LM35 temperatuurianduri juhend: Pinout, funktsioonid, juhtmestik ja rakendused

LM35 temperatuuriandur on laialdaselt usaldusväärne valik kõigile, kes vajavad täpset, lineaarset ja kalibreerimisvaba temperatuuri mõõtmist. Selle lihtne analoogväljund, madal energiatarve ja lai tööulatus teevad sellest ideaalse manus-, tööstus- ja keskkonnarakenduste jaoks. See artikkel käsitleb selle omadusi, juhtmestiku praktikaid, rakendusi ja praktilisi kaalutlusi usaldusväärsete temperatuurimõõtmiste saavutamiseks.

Mis on LM35 temperatuuriandur?

LM35 on täppisanaloogne temperatuuriandur, mis annab pinge, mis on otseselt proportsionaalne temperatuuriga kraadides Celsiuse järgi. Fikseeritud mõõtkavateguriga 10 mV/°C võimaldab see lihtsat, lineaarset seost temperatuuri ja väljundpinge vahel. Kuna LM35 on tehases kalibreeritud ja töötab minimaalse isekuumenemisega, integreerub see hõlpsasti nii põhilistesse kui ka arenenud mõõtesüsteemidesse.

LM35 Pinout

LM35 sensori omadused

Ekvivalentsed või alternatiivsed temperatuuriandurid

Siin on levinumad LM35 alternatiivid ja kuidas need erinevad:

• DS18B20 – Digitaalne 1-juhtmeline sensor, mis pakub kõrget täpsust, tugevat mürakindlust ja pika kaabli töökindlust. Ideaalne karmides või elektriliselt mürarikkates keskkondades.

• DS1620 – Digitaalne andur sisseehitatud termostaadiga ja juhtimisfunktsioonidega temperatuuriga reguleeritud süsteemidele.

• LM94022 – madalpinge analoogsensor, mis on optimeeritud patareitoitel või ülimadala energiatarbega rakendustele.

LM35 temperatuurianduri rakendused

Keskkonnaseire

Kasutatakse ilmajaamades, nutikas põllumajanduses ja sisekliimasüsteemides, et jälgida ümbritsevat sise- või välistemperatuuri usaldusväärse täpsusega.

Soojusjuhtimine

Integreeritud elektroonikaskeemidesse, et vältida ülekuumenemist, juhtides jahutusventilaatoreid, käivitades alarme või käivitades automaatse termilise väljalülituse, kui temperatuur tõuseb üle ohutu piiri.

Aku jälgimissüsteemid

Aitab tagada liitium-ioonakude ja plii-happe akude ohutu laadimise ja tühjenemise, jälgides aku temperatuuri ja ennetades termilise jooksu põhjustatud kahjustusi.

HVAC-süsteemid

Suurendab kütte-, ventilatsiooni- ja kliimaseadmete efektiivsust, pakkudes täpseid temperatuuriandmeid õhuvoolu, kompressori töö ja energiasäästu režiimide reguleerimiseks.

Koduautomaatika ja IoT-seadmed

Sageli kasutatakse nutikates termostaatides, sensorisõlmedes ja IoT-põhistes temperatuuri jälgimissüsteemides tänu lihtsusele ja ühilduvusele mikrokontrolleritega.

Tööstusprotsesside juhtimine

Toetab temperatuuri reguleerimist tootmises, ladustamisrajatistes ja laborikeskkondades, kus stabiilne ja täpne temperatuuri mõõtmine on hädavajalik.

Kuidas kasutada LM35 praktilistes ahelates?

LM35 pakub analoogväljundit, mis on proportsionaalne temperatuuriga ja vajab vaid kolme põhilist ühendust:

• Ühenda +5V Vcc pinniga.

• Ühenda maandus süsteemi maandusega.

• Lugeda analoogpinget pin 2-lt mikrokontrolleri ADC-ga, nagu Arduino, ESP32, STM32 või PIC.

Väljundkäitumine

• 0°C → 0V

• Iga 1°C tõus → +10 mV

• Alla nulli mõõtmised nõuavad negatiivset varustusrööbast.

Konversiooni valem:

Temperatuur (°C) = Vout (mV) ÷ 10

LM35 eelised ja piirangud

Eelised

• Välist kalibreerimist pole vaja

• Väga madal energiatarve (<60 μA)

• Kõrge täpsus (±0,5°C toatemperatuuril)

• Lineaarne, ennustatav väljund

• Lai ulatus: −55°C kuni +150°C

Piirangud

• Digisüsteemide jaoks on vaja ADC-d

• Suudab pikkade juhtmete kaudu müra kinni püüda

• Vajab lisavooluringe negatiivsete temperatuuride jaoks

• Vähem vastupidav kui digitaalsed andurid karmides tingimustes (nt DS18B20)

LM35 vs LM34 võrdlus

Kokkuvõte

LM35 on jätkuvalt usaldusväärne analoogtemperatuuriandur tänu oma lineaarsele väljundile, täpsusele ja lihtsale integreerimisele elektroonikasüsteemidesse. Selle lihtsus teeb sellest praktilise valiku paljude mõõtmisülesannete jaoks, samas kui juhtmestiku vajaduste ja piirangute mõistmine tagab optimaalse jõudluse. Vajadusel pakuvad mitmed digitaalsed ja madalpinge alternatiivid täiustatud funktsioone spetsiaalseteks rakendusteks.

Korduma kippuvad küsimused [KKK]

Kui täpne on LM35 võrreldes digitaalsete temperatuurianduritega?

LM35 pakub toatemperatuuril ±0,5°C täpsust, kuid digitaalsed sensorid nagu DS18B20 pakuvad üldiselt suuremat täpsust ja tugevamat mürakindlust. Pikkade vahemaa juhtmete või raskete keskkondade puhul säilitavad digitaalsed sensorid tavaliselt täpsema täpsuse kui analoogmudelid nagu LM35.

Kas LM35 saab töötada 3,3V toitel 5V asemel?

Jah. LM35 töötab toitepingega kuni 4V täisvahemikus, kuid suudab siiski mõõdukaid temperatuure mõõta, kui toites on 3,3V. Väljundskaala jääb 10 mV/°C-ks, kuid maksimaalne loetav temperatuur on piiratud saadaval oleva toitepingega.

Miks on minu LM35 temperatuuri näit mürarikas või ebastabiilne?

Ebastabiilsed näidud tulenevad sageli elektrilisest häirest või maandusprobleemidest. Hoia analoogliinid lülituskomponentidest eemal, taga korralik maandus ja kasuta toitejuhtmel lahtiühendavat kondensaatorit.

Kuidas mõõta alla 0°C LM35-ga?

LM35 vajab negatiivset toitepinget, et tähistada alla nulli temperatuure. Ilma negatiivse rööbasteta annab andur 0V väljundi temperatuuri korral alla 0°C.

Kas LM35 saab kasutada pinna- või vedeliku temperatuuri mõõtmiseks?

Jah, kui õigesti paigaldatud. Pindade jaoks kasuta soojusliimi või metallist liidest soojusülekande parandamiseks. Vedelike puhul pane LM35 veekindlasse metallist sondisse või suletud korpusesse, et vältida kahjustusi ja tagada hea soojusjuhtivus.