🌱 Sensor-Actuator 1. Cảm biến nhiệt độ LM35
Nhiệt độ là một trong những thông số môi trường phổ biến và được quan tâm nhiều. Chúng được sử dụng trong các thiết bị gia dụng như lò vi sóng, tủ lạnh, máy điều hòa, ... cho đến các thiết bị được sử dụng trong công nghiệp.
➤ Về cơ bản, cảm biến nhiệt độ được chia làm 2 loại:
- Cảm biến nhiệt độ tiếp xúc: Cặp nhiệt điện, Nhiệt điện trở RTD, Loại sử dụng bán dẫn (LM35, LM335, DHT11, Si7020, ds18b20, ...).
- Cảm biến nhiệt độ không tiếp xúc: Sử dụng đối lưu và bức xạ để theo dõi nhiệt độ.
Bài viết này sẽ giới thiệu về cảm biến bán dẫn LM35 và cách đọc giá trị nhiệt độ từ cảm biến này.
👉 Cảm biến nhiệt độ LM35
LM35 là một cảm biến tương tự, với đầu vào nhiệt độ thay đổi thì cảm biến sẽ trả về giá trị điện áp thay đổi từ 0V đến Vcc.
💬 Ưu điểm
- Kích thước nhỏ gọn, không cần thiết bị hiệu chuẩn bên ngoài. Có vỏ bảo vệ quá nhiệt.
- Rải đo khá rộng, giá thành thấp, phù hợp với các ứng dụng đo nhiệt độ phòng, sử dụng trên mạch điện tử.
💬 Nhược điểm
- Độ chính xác không cao.
- Đầu ra điện áp tương đối nhỏ nên có thể cần thiết kế thêm mạch khuếch đại điện áp.
💬 Sơ đồ chân
LM35 cung cấp 3 chân trong đó có 2 chân nguồn (Vcc và GND), với nguồn đầu vào từ 4V-30V, chân còn lại là chân điện áp đầu ra với điện áp thay đổi theo nhiệt độ.
💬 Đặc tính kỹ thuật
- Hiệu chuẩn trực tiếp theo °C
- Điện áp hoạt động: 4-30VDC
- Dòng điện tiêu thụ: khoảng 60uA
- Khoảng nhiệt độ đo được: -55°C đến 150°C
- Điện áp thay đổi tuyến tính theo nhiệt độ: 10mV/°C
- Độ tự gia nhiệt thấp, 0,08°C trong không khí tĩnh
- Sai số: 0,25°C (theo datasheet thôi chứ sai số cũng khá lớn đó)
Các bạn có thể tham khảo chi tiết đặc tính kỹ thuật qua LM35 Datasheet của nó.
👉 Cách đọc nhiệt độ từ LM35
LM35 trả về tín hiệu điện áp tương tự, vì vậy để đọc LM35 bằng Vi điều khiển, chúng ta có thể sử dụng ngoại vi ADC (Analog-to-Digital Converter).
Tại 0°C, điện áp trả về của LM35 là 0V. Điện áp thay đổi tuyến tính theo nhiệt độ: 10mV/°C. Vì vậy, dễ dàng chúng ta có công thức để tính được nhiệt độ từ điện áp đọc về:
Nhiệt độ đo được (°C) = Điện áp được đọc bởi bộ ADC/10 mV
Vì vậy, muốn đọc nhiệt độ bằng Vi điều khiển, chúng ta sẽ đọc bằng bộ ADC, tính toán điện áp đọc được sau đó quy đổi sang nhiệt độ theo công thức trên.
👉 Một ví dụ đọc nhiệt độ từ cảm biến LM35 bằng Vi điều khiển 8051:
💬 Mạch mô phỏng trên Proteus - Sử dụng bộ ADC ngoài ADC0804:
💬 Đoạn code xử lý dữ liệu đọc được và chuyển đổi sang nhiệt độ:
0 Nhận xét