Круг за упозоравање од леда за аутомобиле

Уређаји који реагују на промене у атмосфери или топлоти флуида једноставни су за конструкцију због лагане доступности термистора. Овај круг упозорења о леду у аутомобилу објашњава како имплементирати термистор попут претварача у колу који непрекидно трепће лампицом упозорења чим атмосферска температура падне на око 0 ° Ц.

Зашто су смрзнути путеви опасни

Лед, посебно црни лед, једна је од најопаснијих околности на коју возачи лако могу наићи током хладних месеци. Чак и када напољу можда не изгледа превише хладно, снег и даље може слетати на улице, што би могло споро да се одмрзне. Црни лед може бити посебно опасан ноћу и у јутарњим сатима, углавном зато што уместо леда може изгледати као влажне улице. Црни лед је невероватно неухватљив, што значи да за возило ово лако може довести до клизања и незгода.

Имајући ово на уму, развијено је ово коло, које се може применити да би се добио сигнал упозорења у погледу температуре који може пасти до нивоа мраза. Или је можда, како је објашњено у овом пројекту, круг можда навикао да возача аутомобила упозорава на залеђене улице.

Дизајн

Поред пар биполарни транзистори , типа нпн и пнп, коло додатно користи још 3 облика полупроводничких уређаја. Пре свега, термистор , који укључује малу количину полупроводничке супстанце, заправо је стаклени капсулирани негативни негативни температурни коефицијент (НТЦ).

Његове мале димензије помажу му да брзо реагује на температурне промене, док стаклени поклопац штити полупроводник од електричних проводних карактеристика течности које иначе могу створити обмањујуће резултате.

Приметите да н.т.ц. термистор долази са електричним отпором који расте како температура пада. Такође, ан оп амп ИЦ што је препоручена врста 741 користи се као осетљив сензор промене напона око Вхеатстоне моста. Један одређени крак који се састоји од термистора.

Термистор може бити било који 100К НТЦ термистор.

Коначно, а ЛЕД лампица се користи као индикатор који трепери сигнал упозорења. Ова светлост је компактна, чврста и троши једва мало струје за осветљење.

Опис кола

Читав круг аларма за смрзавање приказан је на горњој слици. Покреће га напон из аутомобилске батерије од 12В. Алтернативно, за друге примене 9В батерија може бити довољна за покретање кола.

Коло се у основи састоји од неколико елемената рашчлањених испрекиданом линијом. Лево од ове линије приказује осетљив на температуру Вхеатстоне Бридге, чији излаз оптичко појачало открива излаз као а диференцијално појачало .

Десно од испрекидане линије постоји двотранзисторски осцилатор који осцилира ЛЕД чим се термистор прошири на унапред задату температуру.

Вхеатстонеов мост укључује отпорнике Р1 и Р2 који фиксирају напон на инвертујућем терминалу оперативног појачала око 8В у односу на линију уземљења (за батерију од 12В). Унапред подешени ВР1 и термистор РТХ1 стварају други крак моста.

То је зато што је термистор НТЦ спецификација, и како ће температура опадати, отпор ће се повећавати, што доводи до пропорционалног пораста напона на пину 3.

Како овај напон само прелази референтни ниво пина 2, излаз опционог појачала мења статус и окреће се са око нуле на неке позитивне волте.

Температура на којој се излаз драматично креће позитивно може се одредити финим подешавањем унапред подешеног ВР1. Брзи пораст напона на излазу оп амп окреће осцилатор коло приказано на десној страни тачкасте линије. Отпорник Р3 користи овај напон за пребацивање базе транзистора ТР1.

Кондензатор Ц1 помаже у позитивним повратним информацијама битним за задржавање нискофреквентних амплитуда. Тхе пнп транзистор ТР2 напаја ЛЕД у свом колекторском терминалу заједно са прорачунатим серијским отпорником Р5 који ограничава струју која улази у ЛЕД испод максималне снаге.

Тхе ЛЕД трепери фреквенција се у одређеној мери успоставља сопственим отпором, мада се подеси на жељени ниво избором одговарајуће величине за Цл. Транзистори ТРИ и ТР2 морају да се допуњују како би коло могло оптимално функционисати.

