Sirkuit Peringatan Es untuk Mobil

Perangkat yang bereaksi terhadap variasi dalam atmosfer atau panas fluida mudah dibuat karena ketersediaan termistor yang mudah. Sirkuit peringatan es mobil ini menjelaskan caranya menerapkan termistor seperti transduser di sirkuit yang terus mengedipkan lampu peringatan begitu suhu atmosfer turun menjadi sekitar 0 ° C.

Mengapa Jalan yang Membeku Berbahaya

Es, khususnya es hitam, adalah salah satu keadaan paling berbahaya yang dapat dengan mudah ditemukan oleh pengendara selama bulan-bulan dingin. Meskipun di luar mungkin tidak terlihat terlalu dingin, salju masih bisa turun di jalanan, yang mungkin akan mencair dengan lambat. Es hitam mungkin sangat berbahaya pada waktu malam dan pagi hari, terutama karena mungkin terlihat seperti jalanan yang lembab dan bukan es. Es hitam sangat sulit dipahami, yang berarti bagi kendaraan hal ini dapat dengan mudah terselip dan kecelakaan.

Mengingat hal ini, sirkuit ini dikembangkan, yang dapat diterapkan untuk mendapatkan sinyal peringatan tentang suhu yang mungkin turun ke tingkat beku. Atau mungkin, seperti yang dijelaskan dalam proyek ini, sirkuit mungkin terbiasa memperingatkan pengemudi mobil tentang jalanan yang membeku.

Desain

Selain beberapa transistor bipolar , jenis npn dan pnp, rangkaian tambahan menggunakan 3 bentuk perangkat semikonduktor lainnya. Pertama-tama, termistor , yang melibatkan sejumlah kecil zat semikonduktor, sebenarnya adalah gaya koefisien suhu negatif (NTC) berkapsul kaca.

Dimensinya yang kecil membantunya bereaksi dengan cepat terhadap variasi suhu sementara penutup kaca melindungi semikonduktor dari karakteristik konduktor listrik cairan yang dapat menimbulkan hasil yang menyesatkan.

Perhatikan bahwa seorang n.t.c. termistor dilengkapi dengan hambatan listrik yang meningkat saat suhu turun. Juga, sebuah op amp IC Jenis 741 yang direkomendasikan digunakan sebagai sensor perubahan tegangan sensitif di sekitar jembatan Wheatstone. Satu lengan tertentu di antaranya terdiri dari termistor.

Termistor dapat berupa termistor 100K NTC.

Akhirnya, a Lampu LED digunakan sebagai indikator yang mengedipkan sinyal peringatan. Lampu ini kompak, kokoh dan hampir tidak mengkonsumsi arus apapun untuk menerangi.

Deskripsi Sirkuit

Seluruh rangkaian alarm 'embun beku' terungkap pada gambar di atas. Ini didorong oleh tegangan dari aki mobil 12V. Sebagai alternatif, untuk aplikasi lain baterai 9V mungkin cukup untuk menjalankan sirkuit.

Sirkuit pada dasarnya terdiri dari beberapa elemen yang dipecah oleh garis putus-putus. Di sebelah kiri baris ini menunjukkan peka suhu Jembatan Wheatstone, yang keluarannya dideteksi oleh op amp yang beroperasi seperti a penguat diferensial .

Di sebelah kanan garis putus-putus ada osilator dua transistor yang mengosilasi LED segera setelah termistor mencapai suhu yang telah ditetapkan.

Jembatan Wheatstone termasuk resistor R1 dan R2 yang memperbaiki tegangan pada terminal pembalik op amp sekitar 8V dengan mengacu pada saluran ground (untuk baterai 12V). VR1 preset dan termistor RTH1 membuat lengan kedua jembatan.

Ini karena termistor adalah spesifikasi NTC, Anda akan menemukan ketika suhu turun resistansinya meningkat, menyebabkan tegangan pada pin 3 naik secara proporsional.

Karena tegangan ini baru saja melewati level referensi pin 2, output dari op amp berubah status dan membalik dari sekitar nol ke beberapa volt positif.

Suhu di mana keluaran bergerak secara dramatis positif dapat ditentukan dengan fine tuning pada VR1 preset. Peningkatan tegangan yang cepat pada keluaran dari op amp ternyata osilator sirkuit ditampilkan di sisi kanan garis putus-putus. Resistor R3 menggunakan tegangan ini untuk mengganti basis transistor TR1.

Kapasitor C1 membantu umpan balik positif yang penting untuk menahan amplitudo frekuensi rendah. Itu transistor pnp TR2 memberi daya LED di terminal kolektornya bersama dengan resistor seri terhitung R5 yang membatasi arus yang memasuki LED di bawah peringkat maksimum.

