Įspėjimo apie ledą grandinė automobiliams

Įrenginius, reaguojančius į atmosferos ar skysčio šilumos kitimą, lengva sukonstruoti dėl lengvai prieinamų termistorių. Ši automobilio įspėjimo apie ledą grandinė paaiškina, kaip tai padaryti įdiegti termistorių kaip keitiklis grandinėje, kuris nuolat mirkčioja įspėjamąją lemputę, kai tik atmosferos temperatūra nukrenta iki maždaug 0 ° C.

Kodėl užšąlantys keliai yra pavojingi

Ledas, ypač juodas ledas, yra viena iš pavojingiausių aplinkybių, su kuriomis vairuotojai gali lengvai susidurti šaltaisiais mėnesiais. Net kai lauke gali atrodyti ne per vėsu, gatvėse vis tiek gali nusileisti sniegas, kuris gali vangiai atšalti. Juodas ledas gali būti ypač pavojingas nakties ir ryto valandomis, daugiausia dėl to, kad jis gali atrodyti kaip drėgna gatvė, o ne ledinė. Juodas ledas yra nepaprastai sunkiai pasiekiamas, o tai reiškia, kad transporto priemonei tai gali lengvai paslysti ir įvykti avarijomis.

Turint tai omenyje, buvo sukurta ši grandinė, kurią galima pritaikyti norint gauti aliarmo signalą dėl temperatūros kuris gali nukristi iki šalčio lygio. O galbūt, kaip paaiškinta šiame projekte, trasa gali būti įpratusi įspėti automobilio vairuotoją dėl užšalusių gatvių.

Dizainas

Be poros bipoliniai tranzistoriai , npn ir pnp tipo, grandinėje papildomai naudojamos 3 kitos puslaidininkių įtaisų formos. Visų pirma termistorius , kuriame yra nedidelis puslaidininkių kiekis, iš tikrųjų yra stiklo kapsulės neigiamo temperatūros koeficiento (NTC) stilius.

Jos nedideli matmenys padeda greitai reaguoti į temperatūros svyravimus, o stiklinis dangtelis apsaugo puslaidininkį nuo skysčių elektrinio laidumo savybių, kurios kitaip gali sukelti klaidinančius rezultatus.

Atkreipkite dėmesį, kad n.t.c. termistorius turi elektrinę varžą, kuri didėja krentant temperatūrai. Be to, op amp IC kuri yra rekomenduojama 741 rūšis, naudojama kaip jautrus įtampos pokyčio jutiklis aplink Wheatstone tiltą. Vieną konkrečią ranką sudaro termistorius.

Termistorius gali būti bet koks 100K NTC termistorius.

Galiausiai, a LED lempa naudojama kaip indikatorius kuris mirksi įspėjamuoju signalu. Ši lemputė yra kompaktiška, tvirta ir apšvietimui sunaudoja beveik jokią srovę.

Grandinės aprašymas

Visa „šalčio“ pavojaus signalo grandinė parodyta aukščiau pateiktame paveiksle. Jį lemia 12 V automobilio akumuliatoriaus įtampa. Arba kitoms reikmėms grandinei paleisti gali pakakti 9 V baterijos.

Grandinę iš esmės sudaro keli elementai, suskaidyti punktyrine linija. Kairėje šios eilutės pusėje rodomas jautrus temperatūrai „Wheatstone“ tiltas, kurio išėjimą aptinka op amperas, veikiantis kaip a diferencialinis stiprintuvas .

Punktyrinės linijos dešinėje yra dviejų tranzistorių osciliatorius, kuris svyruoja šviesos diodą, kai tik termistorius išsiplečia iki nustatytos temperatūros.

„Wheatstone“ tiltelyje yra rezistoriai R1 ir R2, kurie fiksuoja įtampą ant op ampero invertuojančio gnybto maždaug 8 V, atsižvelgiant į įžeminimo liniją (12 V baterijai). Iš anksto nustatytas VR1 ir termistorius RTH1 sukuria antrąsias tilto rankas.

Taip yra dėl to, kad termistorius yra NTC specifikacija, matydami, kad žemėjant temperatūrai, jo atsparumas didėja, todėl įtampa 3 kaištyje proporcingai auga.

Kai ši įtampa tiesiog kerta 2 kaiščio atskaitos lygį, op stiprintuvo išvestis keičia būseną ir apverčia nuo maždaug nulio iki teigiamo voltų.

Temperatūrą, kurioje išėjimas juda dramatiškai teigiamai, galima nustatyti tiksliai sureguliuojant iš anksto nustatytą VR1. Greitas įtampos padidėjimas išvestyje op amp suka osciliatorių grandinės, parodytos dešinėje punktyrinės linijos pusėje. Rezistorius R3 naudoja šią įtampą tranzistoriaus TR1 pagrindui perjungti.

Kondensatorius C1 padeda gauti teigiamą grįžtamąjį ryšį, būtiną išlaikyti žemo dažnio amplitudes. The pnp tranzistorius TR2 įjungia šviesos diodą kolektoriaus gnybte kartu su apskaičiuotu serijiniu rezistoriumi R5, kuris riboja srovę, patenkančią į šviesos diodą, esant didžiausiai vertei.

