열 센서 회로:작동 및 구성 방법

같은 방식으로 열과 온도 상승을 감지할 수 있습니다. 전자 장치도 마찬가지입니다. 생물학적 과정에 의존하는 신체와 달리 전자 장치는 온도 센서를 사용하고 온도 센서는 광범위하게 사용됩니다. 열 센서 회로에 대해 더 알고 싶은 전기 애호가라면 이것이 바로 당신을 위한 것입니다.

1. 열 센서 회로란 무엇입니까?

온도 센서 회로는 열 센서 내에 존재합니다. 온도가 상승하여 특정 값을 초과하면 깜박이는 LED 또는 부저를 통해 알려줍니다. 예를 들어 연기 감지기 경보에서 경고 경보 장치로 작동한다고 말할 수 있습니다.

저항 온도 감지기 또는 열전대는 전기 신호를 사용하여 섭씨 온도 판독값을 제공합니다.

온도 감지 회로는 컴퓨터에서 첨단 주방 기기에 이르기까지 오늘날 디지털 세계의 모든 곳에 있습니다. 과도한 열은 전자 장치의 값비싼 부품을 손상시킬 가능성이 있기 때문에 필요합니다. 열 센서는 보안 시스템을 개선하는 데도 중요합니다.

2. 따라서 열 센서 회로는 어떻게 작동합니까?

간단한 온도 센서 회로는 일반적으로 주변의 열을 감지하는 역할을 합니다. 온도계의 기능은 다이오드를 통과하는 출력 전압에 따라 달라집니다. 즉, 온도 변화는 다이오드의 저항에 정비례합니다. 온도가 높을수록 상대가 더 우수하며 그 반대의 경우도 마찬가지입니다.

가변 저항을 사용하여 임계값 레벨을 조정할 수 있습니다.

아래 그림은 Negative Temperature Coefficient type thermistor를 이용한 기본적인 열센서 회로도를 나타낸 것입니다. NTC는 온도가 상승할 때 저항값을 감소시키는 역할을 합니다. 이 비디오에는 NTC 및 NTC 테스트 방법에 대한 추가 정보가 있습니다.

열 센서 집적 회로도.

회로의 구성요소는 다음과 같습니다.

1. NTC 서미스터 2.2KΩ
2. 가변 저항기 10KΩ
3. 트랜지스터 BC547(NPN)
4. 부저 9V
5. 커패시터 1uF/16V
6. 9V 배터리

트랜지스터 BC57은 열이 설정 온도 범위를 초과할 때마다 부저를 켜고 열이 한계 아래로 떨어지면 꺼집니다.
트랜지스터의 베이스는 가변 저항과 함께 서미스터가 있는 배터리에서 바이어스를 얻습니다. 반면에 부저는 트랜지스터의 출력에 연결됩니다.
스위치가 회로를 켭니다.

3. 열센서의 종류와 용도

열 센서는 작동에 따라 두 가지 범주를 기반으로 합니다. 그들은;

1. 열 감지기 상승률
2. 고정 온도 열 감지기

나. 고정 온도 열 감지기

이 감지기는 2개의 열에 민감한 열전대를 사용하고 하나는 대류 또는 복사에 의한 열 전달을 모니터링하고 다른 하나는 환경으로부터의 열을 모니터링합니다.
열 감지기는 시작 온도와 관계없이 작동하며 온도는 분당 12˚에서 15˚F까지 상승합니다. 열 감지기 임계값의 유형을 결정할 가능성이 있는 경우 저온 화재 조건에서 감지기를 작동할 수 있습니다.

고정 온도 열 감지기

II. 상승하는 열 감지기의 비율입니다.

의도적으로 화재를 일으키는 낮은 열 방출 속도에는 반응하지 않습니다.
136.4˚F 또는 58˚C의 임계값에 도달할 때마다 반응하는 고정 온도 요소로 인해 천천히 발전하는 화재를 감지하는 데 도움이 됩니다.

상승 열 감지기 비율

온도 센서는 특성에 따라 다양한 유형이 있습니다. 온도 센서는 시스템에서 나오는 열을 감지하여 디지털 또는 아날로그 신호에서 오는 온도로 인한 물리적 변화를 느낄 수 있습니다. 기본 센서 유형은 다음과 같습니다.

