سنسور دما

معرفی چند سنسور دمای معروف

در این بخش به معرفی کلیه سنسور ها که در اندازه گیری دما و حرارت کاربرد دارند پرداخته میشود

معروفترنی سنسور تشخیص دما موجود در بازار lm 35 میباشد ، این سنسور تغییرات دما را به ولتاژ انالوگ تبدیل میکند .
این سنسور دارای 3 پایه میباشد ، در صورتی که سنسور روربروی شما باشد (بتوانید نوشته هایش را ببینید ) اولین پایه سمت چپ vcc سنسور (متصل به 5 ولت میشود) ، پایه وسط ولتاژ خروجی (به میکرو متصل میشود) و پایه سوم گراند سنسور ست .


محدوده دمایی که این سنسور قادر به اندازه گیری ان میباشد بین -55 تا 150 درجه است و این سنسور به ازای هر درجه سانتی گراند 10 میلیولت ولتاژ خروجی را تغییر میدهد .
یعنی به ازای دمای 1 درجه ولتاژ خروجی سنسور 10 میلی ولت و به ازای 100 درجه خروجی سنسور 1 ولت میباشد
همچنین به ازای دمای -20 درجه خروجی سنسور -20 میلی ولت میباشد . از انجا که در سنسور پایه برای ولتاژ منفی به چشم نمیخورد ، برای اندازه گیری دمای منفی باید پایه vo سنسور را توسط یک مقاومت 1 کیلو به ولتاژ منفی متصل کنید (-5 ولت)
راه اندازی این سنسور با avr کار راحتی میباشد ، در زیر نمونه ی برنامه نوشته شده به زبان بیسیک را مشاده میفرمایید :
در این برنامه ولتاژ خروجی سنسور توسط adc اندازه گیری میشود و سپس بر رویlcd کاراکتری به نمایش در میاید .

کد قالب بندی شده:

[$regfile = "m16def.dat" : $crystal = 8000000 
Config Lcdpin = Pin , Db4 = Pind.0 , Db5 = Pind.1 , Db6 = Pind.2 , Db7 = Pind.3 , Rs = Pind.4 , E = Pind.5 
Config Lcd = 16 * 2 : Dim A As Word 
Config Adc = Single , Prescaler = Auto : Start Adc 
Do 
A = Getadc(0) : A = A / 2 
Locate 1 , 1 : Lcd "temp is:" ; A ; "c " 
Loop 
End

ولتاژ تغذیه این سنسور 5 ولت میباشد ، همچنین بدنه ان قابلیت تحمل دما تا 200 درجه را دارد ، اطلاعات بیشتر را میتوانید در دیتا شیت این سنسور بیابید 
http://www.datasheet4u.com/share_search....35&x=8&y=5

سنسور های pt100
این سنسور ها که به سنسور های مقاومتی خطی نیز معروف هستند در انوع متنوع و با قابلیت اندازگیری دمای زیاد و دقت بالا ساخته میشوند. معروفترین نمونه از این سنسور ها PT100 میباشد که دقت بسیار بالا دارد و اخیرا تا دماهای 800 درجه ساخته می شود. این سنسورها دارای مقاومت متغیر حدود 0.385 اهم بر درجه سانتیگراد هستند. یعنی با هر در جه افزایش یا کاهش دما مقدار .385 اهم از مقاومتشان کم یا زیاد میشود . این سنسور دارای دوپایه میباشد.

برای اندازه گیری دما شما یاید یک جریان از سنسور عبور دهید.
طبق قانون اهم مقدار ولتاژ دو سر یک مقاومت برابر با مقدار مقاومت در مقدار جریان عبوری از ان است ، از انجا که مقدار مقاومت pt100 با کم و زیاد شدن دما تغییر میکند بنابراین ولتاژ دوسر سنسور نیز تغیرر میکند .
با استفاده از adc میکرو میتوان این تغییرات ولتاژ را اندازه گرفت و ان را مشاهده کرد:

