Як датчик температури може виступати звичайний опір Якщо вам доводилося підбирати потрібне опір з декількох, зазвичай така необхідність виникає при створенні вимірювальних електричних ланцюгів, то ви знаєте, спаявши кілька опорів разом, слід дочекатися, поки вони охолонуть, перш ніж починати перевірку результату

Ще вище чутливість до температури у спеціальних резисторів, їх так і називають терморезисторами Зазвичай це резистори, виготовлені з напівпровідникового матеріалу Переконатися в тому, що опір терморезистора добре реагує на зміну температури, допоможе мультиметр Вимірюючи опір, візьміть резистор в руки (стисніть пальцями корпус елемента), ви відразу помітите, що опір стало змінюватися

Застосовуючи терморезистор в якості датчика температури, ми повинні забезпечити механізм спостереження за зміною опору Але ми вже обговорювали, як можна вимірювати опір Повторимо, однак, наступний досвід:

Рис 261 Досвід по «вимірюванню опору»

Найзручніше стежити не за зміною опору, а за зміною напруги на ньому при зміні опору Для цього ми повинні «підвести» до вимірюваного опору струм, який буде залишатися незмінним (хай і відносно незмінним) при відхиленнях опору від первісного значення Для цього я використовував додатковий резистор з номіналом 1 кОм При вимірюваному опорі (я знайшов у себе терморезистор з номіналом 33 Ом), значно нижче доданого, струм залишається досить стабільним Якщо це не так, то можна використовувати стабілізований джерело постійного струму

У таблиці, наведеної вище, видно, як змінюється напруга при зміні опору від 30 до 40 Ом Я вимірював мультиметром опір терморезистором: при кімнатній

температурі опір близько 35 Ом, коли нагріваєш рукою резистор, опір збільшується до 40 Ом

Тепер про те, де я маю намір (поки в експериментах) застосувати цей терморезистор Ви памятаєте, ми говорили про найпростіший паяльнику, який може перегріватися Спробуємо придумати, ви вже зрозуміли, про що мова, як його можна позбавити від цього дефекту

Покладемо, нам потрібна температура жала паяльника 200 градусів Будемо вважати, що температура, до якої я нагрів терморезистор, становила 40 градусів І будемо вважати, що опір буде змінюватися лінійно (Це не більше, ніж припущення) Тоді опір при 200 градусах збільшиться до 200 Ом А напруга в нашому досвіді з вимірювання опору має збільшитися до 1 В Перевіримо це в попередній схемою експерименту

Не зовсім, звичайно, один вольт, що зрозуміло – струм в ланцюзі змінився, опір 200 Ом близько до значення 1 кОм

Але будемо вважати, що нас таке значення задовольнить

Рис 262 Повторення експерименту при опорі датчика 200 Ом

Що далі По-перше, ми могли б використовувати компаратор (або мікросхему аналогового компаратора, або операційний підсилювач як компаратора), який управляв би реле (додали б транзистор, в ланцюг якого включили б реле постійного струму), яке в свою чергу відключало б паяльник

Таке рішення, безсумнівно, було б простим і дешевим І причому тут мікроконтроллер

У такому простому рішенні є одна невелика «пастка»: при досягненні температури перемикання реле, я в цьому майже впевнений, почало б безладно перемикатися Необхідно запровадити «гістерезис» А це що Вводимо пошукову фразу в будь-якому пошуковику Інтернету і читаємо, що гістерезис – це запізнювання зміни фізичної величини

Використовуючи тільки компаратор, що дешево і просто, ми випробуємо деякі труднощі із здійсненням цього запізнювання З урахуванням того, що нам не стільки важливо запізнювання зміни фізичної величини, скільки важливо запізнювання реакції пристрою на зміну цієї величини, погодьтеся – досить додати в програму контролера паузу в 3-4 хвилини, щоб вирішити проблему І ще, обидва мікроконтролера, які я використовую в якості

«Піддослідних кроликів», мають вбудовані компаратори і вихід від програмного джерела опорного напруги Використовуючи ці можливості, ми отримуємо досить просту в реалізації електричну схему

Але я б не поспішав реалізувати її, а вніс в цю схему ряд змін По-перше, я замінив би реле ТРИАКОМ – не найприємніше, коли у тебе над вухом хтось безперервно клацає Потім, я постарався б використовувати опторазвязку між мікро і керуючим ТРИАКОМ І, якщо одну оптопару ми вже застосували, то додав би другу, щоб включати трак тільки тоді, коли напруга в мережі нульове (тобто, використовував б або Тріак з такою функцією, або детектор переходу напруги через нуль) Але тоді пристрій вийшов би більш

складним З цієї причини я залишив би на деякий час рішення про застосування датчика температури, хоча його вже зараз цілком вам під силу зібрати Терморезистор можна закріпити на металевій пластині, яку можна закріпити на підставці під паяльник так, щоб жало стосувалося пластини, коли ви паяльник тримаєте в підставці

Датчик температури, звичайно, можна використовувати і для створення електронного термометра, але для цього показання температури потрібно виводити на щось Пізніше ми розглянемо варіант використання для цієї мети дисплея від старого мобільного телефону Тоді і продовжимо розповідь про те, як вчинити з паяльником

Датчик температури, в тому вигляді, як це описано вище, можна застосувати і для регулювання температури в приміщенні або якомусь замкнутому просторі, скажімо, для зберігання овочів на балконі У такому сховищі, якщо я не помиляюся, в якості нагрівача багато хто використовував лампочку розжарювання, управляти якою, стежачи за температурою, цілком міг би мікроконтролер Можна взяти найдешевший, використовувати зовнішній компаратор, а з мікроконтролера зробити пристрій «затримки»

До датчикам температури я б відніс і пірометри Інфрачервоний термометр, він же пірометр, використовується, як правило, для вимірювання великих температур, наприклад, в тисячі градусів А його робота заснована на вимірі інтенсивності інфрачервоного випромінювання Тепло виділяється у вигляді цього спектру світла, дозволяючи судити про температуру обєкта Інфрачервоні фотодатчики застосовуються і в таких пристроях, як датчики руху Тому наступний датчик, який ми розглянемо, це фотодатчик

Джерело: Гололобов ВН, – Самовчитель гри на паяльнику (Про електроніці для школярів і не тільки), – Москва 2012