Кіраўніцтва датчыка тэмпературы LM35: прынцып працы, падключэнне і выкарыстанне

Датчык тэмпературы LM35 - гэта дакладны аналагавы датчык, які выкарыстоўваецца для дакладнага вымярэння тэмпературы ў электронных, убудаваных сістэмах і сістэмах на аснове мікракантролера.Ён забяспечвае лінейны выхад напружання, простую трохкантактную праводку і адкалібраваныя на заводзе паказанні Цэльсія, што дазваляе лёгка выкарыстоўваць яго ў ланцугах, якія патрабуюць надзейнага кантролю тэмпературы.У гэтым артыкуле тлумачыцца прынцып працы LM35, распиновка, наладка праводкі, асноўныя тэхнічныя характарыстыкі, параўнанне з іншымі датчыкамі тэмпературы, парады па ліквідацыі непаладак і прыкладанні рэальных электронных сістэм.

Каталог

Малюнак 1: Датчык тэмпературы LM35

Што такое датчык тэмпературы LM35?

Датчык тэмпературы LM35 - гэта дакладны аналагавы датчык тэмпературы, які выкарыстоўваецца для вымярэння тэмпературы ў электронных і ўбудаваных сістэмах.Ён шырока вядомы сваёй простай канструкцыяй, дакладным вымярэннем тэмпературы і лёгкай інтэграцыяй у схемы, што робіць яго папулярным сярод пачаткоўцаў, студэнтаў, інжынераў і аматараў.У адрозненне ад некаторых датчыкаў тэмпературы, якія патрабуюць складанай каліброўкі, LM35 адкалібраваны на заводзе ў градусах Цэльсія, што дапамагае спрасціць распрацоўку электронных схем.Яго кампактныя памеры, нізкі кошт і надзейная праца робяць датчык LM35 агульным выбарам для адукацыйных праектаў, распрацоўкі прататыпаў і агульных электронных датчыкаў тэмпературы.

Як працуе датчык тэмпературы LM35

Тэмпературны датчык LM35 працуе шляхам пераўтварэння змяненняў навакольнага тэмпературы ў прапарцыйны аналагавы выхад напружання.Па меры павышэння тэмпературы выхадное напружанне LM35 таксама лінейна павялічваецца, што робіць вымярэнне тэмпературы простым і дакладным для электронных схем і мікракантролераў.Адной з ключавых асаблівасцей аналагавага датчыка тэмпературы LM35 з'яўляецца яго калібраваная шкала выхаду 10 мВ на градус Цэльсія.Дзякуючы гэтай лінейнай залежнасці паміж тэмпературай і напругай, LM35 дазваляе лёгка вылічыць тэмпературу без неабходнасці складаных схем каліброўкі.

тэмпература	Выхад Напруга
25°C	250 мВ
50°C	500 мВ
100°C	1В

Унутры датчыка тэмпературы LM35 IC дакладныя паўправадніковыя кампаненты бесперапынна выяўляюць змены тэмпературы і пераўтвараюць іх у стабільныя электрычныя сігналы.Згенераванае аналагавае напружанне затым адпраўляецца праз выхадны штыфт на такія прылады, як платы Arduino, схемы АЦП і ўбудаваныя сістэмы для кантролю тэмпературы.Паколькі LM35 спажывае вельмі мала энергіі, ён вырабляе мінімальны саманагрэў, што дапамагае падтрымліваць дакладныя паказанні тэмпературы падчас бесперапыннай працы.Яго просты аналагавы выхад, стабільная праца і простая апрацоўка сігналу робяць LM35 адным з найбольш шырока выкарыстоўваных датчыкаў тэмпературы ў электронных і ўбудаваных сістэмах.

Распиновка LM35, канфігурацыя кантактаў і асноўнае падключэнне

Малюнак 2: Асноўнае падключэнне датчыка тэмпературы LM35

Датчык тэмпературы LM35 выкарыстоўвае простую трохкантактную канфігурацыю для ўваходу харчавання, аналагавага выхаду і злучэння з зазямленнем.Большасць датчыкаў LM35 даступныя ў корпусе транзістара TO-92, які звычайна выкарыстоўваецца ў электронных схемах і прататыпах плат.Калі плоскі бок корпуса LM35 звернуты наперад, а штыфты накіраваны ўніз, левы штыфт - гэта напружанне харчавання (VCC), сярэдні - аналагавы выхад (VOUT), а правы - зазямленне (GND). Штыфт VCC звычайна працуе ад 4 да 30 В у залежнасці ад канструкцыі схемы. Штыфт VOUT стварае аналагавы сігнал напружання, які прадстаўляе вымераная тэмпература, у той час як кантакт GND завяршае электрычны падключэнне да зазямлення ланцуга.

