Ice Warning Circuit para sa Mga Sasakyan

Ang mga aparato na tumutugon sa mga pagkakaiba-iba sa kapaligiran o likido na init ay simpleng maitayo dahil sa madaling pagkakaroon ng mga thermistor. Ang circuit ng babala ng yelo ng kotse na ito ay nagpapaliwanag kung paano magpatupad ng isang thermistor tulad ng isang transducer sa isang circuit na patuloy na kumurap ng isang lampara ng babala sa lalong madaling bumaba ang temperatura sa atmospera sa paligid ng 0 ° C.

Bakit Mapanganib ang Mga Nagyeyelong Daan

Ang yelo, partikular ang itim na yelo, ay kabilang sa mga pinaka-mapanganib na pangyayari na maaaring madaling makatagpo ng mga motorista sa mga malamig na buwan. Kahit na baka hindi ito masyadong maginaw sa labas, ang snow ay maaari pa ring dumapo sa mga lansangan, na maaaring matamlay. Ang itim na yelo ay maaaring partikular na mapanganib sa oras ng gabi at mga oras ng umaga, higit sa lahat dahil maaaring magmukhang mamasa-masa na mga kalsada sa halip na mayelo. Ang itim na yelo ay hindi kapani-paniwala mailap, na nangangahulugang para sa isang sasakyan na ito ay maaaring madaling magtapos ng skidding at mga aksidente.

Isinasaalang-alang ang circuit na ito ay binuo, na maaaring mailapat upang makakuha ng isang nakakaalerto na signal patungkol sa temperatura na maaaring bumaba sa antas ng hamog na nagyelo. O marahil, tulad ng ipinaliwanag sa proyektong ito, maaaring sanay ang circuit na mag-ingat sa driver ng kotse patungkol sa mga nakapirming kalye.

Ang disenyo

Bukod sa isang pares ng bipolar transistors , isang npn at isang uri ng pnp, karagdagan ang circuit na gumagamit ng 3 iba pang mga anyo ng mga aparatong semiconductor. Una sa lahat, ang thermistor , na nagsasangkot ng isang maliit na dami ng semiconducting na sangkap, ay talagang isang baso na nakakuha ng negatibong temperatura-coefficient (NTC) na istilo.

Ang maliliit na sukat nito ay tumutulong sa ito na mabilis na makapag-reaksyon sa mga pagkakaiba-iba ng temperatura habang ang salamin na takip ay nangangalaga sa semiconductor mula sa mga de-koryenteng katangian ng pagsasagawa ng mga likido na kung hindi man makalikha ng mga mapanlinlang na resulta.

Pagmasdan na ang isang n.t.c. Ang thermistor ay may kasamang elektrikal na paglaban na tumataas habang bumababa ang temperatura. Gayundin, isang op amp IC na kung saan ay ang inirekumenda 741 uri ay ginagamit bilang isang sensitibong boltahe sensor ng pagbabago sa paligid ng isang tulay ng Wheatstone. Ang isang partikular na braso na binubuo ng thermistor.

Ang thermistor ay maaaring maging anumang 100K NTC thermistor.

Panghuli, a Ang LED lampara ay ginagamit bilang isang tagapagpahiwatig na kumikislap ng signal ng babala. Ang ilaw na ito ay siksik, matibay at ubusin ang anumang kasalukuyang para sa pag-iilaw.

Paglalarawan ng Circuit

Ang buong circuit ng alarm na 'frost' ay isiniwalat sa nasa itaas na pigura. Ito ay hinihimok ng boltahe mula sa bateryang 12V ng kotse. Bilang kahalili, para sa iba pang mga application ang isang 9V na baterya ay maaaring sapat upang patakbuhin ang circuit.

Ang circuit talaga ay binubuo ng isang pares ng mga elemento na pinaghiwalay ng may tuldok na linya. Sa kaliwa ng linyang ito ay ipinapakita ang sensitibo sa temperatura Ang tulay ng Wheatstone, na ang output ay napansin ng op amp na tumatakbo tulad ng a pagkakaiba-iba ng amplifier .

