LM35 hitaskynjarinn er víða áreiðanlegur kostur fyrir alla sem þurfa nákvæma, línulega og stillingarlausa hitamælingu. Einföld hliðræn úttak, lítil orkunotkun og vítt rekstrarsvið gera það kjörið fyrir innbyggð, iðnaðar- og umhverfisverkefni. Þessi grein fjallar um eiginleika þess, raflagningarvenjur, notkun og hagnýt atriði til að ná áreiðanlegum hitamælingum.
Hvað er LM35 hitaskynjarinn?
LM35 er nákvæmur analog hitaskynjari sem gefur frá sér spennu í beinu hlutfalli við hitastig í gráðum á Celsíus. Með föstu kvarðastuðli upp á 10 mV/°C veitir það einfalt, línulegt samband milli hitastigs og úttaksspennu. Þar sem LM35 er verksmiðjustillt og starfar með lágmarks sjálfhitun, aðlagast hún auðveldlega bæði grunn- og háþróuðum mælikerfum.
LM35 pinnaútsetning
| PIN-númer | PIN-nafn | Lýsing |
|---|---|---|
| 1 | Vcc | Inntaksspenna, venjulega +5V |
| 2 | Analog útgangur | Spennan eykst um 10 mV fyrir hverja 1°C. Gefur 0V við 0°C þegar einn straumur er notaður. Neikvætt hitastig krefst neikvæðrar aðboðsbrautar. |
| 3 | Völlur | Tengdu við kerfisjörð |
Eiginleikar LM35 skynjara
| Eiginleiki | Lýsing |
|---|---|
| Inntaksspenna | −2V til 35V (virkar venjulega við 5V) |
| Hitastigsbil | −55°C til +150°C |
| Línulegt úttak | 10 mV/°C fyrir einfalda analog-í-stafræna umbreytingu |
| Nákvæmni | ±0,5°C við stofuhita |
| Núverandi neysla | Minna en 60 μA, kjörið fyrir lágorkukerfi |
| Heildarhönnun | Þétt, ódýr IC sem hentar vel fyrir innbyggða eða fjarskynjun |
| Fáanlegir pakkar | TO-92, TO-220, TO-CAN, SOIC |
Jafngildir eða aðrir hitaskynjarar
Hér eru algengar LM35 valkostir og hvernig þeir eru ólíkir:
• DS18B20 – Stafrænn 1-þráða skynjari sem býður upp á mikla nákvæmni, sterka hávaðaþol og áreiðanleika langvírs. Fullkomið fyrir harðar eða rafmagnsháværar aðstæður.
• DS1620 – Stafrænn skynjari með innbyggðum hitastilli og stjórnunareiginleikum fyrir hitastýrð kerfi.
• LM94022 – Lágspennu hliðrænn skynjari sem er hannaður fyrir rafhlöðuknúna eða mjög lágorku notkun.
Notkun LM35 hitaskynjarans
Umhverfisvöktun
Notað í veðurstöðvum, snjallri landbúnaði og inniloftslagskerfum til að fylgjast með umhverfishita innandyra eða utandyra með áreiðanlegri nákvæmni.
Hitastýring
Innbyggt í rafeindarásir til að koma í veg fyrir ofhitnun með því að stjórna kæliviftum, kveikja á viðvörunum eða hefja sjálfvirka hitalokun þegar hitastig fer yfir örugg mörk.
Rafhlöðueftirlitskerfi
Hjálpar til við að tryggja örugga hleðslu og afhleðslu í lítiumjóna- og blýsýrurafhlöðum með því að fylgjast með hitastigi rafhlöðunnar og koma í veg fyrir skemmdir sem stafa af hitaflæði.
HVAC kerfi
Eykur skilvirkni hitunar-, loftræstingar- og loftkælingarbúnaðar með því að veita nákvæmar hitaupplýsingar til að stjórna loftflæði, rekstri þjöppu og orkusparandi stillingum.
Heimilisstýring og IoT-tæki
Algengt í snjallhitastillum, skynjarahnútum og IoT-bundnum hitamælingakerfum vegna einfaldleika og samhæfni við örgjörva.
Iðnaðarferlastýring
Styður hitastýringu í framleiðslu, geymslum og rannsóknarstofum þar sem stöðug og nákvæm hitamæling er nauðsynleg.
Hvernig á að nota LM35 í hagnýtum rásum?