Pin	Функцыя	Апісанне
VCC	Электразабеспячэнне	Пастаўкі працоўнае напружанне на датчык
VOUT	Аналагавы выхад	Выхады напружанне, прапарцыйнае тэмпературы
GND	Зямля	Завяршае зазямленне ланцуга

LM35 Асноўныя характарыстыкі і тэхнічныя характарыстыкі

Параметр	Каштоўнасць
Тып датчыка	Аналаг Датчык тэмпературы
Выхадны маштаб	10 мВ/°C
Аперацыйная Напруга	4В–30В
тэмпература Дыяпазон	-55°C да 150°C
Дакладнасць	±0,5°C Тыповы
Тып вываду	Аналаг Напруга
Каліброўка	Фабрыка Адкалібраваны ў °C
Тып пакета	ТО-92, ДА-220, SOIC

Датчык тэмпературы LM35 прызначаны для дакладнага і стабільнага вымярэння тэмпературы ў электронных сістэмах.Яго адкалібраваны на заводзе выхад Цэльсія дапамагае спрасціць схемы датчыка тэмпературы, таму што дадатковыя кампаненты для каліброўкі звычайна не патрэбныя.Датчык таксама падтрымлівае шырокі дыяпазон працоўнага напружання і нізкае энергаспажыванне, што робіць яго прыдатным для ўбудаваных сістэм, аналагавых схем кантролю і прыкладанняў на аснове мікракантролера.

LM35 супраць іншых датчыкаў тэмпературы

Малюнак 3: LM35 супраць іншых датчыкаў тэмпературы

Асаблівасць	LM35	DHT11	DS18B20	Тэрмістар
Тып датчыка	Аналаг Датчык тэмпературы	Лічбавы Датчык тэмпературы і вільготнасці	Лічбавы Датчык тэмпературы	Рэзістыўны Датчык тэмпературы
Тып вываду	Аналаг Напруга	Лічбавы Сігнал	Лічбавы Сігнал	Супраціў Змена
Дакладнасць	Добра	Умераны	Высокі	Умераны да Высокі
тэмпература Дыяпазон	-55°C да 150°C	ад 0°C да 50°C	-55°C да 125°C	Залежыць ад Тып
Лёгкасць Інтэрфейс	Вельмі лёгка	лёгка	лёгка	Патрабуецца Дадатковая схема
Каліброўка Патрабаванне	Фабрыка Адкалібраваны	Фабрыка Адкалібраваны	Фабрыка Адкалібраваны	часта Патрабуецца каліброўка
Шум Імунітэт	Умераны	лепш	Высокі	Умераны
Доўгі кабель Падтрымка	Абмежаваны	лепш	Выдатна	Умераны
Дадатковы Асаблівасці	Просты лінейны Выхад	Меры Вільготнасць	Множны Падтрымка датчыкаў	Нізкі кошт
Лепшае выкарыстанне Справы	Аналаг Схемы, убудаваныя сістэмы	Надвор'е Маніторынг	Дакладнасць Лічбавы маніторынг	Недарагі Вызначэнне тэмпературы

Агульныя парады па ліквідацыі непаладак LM35

У ланцугах датчыка тэмпературы LM35 часам могуць узнікаць нестабільныя паказанні, няправільныя выхадныя значэнні або праблемы, звязаныя з праводкай.Большасць праблем выклікана няправільнымі злучэннямі, электрычнымі шумамі або няправільнымі разлікамі АЦП.У наступнай табліцы па ліквідацыі непаладак пералічаны агульныя праблемы LM35 і практычныя рашэнні.

