حس گرهاي حرارتي

واضح آرشیو وب فارسی:فان پاتوق:

شرح کلی:
سری LM35 شامل حسگرهای حرارتی آی سی مانندی هستند که ولتاژ خروجی آنها با درجه حرارت سیلسیوس (سانتیگراد) نسبت خطی دارد. در نتیجه LM35 بر حسگر های حرارتی خطی که بر حسب درجه کلوین اندازه گیری می شوند، برتری دارد چرا که بدینگونه لازم نیست کاربر یک ولتاژ ثابت زیاد را از خروجی آن کم کند تا مقیاس سانتیگراد مناسب را بدست آورد. با استفاده از LM35 برای بدست آوردن یک مقدار دقیق شاخص در 1/4°C± در دمای اتاق و±3⁄4°C در درجه حرارت بین −55 تا +150°C اضافه یا کم میکنیم و به هیچ درجه بندی یا لوازم دیگری نیاز نیست. به منظور درجه بندی و اندازه گیری در سطح wafer ، هزینه کمی مورد استفاده قرار می گیرد. مقاومت ظاهری پایین خروجی LM35، خروجی خطی و اندازه گیری ذاتی دقیق، فصل مشترکی است جهت خواندن یا کنترل آسان شدت جریان برق که می توان با منبع تکی برق یا اضافه و کم کردن منابع از آن استفاده کرد. از آنجا که این پدیده تنها 60 میلی آمپر از منبع دریافت می کند، خودگرمایی بسیار پایینی دارد، کمتر از 0.1°C در هوای معمولی . LM35 جهت عملکرد در درجه حرارت −55° تا +150°C مجاز می باشد در حالیکه LM35C برای درجه حرارت −40° تا +110°C (−10° با دقت اصلاح شده) مجاز می باشد. سری LM35 در بسته های ترانزیستور TO-46 کیمیایی موجود میباشد در حالیکه LM35C، LM35CA و LM35D در بسته های ترانزیستور TO-92 موجود است. LM35D نیز در یک بسته کلی کوچک نصب شده بر روی یک سطح 8 گرافیتی و بسته TO-220 پلاستیکی موجود می باشد.

ویژگی ها :
اندازه گیری دقیق به درجه سیلسیوس (سانتیگراد)
عامل مقیاس خطی + 10.0 mV/°C
دارای دقت تضمینی تا 0.5°C (در +25°C)
مجاز برای درجه حرارت −55° تا +150°C
مناسب برای کاربردهای متحرک
هزینه پایین به دلیل استفاده از لوازم wafer-level
عملکرد از 4 تا 30 ولت
فشار جریان برق کمتر از 60 میلی آمپر
خودگرمایی پایین، 0.08°C در هوای ساکن
غیر خطی تنها در شاخص ±1⁄4°C
خروجی مقاومت ظاهری پایین ، 0.1 W برای بار 1میلی آمپر

