Circuito del sensor de calor:funcionamiento y cómo construir uno

De la misma manera, puedes sentir el calor y un aumento de temperatura; los dispositivos electrónicos pueden hacer lo mismo. A diferencia de su cuerpo que depende de procesos biológicos, los dispositivos electrónicos usan sensores de temperatura y los sensores de temperatura tienen muchos usos. Si eres un entusiasta de la electricidad sediento de saber más sobre el circuito del sensor de calor, esto es para ti.

1. ¿Qué es un circuito de sensor de calor?

El circuito del sensor de temperatura existe dentro del sensor de calor. Notifica a uno cuando la temperatura aumenta y excede un valor particular con la ayuda del LED parpadeante o un zumbador. Podemos decir que funciona como un dispositivo de alarma de advertencia, por ejemplo, en una alarma detectora de humo.

Un detector de temperatura de resistencia o un termopar utiliza una señal eléctrica para dar lecturas de temperatura en grados centígrados.

Los circuitos de detección de temperatura están en todas partes en el mundo digital actual, desde computadoras hasta electrodomésticos de cocina de alta tecnología. Son necesarios ya que el calor excesivo tiene el potencial de dañar los costosos componentes de un dispositivo electrónico. Los sensores de calor también son vitales para mejorar los sistemas de seguridad.

2. Por lo tanto, ¿cómo funciona un circuito de sensor de calor?

Un circuito de sensor de temperatura simple generalmente sirve para detectar el calor a su alrededor. El funcionamiento del medidor de temperatura depende del voltaje de salida que pasa por el diodo, lo que significa que el cambio de temperatura es directamente proporcional a la resistencia del diodo. Cuanto más alta sea la temperatura, más excelente será la oposición y viceversa.

Puede ajustar el nivel de umbral utilizando la resistencia variable.

El siguiente diagrama representa un diagrama de circuito de sensor de calor básico que utiliza un termistor de tipo de coeficiente de temperatura negativo. El NTC es responsable de una disminución en el valor de la resistencia cuando aumenta la temperatura. Este video tiene más información sobre el NTC y cómo probarlo.

Diagrama del circuito integrado del sensor de calor.

los componentes del circuito son:

1. Termistor NTC de 2,2 KΩ
2. Resistencia variable 10KΩ
3. Transistor BC547 (NPN)
4. Zumbador 9V
5. Condensador 1uF/16V
6. Batería de 9 V

El transistor BC57 enciende el zumbador cada vez que el calor excede el rango de temperaturas establecido y lo apaga cuando el calor cae por debajo de los límites.
La base del transistor recibe polarización de la batería con el termistor junto con la resistencia variable. El zumbador, por otro lado, se conecta a la salida del transistor.
El interruptor enciende el circuito.

3. Tipos y aplicación del sensor de calor

El sensor de calor basa sus dos categorías en su funcionamiento. Están;

1. Tasa de detectores de calor ascendente
2. Detectores de calor de temperatura fija

Yo. Detectores de calor de temperatura fija

Este detector usa dos termopares sensibles al calor y uno monitorea la transferencia de calor por convección o radiación, y el otro monitorea el calor del ambiente.
El detector de calor funcionará independientemente de la temperatura inicial, y la temperatura aumenta de 12˚ a 15˚F por minuto. Si existe la posibilidad de determinar el tipo de valor umbral del detector de calor, podemos operar el detector en condiciones de fuego a baja temperatura.

un detector de calor de temperatura fija

II. Tasa de aumento de los detectores de calor.

No responde a bajas tasas de liberación de calor que deliberadamente inician un incendio.
Ayuda a detectar incendios que se desarrollan lentamente debido a su elemento de temperatura fijo que reacciona cada vez que alcanza un umbral de 136,4 ˚F o 58 ˚C.

una tasa de aumento del detector de calor

Existen varios tipos de sensores de temperatura en función de sus características. Un sensor de temperatura detecta el calor proveniente de un sistema que nos permite sentir el cambio físico debido a la temperatura proveniente de una señal digital o analógica. los tipos básicos de sensores son;

tipos de sensores de temperatura de contacto- necesita estar en contacto físico con el objeto para detectar líquido, sólido o gas en un amplio rango a través de la conducción.

Tipos de sensores de temperatura sin contacto – detecta el cambio de temperatura usando radiación y convección. Puede usar radiación infrarroja para ver el gas y el líquido que irradia.

4. ¿Cómo construimos un circuito de sensor de calor primario?

Puede construir un sensor de calor primario que sea efectivo. Los elementos para hacer uno son de fácil acceso.

El primer paso es preparar las piezas. ellos son;

• Transistor BC547
• Diodo 1N4148
• resistencias (IEC)
• un transistor NPN
• una batería de 9V para la fuente de alimentación
• unas luces LED
• Potenciómetro (IEC)

También necesitará un diseño de circuito de detección de temperatura para ayudar a determinar dónde van los componentes.

diseño de circuitos

El transistor BC547 funcionará como un sensor de calor. A medida que aumenta la temperatura de la unión p-n, el transistor comienza a conducir parcialmente.

El diodo 1N4148 y la resistencia variable de 1k ohm ayudan a establecer un umbral para la sensibilidad al calor. Puede girar la perilla si desea ajustar la sensibilidad.

Cuando la temperatura aumenta más allá del nivel de umbral, la corriente del colector aumenta, lo que hace que el LED comience a encenderse lentamente.

Debe configurar la resistencia variable antes de comenzar a probar el circuito. Girar la perilla completamente en una dirección apagará el LED y girarla en la dirección opuesta encenderá el LED. Por lo tanto, coloque el potenciómetro en una posición en la que una ligera rotación inicie la iluminación.

Usando la siguiente fórmula, podemos comprender la dependencia de la temperatura de las uniones p-n en el transistor.

T =temperatura en kelvin,

T ₀ =temperatura de referencia,

V _{G 0} =tensión de banda prohibida en el cero absoluto,

V _{SER 0} =voltaje de unión a temperatura

T ₀ y yo actual _C0 ,k =constante de Boltzmann,

q =carga en un electrón,

n =una constante dependiente del dispositivo.

El voltaje de unión es una función de la densidad de corriente. Podemos obtener una salida de voltaje similar operando las dos uniones a la misma corriente.

Más información sobre esta fórmula está disponible aquí.

El voltaje base-emisor (VBE) cae aproximadamente -2,5 mV/°C. Eso significa que hay una caída de voltaje entre B y E.

Si cortocircuitamos la base, se cortocircuitará un transistor NPN (2) y colector (1), actuando como diodo. En ese caso, 2 y 1 servirán como terminal positivo mientras que 3 actuará como terminal negativo.

Si mantenemos la fuente de voltaje, el voltaje se convertirá en función de la temperatura a través del transistor.

Transistor NPN BC547 Configuración de pines con 1 colector, 2 bases, 3 emisores

El transistor BC547 tiene una temperatura de operación de hasta 150 grados centígrados, trabajando a altas temperaturas como sensor de calor. Debido a este factor, ayuda a que las alarmas contra incendios sean efectivas.

5. Ventajas del sensor de temperatura

• Responde al instante
• Es más preciso
• No afecta al medio
• Es fácil condicionar la salida

6. Conclusión

En conclusión, espero que ahora tenga conocimientos sobre cómo hacer circuitos integrados de sensores de calor simples. Puede modificar o agregar fácilmente cualquier componente a su diseño para que se ajuste a sus necesidades. Si tiene alguna pregunta o comentario, no dude en contactarnos aquí.