حساسات (مستشعرات) درجة الحراة

5 حساسات (مستشعرات) درجة الحراة

النوع الاول : الازدواج المعدنى Bimetal

• ابسط شكل او تركيب لحساس لدرجة الحرارة والذى يمكن استخدامه لأعطاء اشارة توصيل وفصل on–off عند الوصول الى درجة حرارة معينة هو عنصر الازدواج المعدنى .

• يتكون الازدواج المعدنى من شريحتين من معدنين مختلفتين (مثل النحاس والحديد ) موصلان معا كما فى الشكل 2-8 .

• المعدنان لهما معامل تمدد مختلف .

• ولذلك عند زيادة درجة حرارة شريحة الازدواج المعدنى يزداد انحناؤها لدرجة ان احد المعدنين يتمدد اكثر من الاخر .

• المعدن الاكثر تمددا يكون بالجانب الخارجى للانحناء .

• وعندما تبرد الشريحة يحدث العكس .

• هذه الحركة للشريحة يمكن استخدامها فى عمل وصل او فصل تلامسات كهربائية وبالتالى فعند درجة حرارة معينة سوف تسبب وصل او فصل on−off للتيار فى الدائرة الكهربية .

• الجهاز ليس دقيقا بما فيه الكفاية ولكنه يستخدم كمنظم لدرجو الحرارة (يسمى ثرموستات) فى الاجهزة المنزلية مثل التدفئة المركزية والمكاوى والسخانات والافران .

النوع الثانى :حساس "كاشف الحرارة ذو المقاومة " RTD

• المقاومة الكهربائية للمعادن او اشباه الموصلات تتغير مع درجة الحرارة .

• فى حالة المعادن : يستخدم البلاتين او النيكل او سبائك النيكل حيث تتغير مقاومتها بطريقة خطية و فى مدى واسع مع درجة الحرارة على الرغم من ان التغير الفعلى فى المقاومة لكل درجة صغير نسبيا .

• فى حالة اشباه الموصلات : مثل الثرمستور يظهر تغيرات كبيرة فى المقاومة لكنها غير خطية .

• مثل هذه الكواشف يمكن استخدامها كأحد اذرع قنطرة هويستون وخرج القنطرة يؤخذ كمقياس لدرجة الحرارة كما فى الشكل 2-9- أ .

• وكطريقة اخرى يمكن استخدام دائرة مقسم جهد حيث يسبب التغير فى مقاومة الثرمستور تغير فى هبوط الجهد على مقاومة كما فى الشكل 2-9 – ب .

• الخرج من الطريقتان يكون اشارة تناظرية تؤخذ كمقياس لدرجة الحرارة .

النوع الثالث : الدايودات الحرارية والترانزستورات الحرارية :

• الدايودات والترانزستورات تستخدم كحساسات لدرجة الحرارة لان معدل انتشار الشحنات الموجبة والسالبة خلال وصلات اشباه الموصلات تتأثر بدرجة الحرارة .

• كما توجد دوائر متكاملة تجمع بين هذه العناصر الحساسة للحرارة مع دوائر خاصة لإعطاء جهد خرج مرتبط بدرجة الحرارة.

• الدائرة المتكاملة الاوسع انتشارا هى LM35 والتى تعطى خرج 10 mV/C (10 ملى فولت لكل درجة مئوية ) عندما تغذي بجهد +5 V كما فى الشكل 2-10 – أ .

• يمكن عمل مفتاح رقمى (on-off) لدرجة الحرارة من حساس تناظرى وذلك بتوصيل الخرج التناظرى الى دائرة مقارن جهد والذى يقوم بمقارنته بقيمة محددة الضبط وينتج اشارة المنطق 1 عندما يكون جهد دخل درجة الحرارة يساوى او اكبر من القيمة المحددة الضبط وان لم يكن كذلك تكون الاشارة بالمنطق 0 .

• وهناك دوائر متكاملة ( مثل LM3911N ) تجمع بين عنصر الاحساس الحرارى مع مكبر عمليات .
• عند توصيلها كمقارن (الشكل 2-10- ب ) فان الخرج يتحول كلما وصلت درجة الحرارة الى نقطة الضبط وتعطى مباشرة متحكم فى درجة الحرارة على شكل on-off

原帖地址: منتديات الالكترونيات العصريه http://www.dbaasco.com/vb/t3833.html

النوع الرابع : الازدواج الحرارى (ثرموكابل) thermocouple

• هذا النوع شائع الاستعمال .

• يتكون الازدواج الحرارى اساسا من سلكين غير مثماثلين A و B يشكلان وصلة كما فى الشكل 2-11.

• عند تسخين الوصلة بحث تكون فى درجة حرارة اعلا من الوصلات الاخرى بالدائرة (والتى تحفظ فى درجة حرارة باردة وثابتة ) تتولد قوة دافعة كهربية تعتمد على درجة حرارة الوصلة الساخنة .

• الجهد الناتج بالازدواج الحرارى صغير ويحتاج الى تكبير قبل توصيله الى دخل القناة التناظرية لل PLC .

• كما يلزم دوائر لتعويض درجة حرارة الوصلة الباردة لان درجة حرارتها تؤثر على قيمة القوة الدافعة الكهربية المتولدة بالوصلة الساخنة .

• التكبير والتعويض وايضا مع مرشحات لتقليل تأثير التداخلات من المنبع 50 Hz غالبا تدمج فى وحدة معالجة للاشارة .

الكود:: [code][/code]

» مشروع لنظام تحكم فى درجة الحرارة باستخدام PIC16F876A