最も単純な温度インジケータ回路を作成する

非常に単純な温度インジケータ回路は、単一のトランジスタ、ダイオード、およびその他のいくつかの受動部品を相互接続することによって構築できます。

トランジスタを熱センサーとして使用する

私たちが知っているように、すべての半導体には、周囲温度の変化に応じてその基本的な特性を変化させるというこの「悪い習慣」があります。

特にトランジスタやダイオードなどの基本的な電子部品は、ケースの温度変化を非常に受けやすいです。

これらのデバイスでの特性の変化は、通常、デバイスを通過する電圧の観点からのものであり、デバイスを取り巻く温度差の大きさに正比例します。

温度センサーとしてトランジスタ（BJT）を使用

現在の設計では、ダイオードとトランジスタはブリッジネットワークの形で構成されています。

これらのアクティブパーツは両方とも、周囲温度の変化に関する限り同じ特性を持っているため、両方とも互いに補完し合っています。

基準電圧を作成するためのダイオードの使用

温度センサーの機能を実行するためにトランジスタが接続されている間、ダイオードは基準デバイスとして配置されます。

明らかに、ダイオードは基準として配置されるため、比較的一定の温度条件の環境に配置する必要があります。そうしないと、ダイオードも基準レベルを変更し始め、表示プロセスでエラーが発生します。

ここでは、トランジスタのコレクタにLEDが使用されています。これは、トランジスタの状態を直接解釈するため、トランジスタの周囲でどの程度の温度差が発生しているかを示すのに役立ちます。

LEDは温度変化を示します

LEDは、トランジスタによって検出された温度レベルを直接示すために使用されます。この設計では、ダイオードは周囲温度または室温に配置され、トランジスタが配置されるか、測定が必要な熱源に接続されます。

トランジスタのベースエミッタ電圧は、D1とR1の接合部でダイオードによって生成される基準電圧レベルと効果的に比較されます。

この電圧レベルが基準として使用され、ベースエミッタ電圧がこのレベルを下回っている限り、トランジスタはOFに切り替えられたままになります。あるいは、このレベルはプリセットP1によって変更することもできます。

トランジスタの熱が上昇し始めると、トランジスタの特性が変化するため、ベースエミッタが上昇し始めます。

温度がプリセット値を超えると、トランジスタのベースエミッタ電圧が制限を超え、トランジスタが導通を開始します。

LEDが徐々に点灯し始め、その強度はトランジスタセンサーの温度に正比例します。

注意

トランジスタの温度が摂氏120度を超えないように注意する必要があります。そうしないと、デバイスが焼けて永久に損傷する可能性があります。

提案された単純な温度インジケータ回路は、感知された温度レベルに応じて外部機器をオンまたはオフに切り替えるようにさらに変更することができます。

温度しきい値を計算する方法

これについては、今後の記事で説明します。構成の抵抗値は、次の式を使用して計算されます。

R1 =（Ub-0.6）/0.005

R2 =（Ub-1.5）/0.015

ここで、Ubは入力電源電圧、0.6はBJTの順方向電圧降下、0.005はBJTの標準動作電流です。

同様に、1.5は選択したRED LEDの順方向電圧降下、0.015はLEDを最適に照明するための標準電流です。

計算結果はオームになります。

P1の値は、150〜300オームの範囲です。

ビデオクリップ