Itu LED berkedip frekuensi ditetapkan sampai batas tertentu oleh resistansinya sendiri meskipun dapat disesuaikan ke tingkat yang diinginkan dengan memilih besaran yang sesuai untuk Cl. Transistor TRI dan TR2 perlu menjadi padanan yang saling melengkapi agar rangkaian dapat berfungsi secara optimal.

SIRKUIT ASSEMBLY

Masing-masing elemen, kecuali baterai, sakelar, dan LED, dapat dipasang di atas Veroboard matriks 0,1 inci seperti yang ditunjukkan di bawah ini, meskipun desain sebenarnya mungkin bergantung pada skala aktual dari bagian yang dibeli oleh pengguna.

Termistor harus ditempatkan jauh dari kemungkinan sumber panas atau dari mesin. Itu harus dekat dengan lantai mobil untuk lebih mudah merasakan suhu dari petak es yang membekukan di jalan hanya beberapa kaki di bawah.

Termistor harus dilindungi dari kemungkinan percikan air atau hujan , karena efek dingin akibat penguapan air dapat menyebabkan penurunan suhu secara tiba-tiba di bawah suhu sekitar sebenarnya, yang menyebabkan alarm palsu.

Penempatan termistor yang efektif ada di bagian belakang bumper depan, tetapi tempat yang lebih baik dapat diidentifikasi tergantung pada jenis mobilnya. Setelah penempatan yang benar untuk termistor ditemukan, Anda perlu menentukan jarak kabel yang dibutuhkan antara termistor dan rangkaian kontrol.

Hati-hati saat menyolder kabel ekstensi ke termistor karena fakta bahwa sambungan solder harus dilindungi menggunakan sleeving untuk melindungi dari kontak air. Sleeving dengan properti heat-shrinkable bisa menjadi pilihan terbaik.

Termistor harus disemen ke ujung tabung plastik pendek untuk memastikan bahwa sementara udara dibiarkan mengalir di sekitarnya, ia tetap jauh dari kemungkinan percikan air.

Hampir semua kotak plastik kecil dapat digunakan untuk menutup sirkuit dan juga untuk menempatkannya dengan aman di suatu tempat di belakang dashboard mobil. Tiga set kabel keluaran harus mengakhiri kotak melalui grommet: beberapa kabel akan menuju ke baterai, 2 ke termistor, dan 2 ke LED.

Pilih lokasi dalam dasbor yang mungkin paling sesuai untuk memvisualisasikan LED berkedip . Bor lubang untuk melewatkan LED dengan cara yang memungkinkan dorongan mudah melalui grommet plastik.

LED harus disambungkan secara akurat ke sirkuit agar TR2 dapat menyalakannya dengan benar dengan bias maju.

Anda dapat dengan mudah mengidentifikasi pin anoda LED melalui set multimeter ke kisaran ohmnya. Sebelum pemasangan terakhir sirkuit di dalam mobil, hasilnya harus dikonfirmasi dengan pengujian suhu es yang sebenarnya.

KALIBRASI

Hancurkan sedikit es di dalam mangkuk sampai berubah menjadi setengah cair. Pastikan es benar-benar dalam kondisi leleh yang akan memberikan tingkat 0 ° C yang diperlukan untuk pengujian. Masih harus yakin memverifikasi suhu menggunakan termometer jika Anda memiliki akses ke sana.

Rendam termistor di dalam es yang mencair dan setel resistor preset sampai LED mulai berdenyut. Lepaskan termistor dari air dingin dan Anda mungkin menemukan bahwa ketika suhu pada termistor naik, LED akhirnya berhenti berkedip.

Sebagai alternatif, Anda mungkin bisa menggunakan suhu yang berbeda untuk ambang berkedip LED.

Rangkaian ini cukup tahan terhadap variasi tegangan suplai, dan tidak akan menyebabkan LED berkedip pada suhu selain dari yang ditetapkan. Ngomong-ngomong, resistor R5 juga membantu menghindari LED sering berkedip selama periode ketika suhu termistor mendekati level yang ditentukan. Resistor ini menawarkan jalur pelepasan yang lambat untuk kapasitor.

Menyesuaikan Sirkuit

Jika Anda merasa perlu untuk memodifikasi sirkuit sehingga memungkinkan peringatan yang dapat didengar alih-alih berkedip LED, Anda cukup melakukan hal berikut.

Ubah nilai C1 menjadi sekitar 0.1µF (pilih nilainya untuk frekuensi ideal Anda), dan gantikan R5 bersama dengan LED dengan loudspeaker kecil 80 ohm, C1 pada titik ini langsung bergabung dengan kolektor TR2.

Untuk mendapatkan sinyal audio-visual kembar, lakukan penyesuaian berikut tetapi juga ubah R4 dengan LED. Secara praktis, Anda mungkin merasa menarik untuk melihat bahwa dalam kondisi yang mungkin terjadi di mana es akan mencengkeram jalan, sirkuit dengan cepat merespons dan mulai memberi isyarat kepada Anda dengan peringatan peringatan.