Ang LM35 sensor ng temperatura ay isang malawak na pinagkakatiwalaang pagpipilian para sa sinumang nangangailangan ng tumpak, linear, at walang pagkakalibrate-free na pagsukat ng temperatura. Ang simpleng analog output nito, mababang pagkonsumo ng kuryente, at malawak na saklaw ng pagpapatakbo ay ginagawang perpekto para sa naka-embed, pang-industriya, at mga aplikasyon sa kapaligiran. Tinatalakay ng artikulong ito ang mga tampok nito, mga kasanayan sa pag-kable, mga aplikasyon, at mga praktikal na pagsasaalang-alang para sa pagkamit ng maaasahang mga pagbabasa ng temperatura.
Ano ang LM35 Temperature Sensor?
Ang LM35 ay isang katumpakan analog temperatura sensor na outputs isang boltahe direktang proporsyonal sa temperatura sa degrees Celsius. Sa pamamagitan ng isang nakapirming scale kadahilanan ng 10 mV / ° C, ito ay nagbibigay ng isang simple, linear relasyon sa pagitan ng temperatura at output boltahe. Dahil ang LM35 ay naka-calibrate ng pabrika at nagpapatakbo nang may kaunting pag-init sa sarili, madali itong isinasama sa parehong pangunahing at advanced na mga sistema ng pagsukat.
LM35 Pinout
| Numero ng Pin | Pangalan ng Pin | Paglalarawan |
|---|---|---|
| 1 | Vcc | Supply boltahe input, karaniwang +5V |
| 2 | Analog Out | Ang boltahe ay nagdaragdag ng 10 mV para sa bawat 1 ° C. Output 0V sa 0 ° C kapag gumagamit ng isang solong supply. Ang negatibong output ng temperatura ay nangangailangan ng isang negatibong supply rail. |
| 3 | Lupa | Kumonekta sa system ground |
Mga Tampok ng Sensor ng LM35
| Tampok | Paglalarawan |
|---|---|
| Boltahe ng Pag-input | −2V hanggang 35V (karaniwang gumagana sa 5V) |
| Saklaw ng Temperatura | −55 ° C hanggang + 150 ° C |
| Linear na Output | 10 mV / ° C para sa tuwid na analog-to-digital na conversion |
| Katumpakan | ±0.5 ° C sa temperatura ng kuwarto |
| Kasalukuyang Pagkonsumo | Mas mababa sa 60 μA, perpekto para sa mga sistema ng mababang kapangyarihan |
| Pangkalahatang Disenyo | Compact, murang IC na angkop para sa naka-embed o remote sensing |
| Magagamit na Mga Pakete | TO-92, TO-220, TO-CAN, SOIC |
Katumbas o Alternatibong Mga Sensor ng Temperatura
Narito ang mga karaniwang alternatibo sa LM35 at kung paano sila naiiba:
• DS18B20 - Isang digital na 1-Wire sensor na nag-aalok ng mataas na katumpakan, malakas na kaligtasan sa ingay, at pagiging maaasahan ng mahabang cable. Perpekto para sa malupit o maingay na kapaligiran.
• DS1620 - Isang digital sensor na may built-in na termostat at mga tampok ng kontrol para sa mga sistema na kinokontrol ng temperatura.
• LM94022 - Isang mababang-boltahe analog sensor na na-optimize para sa mga application na pinapatakbo ng baterya o ultra-low-power.
Mga Application ng LM35 Temperature Sensor
Pagsubaybay sa Kapaligiran
Ginagamit sa mga istasyon ng panahon, matalinong agrikultura, at panloob na mga sistema ng klima upang subaybayan ang ambient panloob o panlabas na temperatura na may maaasahang katumpakan.
Pamamahala ng Thermal
Isinama sa mga elektronikong circuit upang maiwasan ang sobrang pag-init sa pamamagitan ng pagkontrol sa mga tagahanga ng paglamig, pag-trigger ng mga alarma, o pagsisimula ng awtomatikong thermal shutdown kapag ang temperatura ay tumaas nang lampas sa ligtas na mga limitasyon.
Mga Sistema ng Pagsubaybay sa Baterya
Tumutulong na matiyak ang ligtas na pagsingil at paglabas sa mga baterya ng lithium-ion at lead-acid sa pamamagitan ng pagsubaybay sa temperatura ng baterya at pag-iwas sa pinsala na dulot ng thermal runaway.
Mga Sistema ng HVAC
Pinahuhusay ang kahusayan ng pag-init, bentilasyon, at kagamitan sa air-conditioning sa pamamagitan ng pagbibigay ng tumpak na data ng temperatura para sa pag-aayos ng daloy ng hangin, operasyon ng tagapiga, at mga mode ng pag-save ng enerhiya.
Home Automation at IoT Devices
Karaniwang ginagamit sa mga matalinong termostat, sensor node, at mga sistema ng pagsubaybay sa temperatura na nakabatay sa IoT dahil sa pagiging simple at pagiging tugma nito sa mga microcontroller.
Kontrol sa Proseso ng Pang-industriya
Sinusuportahan ang regulasyon ng temperatura sa pagmamanupaktura, mga pasilidad sa imbakan, at mga kapaligiran sa laboratoryo kung saan mahalaga ang matatag at tumpak na pagsukat ng temperatura.