LM35 býður upp á hliðrænt úttak í hlutfalli við hitastig og þarf aðeins þrjár grunntengingar:
• Tengdu +5V við Vcc pinna.
• Tengdu jörð við kerfisjörðina.
• Lesa rafspennu frá pinna 2 með örgjörva ADC eins og Arduino, ESP32, STM32 eða PIC.
Úttakshegðun
• 0°C → 0V
• Hver 1°C aukning → +10 mV
• Mælingar undir núlli krefjast neikvæðrar aðboðsbrautar.
Umbreytingarformúla:
Hitastig (°C) = Vút (mV) ÷ 10
Kostir og takmarkanir LM35
Kostir
• Engin ytri stilling nauðsynleg
• Mjög lítil orkunotkun (<60 μA)
• Mikil nákvæmni (±0,5°C við stofuhita)
• Línulegt, fyrirsjáanlegt úttak
• Vítt bil: −55°C til +150°C
Takmarkanir
• Krefst ADC fyrir stafræn kerfi
• Getur tekið upp suð yfir langar vírar
• Þarf auka rásir fyrir neikvæð hitastig
• Minna endingargóður en stafrænir skynjarar við erfiðar aðstæður (t.d. DS18B20)
Samanburður á LM35 vs LM34
| Eiginleiki | LM35 | LM34 |
|---|---|---|
| Úttakskvarði | 10 mV/°C | 10 mV/°F |
| Mælieining | Celsius | Fahrenheit |
| Hitastigsbil | −55°C til +150°C | −50°F til +300°F |
| Nákvæmni | ±0,5°C | ±1°F |
| Bestu notkunartilvik | Alþjóðleg notkun, vísindaleg notkun, iðnaðarstýring | Bandarísk neytendatæki eða kerfi sem krefjast Fahrenheit úttaks |
Niðurstaða
LM35 er áfram áreiðanlegur hljóðnemi fyrir hitastig vegna línulegs úttaks, nákvæmni og einfaldrar samþættingar í rafeindakerfi. Einfaldleiki hennar gerir hann að hagnýtum valkosti fyrir mörg mælingarverkefni, á meðan skilningur á þörfum og takmörkunum víra tryggir hámarks frammistöðu. Þegar þörf krefur bjóða ýmsir stafrænir og lágspennuvalkostir upp á aukna eiginleika fyrir sérhæfðar notkunarmöguleika.
Algengar spurningar [Algengar spurningar]
Hversu nákvæm er LM35 miðað við stafræna hitaskynjara?
LM35 býður upp á ±0,5°C nákvæmni við stofuhita, en stafrænir skynjarar eins og DS18B20 veita almennt meiri nákvæmni og sterkari ónæmi gegn hávaða. Fyrir langdrægar rafmagnstengingar eða erfið umhverfi viðhalda stafrænir skynjarar yfirleitt nákvæmni betur en hliðrænar gerðir eins og LM35.
10,2 Getur LM35 keyrt á 3,3V afli í stað 5V?
Já. LM35 virkar með straumspennu allt niður í 4V fyrir fullan rekstur, en getur samt mælt meðalhitastig þegar hann er knúinn á 3,3V. Úttakskvarðinn er áfram 10 mV/°C, en hámarkshiti sem hægt er að lesa verður takmarkaður af tiltækri spennu.
10,3 Af hverju er hitastigið á LM35 mínu hávaðasamt eða óstöðugt?
Óstöðugar mælingar stafa oft af rafmagnstruflunum eða jarðtengingarvandamálum. Haltu hliðrænum línum frá rofandi íhlutum, tryggðu rétta jarðtengingu og notaðu aftengdan þétti á aðskilalínunni.
10,4 Hvernig mælir þú undir 0°C með LM35?
LM35 þarf neikvæða spennu til að tákna hitastig undir frostmarki. Án neikvæðrar brautar gefur skynjarinn 0V fyrir hitastig undir 0°C.
Er hægt að nota LM35 til mælinga á yfirborðs- eða vökvahita?
Já, ef það er rétt sett upp. Fyrir yfirborð skaltu nota hitalím eða málmviðmót til að bæta varmaflutning. Fyrir vökva, settu LM35 inn í vatnsheldan málmmæli eða lokað hylki til að koma í veg fyrir skemmdir og tryggja góða varmaleiðni.