سنسور LM35 چیست؟ نحوه کار و پایه های LM35

LM35 یک سنسور دما است که سیگنال آنالوگ متناسب با دمای لحظه ای را ایجاد میکند. ولتاژ خروجی (سیگنال آنالوگ) را میتوان به راحتی تفسیر کرد تا دما بر حسب سانتی گراد بدست آید. مزیت استفاده از سنسور دما LM35 نسبت به ترمیستور این است که به هیچ کالیبراسیون خارجی احتیاج ندارد. همچنین دارای پوشش مناسبی در برابر گرم شدن است. این سنسور با دقت و قیمت بسیار مناسب (تقریبا 1 دلار) در دسترس است. بسیاری از علاقمندان به حوزه الکترونیک و اندازه گیری دما از این سنسور در پروژه های ساده و حرفه ای استفاده میکنند. بیشتر از 15 سال از عرضه این سنسور میگذرد اما هنوز هم به عنوان یک گزینه مناسب برای اندازه گیری دما با میکروکنترلر ها در نظر گرفته میشود.

دیتاشیت سنسور LM35

LM35 می تواند از -55 درجه سانتیگراد تا 150 درجه سانتیگراد را اندازه گیری کند. اگر سطح دما و رطوبت بهینه باشد، دقت این سنسور بسیار زیاد است. تبدیل ولتاژ خروجی به سانتیگراد نیز آسان و ساده است.

ولتاژ ورودی به LM35 می تواند از +4 ولت تا 30 ولت باشد و حدود 60 میکرومپر جریان الکتریکی مصرف می کند. Lm35 دارای تعداد زیادی هم خانواده است و از آن ها میتوان LM35C ، LM35CA ، LM35D ، LM135 ، LM135A ، LM235 ، LM335 را نام برد. همه اعضای خانواده LM35 با اصول یکسانی کار می کنند اما ظرفیت اندازه گیری دما متفاوت است و همچنین در بسته های بسیاری (SOIC ، TO-220 ، TO-92 ، TO) موجود است.

ویژگی های سنسور دما LM35

• درجه بندی مستقیم بر حسب سانتیگراد (سلسیوس)
• مقیاس خطی +10 میلی ولت برای هر درجه سانتیگراد
• دقت 0.5 درجه سانتیگراد (در دمای 25 درجه سانتیگراد)
• دارای محدوده حرارتی −55 درجه سانتیگراد تا 150 درجه سانتیگراد
• تغذیه 4 ولت تا 30 ولت
• کمتر از 60 میکرو آمپر مصرف جریان
• خروجی با امپدانس پایین ، 0.1 Ω برای بار 1 میلی آمپر

نحوه کار LM35

برای درک اصل کار سنسور دمای LM35 ما باید فاکتور مقیاس خطی را درک کنیم. در ویژگی های LM35 گفتیم که مقیاس خطی +10 میلی ولت برای هر درجه سانتی گراد است. یعنی اگر دمای هوا 1 درجه افزایش پیدا کند، ولتاژ خروجی 10 میلی ولت افزایش میابد. به طور مثال زمانی که ولتاژ آنالوگ خروجی سنسور 100 میلی ولت باشد، یعنی دما 10 درجه سلسیوس (سانتی گراد) است. برای دمای منفی نیز به همین صورت است. اگر خروجی سنسور -100 میلی ولت باشد، دما برابر با -10 درجه است.

سنسور LM35 در مدار

LM35 در دو پیکربندی مختلف قابل استفاده است و نتیجه هر دو متفاوت است. در اولین پیکربندی ، شما فقط می توانید دمای مثبت را از 2 درجه سانتیگراد تا 150 درجه سانتیگراد اندازه گیری کنید. در این پیکربندی اول ، ما به سادگی lm35 را روشن می کنیم و خروجی را مستقیماً به مبدل های آنالوگ به دیجیتال متصل می کنیم. در پیکربندی دوم ، ما می توانیم از تمام منابع سنسور استفاده کنیم و می توانیم درجه حرارت  -55 درجه سانتیگراد تا 150 درجه سانتیگراد را اندازه گیری کنیم. این پیکربندی کمی پیچیده است اما نتایج قابل ملاحظه ای دارد. برای تغییر سطح ولتاژ منفی به سمت بالا ، باید یک مقاومت خارجی را متصل کنیم. مقدار مقاومت خارجی را می توان از فرمولی که در تصویر بالا آورده شده محاسبه کرد.

اگرچه اولین پیکربندی نیازی به مقاومت در سمت خروجی ندارد اما من توصیه می کنم یک مقاومت 80 کیلو اهم بهیا 100 کیلو اهم را بین vout و gnd pin متصل کنید.

پارامترهای دقت برای هر دو پیکربندی متفاوت است. سطح دقت متوسط ​​1 درجه سانتیگراد برای هر دو پیکربندی در مدار است. اما سطح دقت برای دمای بین 2 درجه تا 25 درجه سانتیگراد کاهش می یابد.

محاسبه دما با سنسور دما LM35

1. ساخت مدار
2. پایه Vcc را به +4 ولت و پایه GND را به GND
3. Vout را به ورودی مبدل آنالوگ به دیجیتال متصل کنید.
4. مقدار آنالوگ به دیجیتال شده را دریافت کنید.
5. ولتاژ را محاسبه و به دما تبدیل کنید.

فرمول تبدیل ولتاژ به دما

فرمول زیر، فرمول تبدیل ولتاژ به دمای سانتیگراد است:

دمای سانتیگراد = 10 میلی ولت / ولتاژ خوانده شده توسط مبدل 

با دنبال کردن مراحل و آموزش فوق ، می توانید حسگر دمای LM35 را با هر میکروکنترلری که دارای مبدل آنالوگ به دیجیتال داخلی است ، راه اندازی کنید. در زیر تعدادی از پروژه هایی که در آن ها از LM35 استفاده کردیم را قرار دادیم:

• پروژه دماسنج با آردوینو و سنسور LM35 (اندازه گیری دما)
• پروژه دماسنج با میکروکنترلر AVR و سنسور LM35
• ساخت دماسنج با میکروکنترلر PIC و سنسور LM35
• پروژه دماسنج با رزبری پای با کد پایتون (اندازه گیری دما)