ساده ترین منبع جریانی که میتوان برای این سنسور استفاده کرد ، استفاده از یک مقاومت سری شده با این سنسور است ، بدین صورت که یک سرمقاومت به سنسور وسردیگر به ولتاژ تغذیه متصل میشود ، همچنین سردیگر سنسور نیز باید به گراند متصل شود .
تغییرات دما موجب تغییر ولتاژ در نقطه مشترک سنسور ومقاومت میشود .
در زیر یک پروژه برای اندازه گیری دما توسط این سنسور اورده شده است :
سنسور PT100‌ در دمای صفر درجه دارای مقاومت 100 اهم میباشد و در ازای هر درجه افزایش دما 0.385 اهم به مقاومتش افزوده میشود .در این پروژه هدف ساخت یک دماسنج با قایلیت اندازه گیری دمای بین 0 تا 700 درجه میباشد .
محاسبه مقدار مقاومت و منبع ولتاژ (ساخت منبع جریان وراه اندازی سنسور ):
از انجا که بیشترین دما 700 دجه است ،بنابراین مقدار بیشترین مقدار مقاومت سنسور برابر با 369.5 اهم میشود :
100+(700*.385)=369.5
در صورتی که ما از منبع تغذیه 5 ولت و مقاومت 1 کیلو اهم استفاده نماییم تغییرات ولتاژ 0 تا 1.349
را خواهیم داشت (مقاومت 1کیلو با pt سری میشود ، سردیگر pt به گراند و سر دیگر مقاومت به 5 ولت متصل میشود ، همچنین سر مشترک مقاومت و pt به adc میکرو متصل میشود )
برنامه:

کد قالب بندی شده:

[$regfile = "m16def.dat" : $crystal = 8000000 
Config Lcdpin = Pin , Db4 = Pind.0 , Db5 = Pind.1 , Db6 = Pind.2 , Db7 = Pind.3 , Rs = Pind.4 , E = Pind.5 
Config Lcd = 16 * 2 : Dim A As Word,bas single 
Config Adc = Single , Prescaler = Auto : Start Adc 
Do 
A = Getadc(0) 
b=a: b = b *2.53

Locate 1 , 1 : Lcd "temp is:" ;fusing( b,"###,##") ; "c " 
Loop 
End

مقدار دیجتال ریخته شده در متغیر a : 276.0054
a=(1023/5)*1.349
مقدار نشان داده شده بر روی lcd به ازای این ولتاژ :700
بنابراین 
b = b *2.53
از انجا که امکان محاسبات اعشاری بر روی متغیر word وجود ندارد ، بنابرای مقدار a در یک متغیر از جنس singleریخته میشود .
جهت دریافت اطلاعات بیشتر میتوانید به دیتاشیت این سنسور مراجعه کنید 
http://www.datasheet4u.com/html/P/T/1/PT...S.pdf.html

سنسور LM75 

LM75 یک سنسور اندازه گیری دما با پکیج smd میباشد ، این سنسور از طریق رابط i2c با میکرو ارتباط برقرار میکند ، محدوده ی اندازه گیری دما برای این سنسور از -55 تا +125 درجه میباشد همچنین دقت ان .5 درجه است .
ولتاژ تغذیه ی این سنسر است 5 ولت است و جریان مورد نیاز برای کارکردش 250 میکرو امپر است 
تصویر سنسور :

پایه شماره 1 : sda
پایه شماره 2 : scl 
پایه شماره 3 :وقفه سنسور
پایه شماره 4 :گراند
پایه شماره 5 :خط ادرس a2
پایه شماره 6 :خط ادرس a1
پایه شماره 7 :خط ادرس a0
پایه شماره 8 : تغذیه مثبت (که باید با یک خازن 0.1 میکرو فاراد به زمین متصل شود )
هنگامی که دمای سنسور از 75 درجه بیشتر میشود ، پایه 3 صفر میشود.

سنسور دمای MAX6576 و MAX6577:
این دو سنسور مقدار دمای موجود را به فرکانس یا زمان تناوب تبدیل میکنند ، محدوده دمای اندازه گیری شده توسط این سنسور ها بین -40 تا 125 درجه سانتی گراد است ، همچنین دقت این سنسور .8 درجه سانتی گراد است .
برای راه اندازی این سنسور به ولتاژ تغذیه ای بین 2.7 تا 5.5 ولت نیاز است .
دمای که سنسور max6576 اندازه گرفته از رابطه ی " مقدار زمان تناوب شکل موج خروجی (پایه6) تقسیم بر مقدار عددی که بوسیله اتصالات پایه های ts0 و ts1 تعیین میشود بدست میاید ، در جدول زیر شکل قطعه و همچنین جدول راهنما اورده شده است :
[attachment=8]
دمای که سنسور max6576 اندازه گرفته از رابطه ی " مقدار فرکانس شکل موج خروجی (پایه6) تقسیم بر مقدار عددی که بوسیله اتصالات پایه های ts0 و ts1 تعیین میشود بدست میاید ، در جدول زیر طریقه اتصال پایه های قطعه و همچنین جدول راهنما اورده شده است :
[attachment=9]
توجه کنید که اتصال پایه های ts0 و ts1 مقدار فرکانس یا زمان تناوب خروجی را تعیین میکنند .
راه اندازی این قطعه با avr کار ساده ای است ، برای اینکار شما نیاز به پیکر بندی یک تایمر ویک کانتر دارید تا مقدار فرکانس را در زمان یک ثانیه اندازه گیری کنید وسپس از فرمول های بالا مقدار ما را بدست اورید 
برای دریافت دیتاشیت این سنسور روی لینک زیر کلیک کنید .
http://www.datasheet4u.com/html/M/A/X/MA...s.pdf.html

