基于運(yùn)算放大器的高精度溫度報警電路

這個溫度報警電路，每當(dāng)傳感器檢測到的溫度超過設(shè)定的閾值時，就會發(fā)出報警聲。

下面還將討論警報的可靠性和潛在的修改。溫度報警利用 LM334Z 芯片來檢測周圍溫度的變化。

使用 LM334Z 作為溫度傳感器

LM334Z 是一款集成芯片，可產(chǎn)生恒定電流并隨溫度變化而改變其輸出。

如果您想要穩(wěn)定的電流，這可能會很麻煩，但它有助于制作溫度計。

電路如何工作

參考所示電路圖，溫度報警電路的工作原理可以從以下幾點(diǎn)來理解：

來自 LM334 的電流在 R1 兩端產(chǎn)生電壓，并將其與 RV1 的設(shè)定基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較。IC2b 充當(dāng)振蕩器。

假設(shè)正輸入的電壓高于負(fù)輸入。因此，運(yùn)算放大器的輸出很高，略低于Vcc。

這使得正輸入約為 R7、R8 和 R9 的 Vcc 的 2/3。只要輸出為高電平，正輸入的電壓就會隨著 C1 通過 R10 充電而上升，直到達(dá)到 Vcc 的 2/3 左右。

然后，運(yùn)算放大器的輸出變?yōu)榈碗娖?，?dǎo)致正輸入降至 Vcc 的 1/3，C1 開始放電。

當(dāng)負(fù)輸入電壓降至 Vcc 的 1/3 時，輸出變?yōu)楦唠娖?，循環(huán)重復(fù)。我們已經(jīng)收到了許多關(guān)于奇數(shù)振蕩器電路的技術(shù)提示建議，所以讓我們解釋一下為什么這個電路能夠可靠地振蕩。

當(dāng)IC2b的負(fù)輸入與正輸入電壓匹配時，運(yùn)算放大器的輸出即將變?yōu)榈碗娖?。關(guān)鍵點(diǎn)是，當(dāng)IC的輸出下降時，C1的電壓不斷上升，直到它下降到Vcc的2/3以下。

然而，輸出電壓的任何下降都會立即拉低正輸入，即使輸出下降，也能保持開關(guān)動作的原因（負(fù)輸入較高）。

當(dāng)輸出下降到C1無法再充電時，正輸入已經(jīng)遠(yuǎn)低于負(fù)輸入。

任何進(jìn)一步的輸出壓降只會增加這種差異，使開關(guān)保持持續(xù)，直到輸出達(dá)到最低點(diǎn)。澄清一下 LM358，其最高電壓限制約為 Vcc-1.5V。

因此，雖然確切的輸入開關(guān)電平并不完全是 Vcc 的 2/3 和 1/3，但原理仍然存在。現(xiàn)在，關(guān)于洗澡提醒器：當(dāng)IC2a的輸出較低（低溫）時，振蕩器自由運(yùn)行。

當(dāng)溫度和 IC2a 的輸出較高時，D1 和 R6 會停止它。

之所以使用建議的換能器，主要是因為我們周圍有一個換能器，但您不僅限于這種類型。

我們沒有特別匹配其頻率或驅(qū)動要求，因此您可以進(jìn)行實(shí)驗。

對于更改，您可以將 C1 增加到 10μ 左右，取出 R11 和 LS1，并在 IC2b 的輸出和接地之間放置一個蜂鳴器模塊。

這種改變會將警報變成開關(guān)嗡嗡聲，如果您打算永久設(shè)置電路，它可能比推薦的換能器效果更好。

零件清單

上述溫度報警電路的零件清單如下圖所示：

應(yīng)用

LM334Z 芯片具有與溫度相關(guān)的電流源特性，適用于多種應(yīng)用。

由于其對溫度變化的線性響應(yīng)，它在構(gòu)建溫度計方面特別有用。

此外，其輸出隨溫度的變化可用于創(chuàng)建溫度警報，其中振蕩會根據(jù)溫度波動觸發(fā)警報。

這種多功能芯片是構(gòu)建具有精度和適應(yīng)性的溫度敏感系統(tǒng)的基礎(chǔ)。