Patungo sa kanan ng may tuldok na linya umiiral ang isang dalawang-transistor oscillator na nag-oscillate sa LED sa lalong madaling umabot ang thermistor sa preset na temperatura.

Ang tulay ng Wheatstone ay may kasamang resistors R1 at R2 na inaayos ang boltahe sa inverting terminal ng op amp sa paligid ng 8V na may sanggunian sa linya ng lupa (para sa isang 12V na baterya). Ang preset na VR1 at ang thermistor RTH1 ay lumilikha ng pangalawang mga braso ng tulay.

Ito ay dahil ang thermistor ay isang pagtutukoy ng NTC, mahahanap mo habang bumababa ang temperatura sa pagtaas ng paglaban nito, na sanhi ng boltahe sa pin 3 na tumaas nang proporsyonal.

Tulad ng boltahe na ito ay tumatawid lamang sa antas ng sanggunian ng pin 2, ang output ng op amp ay nagbabago ng katayuan at i-flip mula sa paligid ng zero sa ilang volts na positibo.

Ang temperatura kung saan ang output ay gumagalaw ng dramatikong positibo ay maaaring matukoy sa pamamagitan ng pinong pag-tune ng preset na VR1. Ang mabilis na pagtaas ng boltahe sa output ng op amp nagiging oscillator ipinakita ang circuit sa kanang bahagi ng tuldok na linya. Ginagamit ng Resistor R3 ang boltahe na ito upang ilipat ang base ng transistor TR1.

Ang capacitor C1 ay tumutulong sa positibong feedback na mahalaga upang mahawakan ang mga low-frequency amplitude. Ang pnp transistor Ang mga kapangyarihan ng TR2 ay humantong sa terminal ng kolektor nito kasama ang isang kinakalkula na serye ng risistor R5 na naglilimita sa kasalukuyang pagpasok sa LED sa ilalim ng maximum na rating.

Ang LED flashing ang dalas ay itinatag sa isang tiyak na lawak sa pamamagitan ng sarili nitong pagtutol bagaman ito ay naaakma sa nais na antas sa pamamagitan ng pagpili ng isang naaangkop na kalakhan para sa Cl. Ang mga Transistors TRI at TR2 ay kailangang maging isang pantulong na tugma para sa circuit upang gumana nang mahusay.

CIRCUIT ASSEMBLY

Ang bawat isa sa mga elemento, ang pagharang sa baterya, switch at ang LED, ay maaaring tipunin sa isang 0.1 pulgada na matrix na Veroboard tulad ng ipinakita sa ibaba, kahit na ang tunay na disenyo ay maaaring depende sa aktwal na sukat ng mga bahagi na binili ng gumagamit.

Ang thermistor ay dapat na nakaposisyon malayo sa anumang posibleng mapagkukunan ng init o mula sa engine. Dapat ay malapit ito sa sahig ng kotse para sa madaling pag-sensing ng temperatura ng nagyeyelong mga nagyeyelong patch sa mga kalsada na may mga talampakan lamang sa ibaba.

Ang thermistor ay kailangang maprotektahan mula sa mga posibleng pagsabog ng tubig o ulan , dahil ang chilling effect dahil sa pagsingaw ng tubig ay maaaring maging sanhi ng biglaang pagbaba nito ng temperatura sa ibaba ng aktwal na nakapalibot na temperatura, na humahantong sa maling mga alarma.

Ang isang mabisang pagkakalagay ng thermistor ay nasa likuran ng front bumper subalit ang isang kahit isang mas mabuting lugar ay maaaring makilala depende sa uri ng kotse. Kapag natagpuan ang tamang pagkakalagay para sa thermistor, kailangan mong matukoy ang distansya ng kawad na kinakailangan sa pagitan ng thermistor at ng control circuit.

Pag-iingat habang nag-i-solder ng extension wire sa thermistor dahil sa ang katunayan na ang mga soldered joint ay dapat protektahan gamit ang manggas upang mapanangga laban sa kontak sa tubig. Ang Sleeving na may pag-aalis na pag-aari ng init ay maaaring magsilbi bilang pinakamahusay na pagpipilian.

