A mindennapi életünk során eléggé megismerkedtünk azzal, hogy tanúi voltunk több tűzbalesetnek, mivel a feldolgozóiparban, a szervezetekben, a vállalatokban, a bevásárlóközpontokban és a lakóhelyeken különböző okok miatt fordulnak elő és a vezető újságok élére kerülnek. Ezek a tűzbalesetek általában anyagi vagy pénzveszteséget okoznak, és súlyos sérülésekhez vagy áldozatokhoz vezetnek. Az ilyen tűzbalesetek elkerülése és az azokból eredő veszteségek minimalizálása érdekében a jó biztonsági / védelmi rendszer kidolgozása továbbra is jobb megoldás. Egy ilyen rendszer kialakítható egy jobb prototípus megtervezésével néhány formában legújabb elektronikai projektek hőérzékelők vagy hőérzékelők segítségével. Ezek szenzor alapú projektek tartalmazzon tűzoltó robotokat a tűz oltására, automatikus hőérzékelő áramkört a tűzbalesetek elkerülése érdekében.
Hőérzékelő
Hőérzékelő (termisztor)
A hőérzékelő meghatározható olyan elemként vagy eszközként, amely érzékeli a hő vagy a tűz változását. Ha bármilyen hőt (hőváltozást, amely meghaladja a hőérzékelő besorolásának határait) érzékeli a hőérzékelő , a hőérzékelő jelet generál egy biztonsági vagy védelmi rendszer riasztására vagy aktiválására a tűzbalesetek eloltására vagy elkerülésére. Különböző típusú hőérzékelők vannak, amelyeket különböző szempontok alapján osztályoznak, például a hőálló képesség nagysága, a hőérzékelő képesség jellege stb. Továbbá a hőség az érzékelőket különböző típusokba sorolják amelyek analóg hőérzékelőket és digitális hőérzékelőket tartalmaznak.
Hőérzékelő áramkör
A hőérzékelő érzékeli a hőt (a hőváltozás az alkalmazott hőérzékelő tulajdonságainak megfelelően). Ám egy áramkört úgy kell megtervezni, hogy aktiválják a riasztórendszert tűz vagy hőváltozás jelzésére, valamint a biztonsági vagy védelmi rendszer riasztására. A hőérzékelő áramköre hőérzékelővel tervezhető.
Ezek hőérzékelők működésük alapján főként két típusba sorolhatók, és ezek a „növekvő hőérzékelők sebessége” és a „rögzített hőmérsékletű hőérzékelők”.
Emelkedési sebességű hőérzékelők
Ezek a hőérzékelők a kiindulási hőmérséklettől függetlenül működnek, mivel az elem hőmérséklete percenként 12–15 ° F (6,7–8,3 ° C) között mozog. Ha az ilyen típusú hőérzékelők küszöbértéke rögzített, akkor ezeket alacsony hőmérsékletű tűz esetén lehet működtetni. Ez a hőérzékelő két hőérzékeny hőelemből vagy termisztorból áll. Egy hőelemet használnak a konvekcióval vagy sugárzással átvitt hő monitorozására. A másik hőelem reagál a környezeti hőmérsékletre. A hőérzékelő akkor reagál, amikor az első hőelem hőmérséklete megnő a másik hőelemhez képest.
Emelkedési sebességű hőérzékelők
Az emelkedési sebességű hőérzékelő nem reagál a szándékosan fejlődő tűz alacsony energiafelszabadulási arányára. A kombinált detektorok rögzített hőmérsékletű elemet adnak hozzá, amely lassan kialakuló tüzek észlelésére használható. Ez az elem végül reagál, amikor a rögzített hőmérsékletű elem eléri a tervezési küszöböt.
Fix hőmérsékletű hőérzékelők
Fix hőmérsékletű hőérzékelők
Ez a leggyakrabban használt hőérzékelő. Valahányszor a hőmérséklet vagy a hő megváltozik, a hőérzékeny eutektikus ötvözet eutektikus pontja szilárdról folyékonyra változik, és így fix hőmérsékletű detektorok működnek. Általában az elektromosan csatlakoztatott rögzített hőmérsékleti pontok esetében 136,4 F vagy 58 C fok.
A hőérzékelő áramkör működésének elve
Az ábrán egy egyszerű hőérzékelő áramkör látható, amely hőérzékelőként használható. Ebben a hőérzékelő kapcsolási rajzban egy potenciálosztó áramkört alakítunk ki a termisztor soros csatlakozásával és 100 ohmos ellenállással. Ha (negatív hőmérsékleti együttható) N.T.C típusú termisztor használjuk, akkor a termisztor ellenállása hevítés után csökken. Így több áram áramlik át a termisztor és a 100 Ohm ellenállás . Ezért több feszültség jelenik meg a termisztor és az ellenállás találkozásánál.
Hőérzékelő áramkör
Vegyük figyelembe a 110 Ohmos termisztort, amelynek felmelegedése után ellenállási értéke 90 Ohm lesz. Ezután, a potenciálelosztó áramkör szerint, amely egy átfogó fogalom, nevezetesen a feszültségosztó: az egyik ellenállás feszültsége, az ellenállás értékének és az ellenállások összegének és a sorozatkombináció feszültségének szorzata egyenlő. Ennek a hőérzékelő áramkör-rendszernek a bemeneti-kimeneti kapcsolata a kimeneti feszültség és a bemeneti feszültség arányának formájában jelenik meg, amelyet a feszültségosztó koncepció ad meg ebben a konkrét koncepcióban.