접촉 온도 센서 유형- 전도를 통해 넓은 범위에 걸쳐 액체, 고체 또는 기체를 감지하려면 물체와 물리적으로 접촉해야 합니다.

비접촉식 온도 센서 유형 – 복사 및 대류를 사용하여 온도 변화를 감지합니다. 적외선을 사용하여 방출하는 기체와 액체를 볼 수 있습니다.

4. 1차 열 센서 회로를 어떻게 구축합니까?

효과적인 1차 열 센서를 구축할 수 있습니다. 만들기에 필요한 아이템은 쉽게 접근할 수 있습니다.

첫 번째 단계는 부품을 준비하는 것입니다. 그들은;

• 트랜지스터 BC547
• 다이오드 1N4148
• 저항기(IEC)
• NPN 트랜지스터
• 전원 공급용 9V 배터리
• LED 조명
• 전위차계(IEC)

또한 구성 요소의 위치를 ​​매핑하는 데 도움이 되는 온도 감지 회로 설계가 필요합니다.

회로 설계

트랜지스터 BC547은 열 센서로 작동합니다. pn 접합의 온도가 증가함에 따라 트랜지스터가 부분적으로 전도되기 시작합니다.

다이오드 1N4148 및 1k ohm 가변 저항은 열 민감도에 대한 임계값을 설정하는 데 도움이 됩니다. 감도를 조정하려면 노브를 돌릴 수 있습니다.

온도가 임계값 수준을 초과하여 증가하면 컬렉터 전류가 증가하여 LED가 천천히 점등하기 시작하는 데 영향을 줍니다.

회로 테스트를 시작하기 전에 가변 저항을 설정해야 합니다. 노브를 한 방향으로 완전히 돌리면 LED가 꺼지고 반대 방향으로 돌리면 LED가 켜집니다. 따라서 약간의 회전이 조명을 시작하는 위치에 전위차계를 설정하십시오.

아래 공식을 사용하여 트랜지스터에서 pn 접합의 온도 의존성을 이해할 수 있습니다.

티 =온도(켈빈),

티 ₀ =기준 온도,

V _{G 0} =절대 영도에서의 밴드갭 전압,

V _{BE 0} =온도에서의 접합 전압

티 ₀ 현재 나 _C0 ,케 =볼츠만 상수,

q =전자 전하,

n =장치 종속 상수.

접합 전압은 전류 밀도의 함수입니다. 동일한 전류에서 두 접합을 작동하여 유사한 전압 출력을 얻을 수 있습니다.

이 공식에 대한 추가 정보는 여기에서 확인할 수 있습니다.

베이스-이미터 전압(VBE)은 약 -2.5mV/°C만큼 떨어집니다. 이는 B와 E 사이에 전압 강하가 있음을 의미합니다.

베이스를 단락시키면 NPN 트랜지스터(2)와 컬렉터(1)가 단락되어 다이오드 역할을 합니다. 이 경우 2와 1은 양극 단자 역할을 하고 3은 음극 단자 역할을 합니다.

전압 소스를 유지하면 전압은 트랜지스터 양단의 온도 함수가 됩니다.

1-콜렉터, 2-베이스, 3-이미터가 있는 NPN 트랜지스터 BC547 핀 구성

트랜지스터 BC547의 작동 온도는 최대 섭씨 150도이며 고온에서 열 센서로 작동합니다. 이 요소로 인해 효과적인 화재 경보를 만드는 데 도움이 됩니다.

5. 온도 센서의 장점

• 즉시 응답
• 더 정확합니다
• 매체에 영향을 주지 않음
• 출력을 조절하기 쉽습니다.

6. 결론

결론적으로, 이제 간단한 열 센서 집적 회로를 만드는 방법에 대해 알고 있기를 바랍니다. 요구 사항에 맞게 설계에 구성 요소를 쉽게 수정하거나 추가할 수 있습니다. 질문이나 의견이 있으시면 여기로 연락해 주십시오.