The LED mirksi dažnis tam tikru mastu nustatomas jo paties pasipriešinimu, nors jį galima reguliuoti iki norimo lygio, pasirinkus tinkamą Cl dydį. Tranzistoriai TRI ir TR2 turi būti vienas kitą papildantys, kad grandinė veiktų optimaliai.

APTRAUKIMAS

Kiekvieną iš elementų, draudžiančių akumuliatorių, jungiklį ir šviesos diodą, galima surinkti per 0,1 colio matricą „Veroboard“, kaip parodyta žemiau, nors tikrasis dizainas gali priklausyti nuo faktinės naudotojo įsigytų dalių masto.

Termistorius turėtų būti pastatytas toli nuo bet kokio galimo šilumos šaltinio arba nuo variklio. Jis turėtų būti arti automobilio grindų, kad būtų lengviau pajusti šalčio apledėjusių dėmių temperatūrą keliuose, esančiuose vos už kelių pėdų.

Termistorius turi būti apsaugotas nuo galimų vandens purslų ar lietus , nes dėl garuojančio vandens aušinimo efektas gali staigiai sumažinti jo temperatūrą žemiau faktinės aplinkos temperatūros ir sukelti klaidingą aliarmą.

Efektyvus termistoriaus išdėstymas yra priekinio buferio gale, tačiau dar geresnę vietą būtų galima nustatyti atsižvelgiant į automobilio tipą. Suradę tinkamą termistoriaus vietą, turite nustatyti laido atstumą, reikalingą tarp termistoriaus ir valdymo grandinės.

Būkite atsargūs, lituodami prailginimo laidą prie termistoriaus, nes lituoti sujungimai turi būti apsaugoti įvorėmis, kad apsaugotų nuo vandens kontakto. Geriausias variantas gali būti rankovės su šilumos susitraukiančia savybe.

Termistorius turi būti įklijuotas į trumpo plastikinio vamzdelio apdailą, kad būtų užtikrinta, jog nors aplink jį leidžiama tekėti orui, jis lieka nuošalyje nuo galimų vandens purslų.

Beveik bet kokia maža plastikinė dėžutė gali būti naudojama grandinei uždaryti ir saugiai pastatyti kur nors už automobilio prietaisų skydelio. Trys išvesties laidų rinkiniai turėtų nutraukti dėžutę per tarpiklį: pora laidų pateks į akumuliatorių, 2 į termistorių ir 2 į šviesos diodą.

Brūkšnyje pasirinkite vietą, kuri gali būti tinkamiausia vizualizuoti LED mirksi . Išgręžkite skylę, kad praleistumėte šviesos diodą taip, kad būtų galima lengvai įstumti pro plastikinį įvorę.

Šviesos diodas turėtų būti tiksliai sujungtas su grandine, kad TR2 galėtų jį teisingai įjungti su priekiniu poslinkiu.

LED anodo kaištį galite lengvai atpažinti per multimetrą, nustatytą jo omų diapazone. Prieš galutinai įrengiant grandinę automobilio viduje, rezultatai turi būti patvirtinti tikrinant ledo temperatūrą.

KALIBRAVIMAS

Sutrinkite šiek tiek ledo dubenyje, kol jis taps pusiau skystas. Įsitikinkite, kad ledas iš tikrųjų yra lydymosi būsenos, kuri užtikrins bandymui reikiamą 0 ° C lygį. Vis dar turite būti tikri, kad patikrinsite temperatūrą naudodami termometrą, jei turite prieigą prie jo.

Panardinkite termistorių tirpstančio ledo viduje ir tiksliai sureguliuokite iš anksto nustatytą rezistorių, kol šviesos diodas tik pradės pulsuoti. Išimkite termistorių iš atšaldyto vandens ir galite pastebėti, kad temperatūrai ant termistoriaus judant aukštyn, LED galiausiai nustoja mirksėti.

Arba galite pasirinkti skirtingą šviesos diodo mirksėjimo slenksčio temperatūrą.

Grandinė yra gana atspari maitinimo įtampos pokyčiams ir nesukels šviesos diodo mirksėjimo esant tam tikrai temperatūrai. Beje, rezistorius R5 taip pat padeda išvengti šviesos diodų mirksėjimo periodais, kai termistoriaus temperatūra yra beveik arti nustatyto lygio. Šis rezistorius siūlo vangų kondensatoriaus iškrovimo kelią.

Grandinės pritaikymas

Jei manote, kad reikia modifikuoti grandinę taip, kad būtų įjungtas garsinis įspėjimas, o ne mirksintis šviesos diodas, galite tiesiog atlikti šiuos veiksmus.

Pakeiskite C1 reikšmę maždaug į 0,1µF (pasirinkite jo vertę pagal savo idealų dažnį) ir pakeiskite R5 kartu su šviesos diodu 80 omų mažu garsiakalbiu, o C1 šiuo metu tiesiogiai sujungiamas su TR2 kolektoriumi.

Norėdami turėti dvigubą garso ir vaizdo signalą, atlikite toliau nurodytus veiksmus, tačiau papildomai pakeiskite R4 su šviesos diodu. Praktiškai jums gali būti įdomu pastebėti, kad esant tikėtinoms sąlygoms, kai ledas ruošiasi sukibti su keliu, trasa greitai reaguoja ir pradeda jums pranešti perspėjimo įspėjimu.