Végül a kimeneti feszültséget a NPN tranzisztor látható az áramkörben egy ellenálláson keresztül. A zener dióda az emitter feszültségének 4,7 voltos fenntartására szolgál, ami összehasonlíthatóan használható. Ha az alapfeszültség nagyobb, mint az emitter feszültsége, akkor a tranzisztor megkezdi a vezetést. Ez azért van, mert a tranzisztor több mint 4,7 V alapfeszültséget kap, és egy hangjelző csatlakozik a hőérzékelő áramkörének befejezéséhez, amelyet a hang előállítására használnak.
Hőérzékelő áramkör SCR és LED segítségével
A hőérzékelő áramkört termisztorral tervezték, de a tranzisztor és a hangjelző helyett SCR és LED-et használnak. Az SCR sorosan csatlakozik a LED-hez. Itt a LED-et használják riasztó elemként. Az áramkörbe kapcsolt RED LED átkapcsol a termisztor által érzékelt hő jelentős változásának jelzésére.
Hőérzékelő áramkör SCR és LED segítségével
Általában a termisztor szobahőmérsékleten nagyon nagy ellenállást mutat (megközelítőleg 100KΩ névleges értékkel). Ennek a nagyon nagy ellenállásnak köszönhetően gyakorlatilag nem folyik áram. Ezért nem kapnak kiváltó impulzust az SCR kapu termináljának. De ha a termisztor jelentős mennyiségű hőt érzékel, akkor a termisztor ellenállása jelentősen csökken. Így megfelelő mennyiségű áram áramlik át az áramkörön, és az SCR kapu terminálja kioldódik. Ezért az SCR-rel sorba kapcsolt LED riasztásként bekapcsol, jelezve a hőváltozást.
Hasonlóképpen gyakorlatilag megvalósíthatjuk elektronikai projektek különböző hőérzékelő áramkörök kifejlesztésére. Itt elsősorban a hőérzékelő áramkört tárgyaltuk egy tranzisztorral aktivált hangjelzővel, amely tranzisztor helyett SCR-t is használhatunk. Ily módon a riasztó elemek és az aktiváló elemek kombinációja megváltoztatható, hogy gyakorlatilag különböző típusú hőérzékelő áramkörök valósuljanak meg. Ez a hőérzékelő áramkör úgy módosítható, hogy a kimeneti elem hangjelzőjét vagy a LED-et más terheléssel megváltoztatja. Például használhatunk egy bizonyos hőérzékelő áramkört, bizonyos határokkal, amelyek bekapcsolnak egy ventilátort, hűtőt vagy légkondicionálót a hőváltozás észlelésével.
A hőérzékelő áramkör gyakorlati alkalmazása
Tűzoltó robot RF vezérlésével Az adó és az RF vevő egy egyszerű példa elektronikai projektre, amely a hőérzékelő gyakorlati alkalmazása. Az áramkör hőérzékelőből (termisztor) áll, amely a robot járműhöz csatlakozó vevőblokk mikrovezérlőjéhez van csatlakoztatva. Normál szobahőmérsékleten a robot hőérzékelője nem ad jelet a mikrovezérlőnek, és így a szivattyú kikapcsolt állapotban marad.
A hőérzékelő áramköri vevő blokkdiagramjának gyakorlati alkalmazása az Edgefxkits.com által
Ha egyszer a hőérzékelő bármilyen jelentős változást észlel, akkor jelet küld a mikrovezérlőnek. Ezenkívül a mikrovezérlő egy relén keresztül jelet küld a szivattyúnak, hogy aktiválja azt és eloltja a tüzet (ha van ilyen). Így egy hőérzékelő valós időben használható beágyazott rendszerek alapú projekt tűzoltó robot jármű és ipari hőmérséklet-szabályozó projekt .
A hőérzékelő áramkör-adó blokkdiagramjának gyakorlati alkalmazása az Edgefxkits.com webhelyen
Ez a robot jármű egy RF-technológiával vezérelhető, amely egy RF adó és RF vevő . Az RF adó segítségével a vezérlő parancsokat küldhet a robot járműnek az adott irányba való elmozduláshoz: balra vagy jobbra, előre vagy hátra, valamint a robot jármű elindításához vagy leállításához. A robot járműhöz csatlakoztatott RF vevő fogadja ezeket a parancsokat. Ezeket a parancsokat betáplálják a mikrovezérlőbe, és így a mikrovezérlő ennek megfelelően vezérli a motor irányát a motorvezérlő IC-n keresztül.
Reméljük, hogy ebből a cikkből nagyon rövid, de nagyon hasznos és praktikus információkat kaphatott a hőérzékelő áramkörökről és azok működési elvéről. Ha ismeri a hőérzékelők egyéb gyakorlati alkalmazási lehetőségeit, akkor ossza meg technikai ismereteit az alábbi megjegyzések részben közzétéve, hogy javítsa más olvasók ismereteit, és arra is ösztönözze a többieket, hogy osszák meg véleményüket és kételyeiket a következőkkel kapcsolatban: az utolsó év mérnöki projektje .
