Il post spiega come realizzare un circuito applicativo LM35 comprendendone la scheda tecnica, i pinout e altre specifiche tecniche.
A cura di: SS kopparthy
Specifiche principali LM35
L'IC LM35 è un dispositivo di misurazione della temperatura che assomiglia a un transistor (il pacchetto più popolare è il pacchetto TO-92).
Questo dispositivo si trova nella maggior parte dei circuiti che necessitano di misurare la temperatura in quanto questo dispositivo è economico, affidabile e con una precisione fino a + -3 / 4 gradi Celsius.
Il basso costo del sensore è dovuto al taglio e alla calibrazione a livello di wafer.
Questo circuito integrato è molto migliore del termistore grazie alla precisione nella misurazione della temperatura.
Dettagli piedinatura
Come puoi vedere nella figura sopra, l'IC LM35 è costituito da tre pin di cui due per l'alimentazione del sensore e l'altro è il pin del segnale di uscita. Il sensore può funzionare ovunque da -55 a 150 gradi Celsius.
La temperatura di uscita è direttamente proporzionale alla variazione di temperatura in Celsius. È disponibile anche l'altra variante LM35C e il suo intervallo di temperatura è compreso tra -40 e 110 gradi Celsius.
Specifiche tecniche e caratteristiche
Questo dispositivo emette 10 mV per aumento di temperatura di grado Celsius.
Questo dispositivo consuma solo 60µA di corrente. Quindi non consuma molta energia dalla batteria o dalla fonte di alimentazione.
Inoltre, a causa di questa bassa corrente, l'autoriscaldamento del dispositivo è di soli 0,1 ° C.
Sono disponibili anche altre varianti di questo dispositivo che hanno pacchetti diversi come TO-46 e TO-220.
Questi funzionano come quelli tradizionali ma differiscono per aree di utilizzo e fattibilità per una particolare applicazione.
Ad esempio, il contenitore metallico TO-46 può essere utilizzato per misurare la temperatura superficiale poiché il contenitore metallico può essere tenuto direttamente a contatto con la superficie la cui temperatura deve essere misurata, mentre il contenitore TO-92 non potrebbe in quanto il dispositivo misura la temperatura principalmente in base alla temperatura dei terminali del dispositivo poiché i terminali in metallo conducono più temperatura rispetto all'involucro di plastica.
Quindi l'LM35 confezionato TO-92 viene utilizzato per misurare la temperatura dell'aria nella maggior parte dei circuiti.
Schema a blocchi e funzionamento interno
L'immagine sopra mostra lo schema a blocchi interno dell'IC LM35. Qui possiamo vedere che l'IC è configurato internamente attorno a un paio di operazionali A1 e A2. Il primo amplificatore operazionale A1 è configurato come un sensore di temperatura accurato attraverso un anello di feedback formato da una coppia di BJT configurati come uno specchio di corrente.
Lo specchio corrente garantisce una velocità di rilevamento della temperatura perfettamente lineare e stabilizzata e impedisce falsi trigger o letture della temperatura imprecise in uscita.
La temperatura rilevata viene prodotta sul lato emettitore dello specchio corrente a una velocità di 8,8 mV per grado Celsius.
L'uscita viene applicata a uno stadio buffer utilizzando un altro amplificatore operazionale A2 che è configurato come un seguace di tensione ad alta impedenza.
Questo stadio A2 funge da buffer per rafforzare la conversione da temperatura a tensione e lo presenta sul pin di uscita finale dell'IC tramite un altro stadio BJT ad alta impedenza configurato come inseguitore di emettitore.
L'uscita finale diventa quindi altamente isolata dall'effettivo stadio del sensore di temperatura e fornisce una risposta di rilevamento della temperatura estremamente precisa, che può essere utilizzata dall'utente con uno stadio di commutazione esterno come uno stadio di pilotaggio del relè o un triac.
Utilizzando un dissipatore di calore
L'IC del sensore LM35 può anche essere saldato a una pinna del dissipatore di calore per aumentare la precisione e ridurre il tempo di rilevamento e risposta nell'aria che si muove lentamente.
Per capire molto meglio, diamo un'occhiata al seguente circuito che utilizza LM35 per dare un'indicazione quando la temperatura è al di sopra del livello specificato:
Circuito rilevatore di temperatura che utilizza LM35 IC
Il circuito LM35 utilizza un amplificatore operazionale IC741 come comparatore. L'amplificatore operazionale è configurato come un amplificatore non invertente.
Ciò significa che quando l'LM35 rileva una temperatura elevata, l'uscita dell'amplificatore operazionale diventa + ve e il LED rosso si accende e la temperatura scende al di sotto del livello specificato, l'uscita dell'amplificatore operazionale diventa –ve e il LED verde si accende.
Il livello di alta temperatura può essere impostato con l'aiuto di preset nel circuito.
Per impostare il livello di temperatura per il quale si accende il LED rosso, è necessario conoscere la temperatura effettiva in cui si sta testando il circuito. Per questo puoi usare un multimetro.
Poiché sappiamo che la tensione di uscita dell'LM35 aumenta di 10 mV per grado Celsius di aumento della temperatura, possiamo utilizzare il multimetro per misurare la tensione di uscita e ad esempio la tensione è 322 mV, quindi la temperatura nel luogo è 32,2 ° C.
Puoi anche testare l'IC se funziona o meno utilizzando la procedura sopra. È possibile misurare la temperatura effettiva utilizzando un termometro atmosferico e confrontarla con i valori ottenuti con l'LM35. Potresti non ottenere i valori esatti ma dovresti ottenere valori vicini.
Circuito di controllo relè LM35
Un accurato regolatore di temperatura basato su LM35 può essere costruito per controllare un carico esterno come un riscaldatore o una ventola collegando uno stadio driver relè al nostro precedente come mostrato di seguito:
Dopo aver capito come funziona il circuito LM35 sopra, dovresti aver capito come funziona LM35 praticamente nei circuiti.
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