lm335 :
این سنسور یک سنسور اندازه گیری دما میباشد که میتواند دمای بین -40 تا 100 درجه را اندازه گیری کند ، ولتاژ خروجی این سنسور به ازای هر درجه سانتی گراد 10 میلی ولت تغییر میکند .
تغذیه این سنسور 5 ولت است در زیر شکل سنسور ووضعیت پایه های ان را مشاهده میکنید :
[img]     [/img]
برای اندازه گیری دمای منفی باید ولتاژ -2.5 و 2.5 ولت بین دو پایه تغذیه وجود داشته باشد .
در زیر طریقه اتصال سنسور را مشاهده میکنید :

برای دریافت دیتا شیت این سنسور روی لینک زیر کلیک کنید :
http://www.datasheet4u.com/html/L/M/3/LM...s.pdf.html
دریافت پروژه با مگا 16 و lcd و بیسیک

سنسورهای ntcوptc :
این دو نوع سنسور ار سنسورهای مقاومتی و حساس به دما میباشد که در نوع ntc با افزایش دما مقاومتش کم میشود و در نوع ptc با افزایش دما مقاومت ان نیز افزایش می یابد.
این سنسورها به دلیل آسانی در استفاده و مقرون به صرفه بودن در بین طراحان روباتیک و الکترونیک محبوبیت دارند!( ولی من تا حالا به جز یه جا ندیدم از این سنسورها استفاده کنند!!)
کاربرد این سنسورها در ربات های مختلف از جمله روباتهای اتش نشان ، روباتخای امداد،روباتهای آشپز ،روباتهای شناسایی محیط و... است.
نکته قابل ذکر در مورد این سنسورها سرعت کاری و عکس العمل آنها نسبت به تفییرات دمای مخیط مس باشد مه معمولا این سنسورها آنی و لحظهع ای عمل نمی کنند و مقداری زمان می برد تا تفییرات محیط بر سنسور پدیدار شود زیرا ابتدا دمای سنسور باید تغییر کند و سپس به مدار القا شود که برای رفع این مشکل میتوان از مدار های تسریع کننده عملکرد سنسور استفاده کرد.
هم چنین مقاومت سنسورهای مذبور با نوع مقاومت LDRها یکسان میباشد واین بدان معناست که می توان در مداراتی که از LDRها استفاده میشود سنسورهای مقاومتی را جایگزین کرد.
مطالب بالا عینا از کتاب اقای مهدی محمد زاده به نام رباتیک و اصول طراحی برداشت شد.
برای راه اندازی سنسورهای ntc که در رنج های مختلف وجود داره( مثلا 1 اهم یا 4.7 اهم ) میتوان از adc میکرو استفاده کرد به این صورت که یک سر مقاومت را به +5v و سر دیگرش را به adc میکرو وصل کرد که بهتراست یه مقاومت 270 اهم هم از adc به زمین وصل بشود حال کافیست تا تابع سنسور را با توجه به مقدار خوانده شده از adc بدست آورد.
البته میتوان سنسور را به یک منبع جریان مثلا 1 ma سری و سپس تابع سنسور را که یک تابع نمایی )اکسپنانسیل) می باشد بدست آورد.

سنسور SMT160 :
خروجی این سنسور به شکل PWM و محدودده تغیرات خروجی آن حدود 4 کیلوهرتز می باشد. 
سایر مشخصات:
ولتاژ کاری: 5 ولت
دمای قابل اندازه گیری: 45- تا 130 درجه سانتی گراد
جریان کشی کم در حدود 200 مایکرو آمپر
روش محاسبه دما :
D.C. = duty cycle
D.C. = 0.320+0.00470*t ; t = Temperature in °C
همان طور که مشاهده می شود با استفاده از یک تایمر کانتر 16 بیتی به راحتی می توان PW و SW و نهایتا .D.C را به دقت خوبی محاسبه کرد