праблема	магчыма Прычына	Ліквідацыю непаладак Савет
Няма выхаду Напруга	Няправільна правадка або пашкоджаны датчык	Праверце Распіноўка LM35 і праверце правільнасць злучэнняў VCC, GND і выхаду
Няўстойлівы Паказанні тэмпературы	Электрычныя шум або няшчыльныя злучэнні	Выкарыстоўвайце кароткія драты, палепшыць зазямленне і дадаць абыходны кандэнсатар
Няправільна Значэнне тэмпературы	Няправільны АЦП разліковага або апорнага напружання	Праверце формула аналога-лічбавага пераўтварэння і налады апорнага напружання
Пастаянная тэмпература 0°C Чытанне	Вывадны штыфт не падключаны належным чынам	Праверце злучэнне аналагавага ўваходу і макетнай платы
тэмпература Чытанне занадта высока	Няправільна крыніца харчавання або размяшчэнне датчыка	Выкарыстоўвайце стайню крыніца харчавання і пазбягайце размяшчэння датчыка побач з кампанентамі, якія выдзяляюць цяпло
Вагальны Аналагавы выхад	Дрэнная сіла фільтраванне	Дадайце мал кандэнсатар паміж VCC і GND для памяншэння шуму сігналу
Датчык Перагрэў	Празмернае напруга харчавання або няправільнае падключэнне	Забяспечце працоўнае напружанне застаецца ў рэкамендаваным дыяпазоне LM35
Выпадковы Перапады тэмпературы	Слабы кантакт макетнай платы або перашкоды	Засцерагчы ўсіх перамычкі і пазбягайце пракладкі правадоў датчыкаў паблізу ланцугоў моцнага току

Прымяненне LM35 у рэальных электронных сістэмах

Сістэмы ацяплення, кандыцыянавання, астуджэння і цеплавой абароны

• Сістэмы кандыцыянавання паветра – LM35 дапамагае кантраляваць тэмпературу ў памяшканні для аўтаматычнага кантролю астуджэння.

• Разумныя тэрмастаты – Датчык вымярае тэмпературу навакольнага асяроддзя для падтрымання стабільных умоў у памяшканні.

• Аўтаматычныя кантролеры вентылятараў – LM35 актывуе астуджальныя вентылятары, калі тэмпература становіцца занадта высокай.

• Цеплавая абарона кампутара – Схемы кантролю тэмпературы дапамагаюць прадухіліць перагрэў у працэсарах і блоках харчавання.

• Акумулятарныя сістэмы астуджэння – Датчык дапамагае рэгуляваць астуджэнне ў ланцугах акумулятарных батарэй.

Прамысловыя праграмы і праграмы кіравання энергетыкай

• Сістэмы абароны рухавіка – LM35 вызначае перагрэў электрарухавікоў і машын.

• Маніторынг трансфарматара – Прамысловыя схемы выкарыстоўваюць датчыкі LM35 для адсочвання тэмпературы трансфарматара.

• Абсталяванне аўтаматызацыі вытворчасці – Датчык забяспечвае цеплавы маніторынг у рэжыме рэальнага часу ў прамысловых сістэмах.

• Схемы зарадкі акумулятара – Датчыкі LM35 дапамагаюць выяўляць перагрэў падчас цыклаў зарадкі.

• ІБП і інвертарныя сістэмы – Датчык тэмпературы LM35 паляпшае цеплавую абарону ў сістэмах рэзервовага харчавання.

Arduino, убудаваныя і адукацыйныя праекты

• Праекты лічбавага тэрмометра – LM35 звычайна выкарыстоўваецца для схем адлюстравання тэмпературы ў рэжыме рэальнага часу.

• Прылады маніторынгу IoT – Убудаваныя сістэмы выкарыстоўваюць датчыкі LM35 для вымярэння тэмпературы навакольнага асяроддзя.

• Схемы на аснове мікракантролера – Датчык забяспечвае аналагавы ўвод тэмпературы для ўбудаваных прыкладанняў.

• Навучальныя наборы па электроніцы – LM35 шырока выкарыстоўваецца для вывучэння ўзаемадзеяння аналагавых датчыкаў.

• Інжынерныя лабараторныя эксперыменты – Студэнты выкарыстоўваюць схемы LM35 для вывучэння вымярэння тэмпературы і пераўтварэння АЦП.

Заключэнне

Датчык тэмпературы LM35 застаецца практычным выбарам для аналагавага вымярэння тэмпературы з-за яго лінейнага выхаду 10 мВ/°C, простай канфігурацыі кантактаў VCC-VOUT-GND, шырокага працоўнага дыяпазону і завадской каліброўкі.Яго асноўныя патрабаванні да праводкі дазваляюць лёгка падключацца да плат Arduino, ланцугоў АЛП і ўбудаваных сістэм, у той час як належнае зазямленне, стабільнае сілкаванне і зніжэнне ўзроўню шуму дапамагаюць павысіць дакладнасць счытвання.У параўнанні з лічбавымі датчыкамі, такімі як DS18B20 і DHT11, LM35 лепш за ўсё падыходзіць для простых аналагавых схем, адукацыйных праектаў, кіравання астуджэннем, маніторынгу вентыляцыі і кандыцыянавання, прамысловай абароны і прылажэнняў кіравання сілкаваннем.