کاربردها :
LM35 را می توان همچون دیگر حسگرهای حرارتی آی سی به آسانی مورد استفاده قرار داد. آن را می توان بر روی سطح چسباند یا پیوست کرد و درجه حرارت آن در حدود 0.01°C درجه حرارت سطح خواهد بود البته با این فرضیه که درجه حرارت محیط تقریبا با درجه حرارت سطح یکسان است. اگر درجه حرارت هوا بسیار پایین تر یا بالاتر از درجه حرارت سطح باشد، درجه حرارت واقعی LM35 به اندازه درجه حرارت متوسط بین درجه حرارت سطح و درجه حرارت هوا می باشد. چنین فرآیندی بخصوص برای بسته پلاستیکی TO-92 صحت دارد که در آنها گرافیت های مسی اصلی ترین مسیر گرمایی جهت انتقال گرما به داخل قطعه است، در نتیجه ممکن است درجه حرارت آن بیش از اینکه به درجه حرارت سطح نزدیک باشد به درجه حرارت محیط نزدیک باشد. به منظور کم کردن این اشکال، اطمینان حاصل کنید که سیم پیچی LM35 در زمان باقی گذاشتن قطعات در همان درجه حرارت مورد نظر برای سطح است. ساده ترین راه برای انجام چنین کاری همانا پوشاندن این سیم ها با یک مهره epoxy است که به شما اطمینان می دهد گرافیت ها و سیم ها همه در همان درجه حرارت سطح هستند و درجه حرارت LM35 تحت تاثیر درجه حرارت هوا قرار نمی گیرد. همچنین می توان بسته فلزی TO-46 را به یک سطح فلزی یا لوله –بدون هیچ خسارتی- جوش داد. البته در چنین حالتی ترمینال V مدار به فلز متصل می شود. همچنین می توان LM35 را درون یک تیوب فلزی که ته آن کاملا پوشانده شده است، نصب کرد و سپس آن را درون یک وان قرار داد یا به یک سوراخ پیچ دار درون یک تانک پیچ کرد. LM35 و سیم پیچی ضمیمه و مدار با هرنوعIC باید در عایق نگهداری شده و خشک باشند تا از هرگونه تراوش و خوردگی در امان باشد. بخصوص اگر امکان این هست که مدار در درجه حرارت سرد راه اندازی شود که در نتیجه آن عمل تغلیظ انجام می شود، چنین امری کاملا صادق است. به منظور اطمینان از اینکه رطوبت نمی تواند باعث زنگ زدگی LM35 یا اتصالات آن شود اغلب از پوشش های مدار چاپی و لعاب هایی چون Humiseal و رنگ های epoxy یا dips استفاده می شود. گاهی اوقات این قطعات به یک پره گرمایی سبک جوش داده می شوند تا مقدار ثابت زمان گرمایش کاهش یافته و سرعت واکنش در هوایی که به آرامی در حرکت است، افزایش یابد. به عبارت دیگر، یک توده گرمایی کوچک ممکن است به حسگر اضافه شود تا علیرغم انحرافات کم در درجه حرارت هوا، بیشترین مقدار ثابت در زمان خواندن بدست آید.

بارهای خازنی :
LM35 نیز همانند بیشتر مدارهای برق میکرو جهت حرکت بارهای خازنی سنگین محدودیت هایی دارد. LM35 به خودی خود قادر است 50 pf را بدون احتیاط های ویژه فعال کند. اگر بارهای سنگین تری پیش بینی می شود، آسان تر است که بار را با مقاومت عایق یا جدا کرد؛ به تصویر شماره 3 مراجعه نمایید. و یا اینکه می توانید تلرانس خازن را با عایق سری R-C ،از خروجی تا زمین، افزایش دهید؛ تصویر شماره 4.

زمانیکه LM35 با یک مقاومت با بار 200 اهم به کار می رود، همانگونه که در تصاویر شماره 5، 6 یا 8 نشان داده شده است، اگر خازن را سیم پیچی کنید محفوظ تر است زیرا خازن یک گذرگاه (خط فرعی) از زمین تا ورودی ایجاد می کند نه تا خروجی. در هر حال، همانند هر مدار خطی مرتبط با سیم ها در یک محیط ناسازگار، عملکرد آن می تواند بطور مخالف توسط منابع الکترومغناطیسی مانند دستگاه های تقویت نیروی برق ، فرستنده های رادیویی، و موتورهای دارای قلموهای arcing ، SCR transients و غیره تحت تاثیر قرار گیرد چرا که سیم پیچی آن می تواند به عنوان یک آنتن دریافت کننده عمل کرده و اتصالات داخلی آن نیز به عنوان یکسوسازنده عمل نماید. برای اخذ بهترین نتایج در چنین مواردی ، اغلب از یک گذرگاه (خط فرعی)خازن از VIN تا زمین، و یک عایق سری R-C مانند 75 اهم در سری های موجود با 0.2 یا 1 μF از خروجی تا زمین استفاده می شود، تصاویر شماره 13، 14 و 16.