn các cặp nhiệt điện và có thể ko cần điện áp đầu ra được khuếch đại. LM35 có điện áp đầu ra tỷ lệ thuận có nhiệt độ Celsius. Hệ số tỷ lệ là .01V / ° C.
Ưu điểm cảm biến nhiệt độ LM35
- Giá thành rất rẻ so với các cảm biến nhiệt độ công nghiệp
- Sai số thấp từ 0,2oC tại 25oC , tại max 150oC sai số 1oC . Sai số chấp nhận được cho các ứng dụng không cần độ chính xác
- Kích thướt nhỏ gọn , dể dàng lắp đặt tại các không gian hẹp & board mạch
Nhượt điểm cảm biến nhiệt độ LM35
- Chỉ mang tính chất nghiên cứu là chủ yếu
- Cần có các main VXL để đọc được tín hiệu mV
- Không thể dùng trong công nghiệp thực tiễn
Lắp mạch cảm biến nhiệt độ LM35 & Lập Trình Arduino
Với cảm biến nhiệt độ LM35 bạn có thể tự tạo cho mình một mạch đo nhiệt độ và tự động đóng ngắt khi nhiệt độ vượt ngưỡng tối đa thông qua các rơle trung gian.
Ứng dụng của cảm biến nhiệt độ LM35
Cảm biến nhiệt độ LM35 đo được nhiệt độ từ 2-150oc cho ra tín hiệu dạng analog 0mV … 10mV/oC . Cảm biến nhiệt độ LM35 phù hợp cho các ứng dụng :
- Học tập nghiên cứu
- Đo nhiệt độ pin
- Đo nhiệt độ nguồn cấp trên board mạch
- Giám sát nhiệt độ trong hệ thống HVAC
- Được sử dụng làm cảm biến nhiệt độ máy lạnh
- Hay ứng dụng cho cảm biến nhiệt độ máy điều hoà
Cách sử dụng LM35
Thực hành đo nhiệt độ bằng cảm biến nhiệt LM35
Vật tư cần chuẩn bị vật tư gồm :
- 1 Arduino UNO
- 1 cảm biến nhiệt độ LM35
- 1 Breadboard
- Dây nối
Cảm biến LM35 có 3 chân : nguồn Vcc , Grounf , signal
- VCC sẽ cắm 5V trên Arduino
- Signal sẽ cắm vào A0 trên Arduino
- Ground đương nhiên sẽ cắm vào Ground trên Arduino
Lập trình trên Aduino
- int sensorPin = A0;// chân analog kết nối tới cảm biến LM35
- void setup() {
- Serial.begin(9600); //Khởi động Serial ở mức baudrate 9600
- // Bạn không cần phải pinMode cho các chân analog trước khi dùng nó
- }
- void loop() {
- //đọc giá trị từ cảm biến LM35
- int reading = analogRead(sensorPin);
- //tính ra giá trị hiệu điện thế (đơn vị Volt) từ giá trị cảm biến
- float voltage = reading * 5.0 / 1024.0;
- // ở trên mình đã giới thiệu, cứ mỗi 10mV = 1 độ C.
- // Vì vậy nếu biến voltage là biến lưu hiệu điện thế (đơn vị Volt)
- // thì ta chỉ việc nhân voltage cho 100 là ra được nhiệt độ!
- float temp = voltage * 100.0;
- Serial.println(temp);
- /*Mẹo:
- Các bạn phaỉ khai báo phần thực cho toàn bộ các số thực nhé!
- */
- delay(1000);//đợi 1 giây cho lần đọc tiếp theo
- }
Nguồn code được lấy từ : mobitool.net/bai-viet/296-cam-bien-nhiet-do-lm35-va-cach-su-dung-no-trong-moi-truong-arduino
Như vậy với một cảm biến nhiệt độ giá rẻ LM35 với một mạch Aduino chúng ta có thể tự tạo một nhiệt kế điện tử có độ chính xác khá tốt để đo nhiệt độ. Có thể bạn chưa biết : các loại cảm biến nhiệt độ