Ang thermistor ay dapat na isemento sa tapusin ng isang maikling plastik na tubo upang matiyak na habang pinapayagan ang daloy ng hangin sa paligid nito, mananatili itong malayo mula sa mga posibleng pagsabog ng tubig.

Halos anumang maliliit na plastik na kahon ay maaaring magamit upang maikulong ang circuit at upang mailagay din ito nang ligtas sa isang lugar sa likuran ng dashboard ng kotse. Tatlong hanay ng mga output wire ang dapat wakasan ang kahon sa pamamagitan ng isang grommet: isang pares ng mga wire ang pupunta sa baterya, 2 sa thermistor, at 2 sa LED.

Pumili ng isang lokasyon sa loob ng dash na maaaring maging pinakaangkop para sa pagpapakita ng LED flashing . Mag-drill ng isang butas upang maipasa ang LED sa isang paraan na nagbibigay-daan ito sa isang madaling tulak sa pamamagitan ng isang plastic grommet.

Ang LED ay dapat na sumali nang tumpak sa circuit upang ma ito TR2 ay magagawang ilipat ito nang tama sa isang bias na pasulong.

Madali mong makikilala ang LED anode pin sa pamamagitan ng isang multimeter na nakatakda sa saklaw ng ohms. Bago ang pangwakas na pag-install ng circuit sa loob ng kotse, ang mga resulta ay dapat na kumpirmahin sa isang aktwal na pagsubok ng temperatura ng yelo.

PAGKAKALIBRATE

Basagin ang isang maliit na yelo sa loob ng isang mangkok hanggang sa maging semi-likido. Siguraduhin na ang yelo ay talagang nasa isang kalagayan ng pagkatunaw na magbibigay ng kinakailangang antas ng 0 ° C para sa pagsubok. Tiyaking tiyakin din na patunayan ang temperatura gamit ang isang thermometer kung may access ka dito.

Isawsaw ang thermistor sa loob ng natutunaw na yelo at iayos ang preset na risistor hanggang sa magsimula nang mag-pulso ang LED. Alisin ang thermistor mula sa pinalamig na tubig at maaari mong makita na habang ang temperatura sa thermistor ay gumagalaw ang LED sa wakas ay huminto sa pag-flash.

Bilang kahalili, maaari kang pumunta para sa isang iba't ibang mga temperatura para sa flashing threshold ng LED.

Ang circuit ay medyo lumalaban upang makapagbigay ng mga pagkakaiba-iba ng voltages, at hindi magiging sanhi ng pag-flash ng LED sa mga temperatura na hiwalay sa hanay na iyon. Sa pamamagitan ng paraan, ang risistor R5 ay tumutulong din upang maiwasan ang LED mula sa flashing madalas sa mga panahon kung saan ang temperatura ng thermistor ay malapit lamang sa itinakdang antas. Ang risistor na ito ay nag-aalok ng isang mabagal na ruta ng paglabas para sa kapasitor.

Pagpapasadya ng Circuit

Kung sakaling maramdaman mo ang pangangailangan na baguhin ang circuit tulad na nagbibigay-daan ito sa isang naririnig na babala sa halip na isang LED flashing, maaari mo lamang gawin ang sumusunod.

Baguhin ang halagang C1 sa paligid ng 0.1µF (piliin ang halaga nito para sa iyong perpektong dalas), at palitan ang R5 kasama ang LED na may isang 80 ohm maliit na loudspeaker, C1 sa puntong ito na direktang sumali sa kolektor ng TR2.

Upang magkaroon ng isang kambal na audio-visual signal, gawin ang sumusunod na pagpapasadya ngunit karagdagan baguhin ang R4 sa isang LED. Praktikal na maaari mong makita ito ay kaakit-akit na makita na sa ilalim ng malamang mga kondisyon kung saan ang yelo ay malapit na mahawakan ang kalsada, ang circuit ay mabilis na tumugon at nagsimulang sumenyas sa iyo ng babalang babala.