Paano Gamitin ang LM35 sa Mga Praktikal na Circuit?
Ang LM35 ay nagbibigay ng isang analog output proporsyonal sa temperatura at nangangailangan lamang ng tatlong pangunahing koneksyon:
• Ikonekta ang +5V sa Vcc pin.
• Ikonekta ang lupa sa lupa ng system.
• Basahin ang analog boltahe mula sa pin 2 gamit ang isang microcontroller ADC tulad ng Arduino, ESP32, STM32, o PIC.
Pag-uugali ng Output
• 0 ° C → 0V
• Bawat 1 ° C pagtaas → +10 mV
● Ang mga sukat ng sub-zero ay nangangailangan ng isang negatibong riles ng suplay.
Formula ng Conversion:
Temperatura (°C) = Vout (mV) ÷ 10
Mga Pakinabang at Limitasyon ng LM35
Mga pakinabang
• Walang panlabas na pagkakalibrate na kinakailangan
● Napakababang paggamit ng kuryente (<60 μA)
• Mataas na katumpakan (±0.5 ° C sa temperatura ng kuwarto)
• Linear, mahuhulaan na output
• Malawak na saklaw: -55 ° C hanggang + 150 ° C
Mga limitasyon
● Nangangailangan ng isang ADC para sa mga digital na sistema
• Maaaring kunin ang ingay sa mahabang mga wire
• Nangangailangan ng dagdag na circuitry para sa mga negatibong temperatura
• Hindi gaanong matibay kaysa sa mga digital na sensor sa malupit na kondisyon (hal., DS18B20)
Paghahambing ng LM35 vs LM34
| Tampok | LM35 | LM34 |
|---|---|---|
| Output Scale | 10 mV / ° C | 10 mV / ° F |
| Yunit ng Pagsukat | Celsius | Fahrenheit |
| Saklaw ng Temperatura | −55 ° C hanggang + 150 ° C | −50 ° F hanggang + 300 ° F |
| Katumpakan | ±0.5 ° C | ±1 ° F |
| Pinakamahusay na Mga Kaso ng Paggamit | Pandaigdigang aplikasyon, pang-agham na paggamit, pang-industriya na kontrol | Mga aparato o sistema ng consumer na nakabase sa US na nangangailangan ng output ng Fahrenheit |
Konklusyon
Ang LM35 ay nananatiling isang maaasahang analog na sensor ng temperatura dahil sa linear output, katumpakan, at tuwid na pagsasama sa mga elektronikong sistema. Ang pagiging simple nito ay ginagawang isang praktikal na pagpipilian para sa maraming mga gawain sa pagsukat, habang ang pag-unawa sa mga pangangailangan at limitasyon ng mga kable nito ay nagsisiguro ng pinakamainam na pagganap. Kung kinakailangan, ang ilang mga digital at mababang-boltahe na alternatibo ay nag-aalok ng pinahusay na mga tampok para sa mga dalubhasang aplikasyon.
Mga Madalas Itanong [FAQ]
Gaano katumpak ang LM35 kumpara sa mga digital na sensor ng temperatura?
Nag-aalok ang LM35 ng katumpakan ng ±0.5 ° C sa temperatura ng kuwarto, ngunit ang mga digital sensor tulad ng DS18B20 sa pangkalahatan ay nagbibigay ng mas mataas na katumpakan at mas malakas na kaligtasan sa ingay. Para sa malayong mga kable o malupit na kapaligiran, ang mga digital sensor ay karaniwang nagpapanatili ng katumpakan nang mas mahusay kaysa sa mga uri ng analog tulad ng LM35.
Maaari bang tumakbo ang LM35 sa 3.3V power sa halip na 5V?
Oo. Ang LM35 ay gumagana sa mga boltahe ng supply na kasing baba ng 4V para sa full-range na operasyon, ngunit maaari pa rin itong masukat ang katamtamang temperatura kapag pinapatakbo sa 3.3V. Ang output scale ay nananatiling 10 mV / °C, ngunit ang maximum na nababasa na temperatura ay limitado sa pamamagitan ng magagamit na boltahe ng supply.
Bakit maingay o hindi matatag ang pagbabasa ng temperatura ng aking LM35?
Ang hindi matatag na pagbabasa ay kadalasang nagreresulta mula sa panghihimasok ng kuryente o mga isyu sa grounding. Panatilihin ang mga analog na linya ang layo mula sa paglipat ng mga bahagi, tiyakin ang tamang grounding, at gumamit ng isang decoupling capacitor sa supply line.
Paano mo susukatin ang mas mababa sa 0 ° C gamit ang LM35?
Ang LM35 ay nangangailangan ng isang negatibong boltahe ng supply upang kumatawan sa mga temperatura ng sub-zero. Nang walang negatibong riles, ang sensor ay naglalabas ng 0V para sa anumang temperatura na mas mababa sa 0 ° C.
Maaari bang gamitin ang LM35 para sa pagsukat ng temperatura ng ibabaw o likido?
Oo, kung naka-install nang tama. Para sa mga ibabaw, gumamit ng thermal adhesive o isang metal interface upang mapabuti ang paglipat ng init. Para sa mga likido, ilagay ang LM35 sa loob ng isang hindi tinatagusan ng tubig na metal probe o selyadong enclosure upang maiwasan ang pinsala habang tinitiyak ang mahusay na thermal conductivity.