СКЛОП КОЛА

Сваки од елемената, који забрањује батерију, прекидач и ЛЕД диоду, могао би се саставити преко 0,1-инчне матричне Веробоард плоче, као што је приказано у наставку, иако прави дизајн може сасвим зависити од стварне скале делова које корисник купи.

Термистор треба поставити далеко од било ког могућег извора топлоте или од мотора. Требало би да буде близу пода аутомобила ради лакшег очитавања температура ледених мрља на путевима само неколико метара испод.

Термистор мора бити заштићен од могућих прскања воде или киша , јер ефекат хлађења услед испаравања воде може проузроковати нагли пад температуре испод стварне температуре околине, што доводи до лажних аларма.

Термистор је ефикасно постављен на задњем делу предњег браника, међутим могло би се утврдити још боље место у зависности од врсте аутомобила. Једном када се пронађе правилно постављање термистора, треба да одредите растојање жице потребно између термистора и управљачког круга.

Будите опрезни приликом лемљења продужне жице на термистор због чињенице да залемљени спојеви морају бити заштићени чахурама како би се заштитили од додира с водом. Рукави са термоскупљајућим својством могу послужити као најбоља опција.

Термистор мора бити зацементиран у завршницу кратке пластичне цеви како би се осигурало да док ваздух струји око њега, он се држи подаље од могућих прскања воде.

Отприлике било која ситна пластична кутија може се користити за затварање струјног круга и за његово сигурно постављање одмах негде иза контролне табле аутомобила. Три сета излазних жица требало би да заврше кутију помоћу уводнице: неколико жица ће ићи на батерију, 2 на термистор и 2 на ЛЕД.

Изаберите локацију унутар цртице која је можда најприкладнија за визуализацију ЛЕД трепери . Избушите рупу да прођете ЛЕД на начин који омогућава лако провлачење кроз пластични отвор.

ЛЕД диоду треба тачно спојити у коло како би ТР2 могао правилно да га укључи унапред.

Можете лако идентификовати пин ЛЕД аноде преко мултиметра подешеног на његов опсег ома. Пре коначне инсталације кола у аутомобилу, резултати се морају потврдити стварним испитивањем температуре леда.

КАЛИБРАЦИЈА

Разбијте мало леда у посуди док не постане полутечан. Уверите се да је лед заправо у стању топљења што ће обезбедити потребан ниво од 0 ° Ц за тест. Ипак будите сигурни да температуру потврђујете термометром ако му имате приступ.

Потопите термистор унутар леда који се топи и фино подесите унапред подешени отпорник док ЛЕД не почне пулсирати. Уклоните термистор из охлађене воде и можда ћете открити да како се температура на термистору креће према горе, ЛЕД коначно престаје да трепти.

Алтернативно, можда бисте могли да изаберете другу температуру за праг треперења ЛЕД-а.

Коло је прилично отпорно на промене напона напајања и неће проузроковати да ЛЕД трепери на температурама одвојено од тог подешеног. Иначе, отпорник Р5 такође помаже да се избегне да ЛЕД често трепће током периода када је температура термистора тек близу подешеног нивоа. Овај отпорник нуди тром пут пражњења кондензатора.

Прилагођавање кола

У случају да осећате потребу да модификујете коло тако да омогућава звучно упозорење уместо да ЛЕД трепери, можете једноставно урадити следеће.

Прилагодите вредност Ц1 на око 0,1µФ (одаберите његову вредност за вашу идеалну фреквенцију), а Р5 заједно са ЛЕД-ом замените малим звучником од 80 охма, тако да се Ц1 у овом тренутку директно спаја са колектором ТР2.

Да бисте имали двоструки аудио-визуелни сигнал, направите следеће прилагођавање, али додатно промените Р4 помоћу ЛЕД-а. Практично вам може бити фасцинантно видети да под вероватним условима када ће лед захватити пут, коло брзо реагује и почиње да вас упозорава упозорењем.