Sirkuit termostat berbasis termistor

Thermostat dibentuk dengan menjumlahkan dua istilah yunani thermo dan statos, thermos artinya panas dan statos artinya stasioner, berdiri, atau tetap. Thermostat digunakan untuk mengontrol perangkat atau peralatan rumah tangga sesuai dengan suhu, seperti menghidupkan / mematikan AC, pemanas ruangan dll. Aplikasi termostat yang umum digunakan adalah untuk menjaga suhu ruangan pada sistem pemanas atau sistem pendingin terpusat, mengatur suhu lemari es, sistem pendingin, setrika listrik, oven, pengering rambut, dan banyak lagi. Termostat yang dapat diprogram dan cerdas juga tersedia di pasaran saat ini.

Jenis Termostat:

Untuk merasakan suhu, Termostat yang berbeda menggunakan sensor atau perangkat yang berbeda, dan menurut itu mereka dapat diklasifikasikan menjadi dua jenis

Termostat Mekanis
Termostat Listrik / Elektronik

Termostat Mekanis -

Termostat Bimetal berada di bawah termostat mekanis. Umumnya mereka memiliki casing dan kenop seperti terlihat pada gambar di bawah ini. Ia memiliki satu kontak tetap dan satu hati bergerak yang terdiri dari dua logam berbeda yang memiliki koefisien muai panjang yang berbeda. Ujung tuas yang dapat digerakkan terhubung dengan kontak tetap saat suhu turun, dan terputus saat suhu ruangan tinggi. Begitulah cara menghidupkan dan mematikan perangkat sesuai dengan suhu.

Beberapa contoh di mana termostat bimetal digunakan - setrika, lemari es, AC.

Termostat Listrik -

Sensor suhu elektronik yang paling umum adalah termokopel dan termistor yang digunakan dalam termostat. Sifat termistor dan termokopel listrik mengalami perubahan saat terkena variasi suhu.

Termokopel adalah perangkat yang menggunakan setidaknya dua strip logam berbeda yang disambungkan di salah satu ujungnya untuk membentuk dua sambungan; persimpangan panas dan persimpangan dingin. Persimpangan panas adalah sambungan pengukur; Benda yang suhunya akan diukur ditempatkan pada persimpangan panas, sedangkan persimpangan dingin (yang suhunya diketahui) adalah persimpangan referensi. Karena perbedaan suhu ini, perbedaan tegangan dihasilkan yang dikenal sebagai tegangan termoelektrik yang digunakan untuk mengukur suhu. Termokopel digunakan dalam boiler, oven, dll.

Jenis sensor listrik lain yang digunakan pada thermostat adalah thermistor yang akan kita bahas lebih lanjut dengan contohnya.

Apa itu Termistor?

Seperti namanya termistor merupakan gabungan dari dua kata, Thermal dan Resistor. Ini adalah komponen resistif yang resistensinya bervariasi dengan perubahan suhu.

Termistor sangat andal dan memiliki berbagai skala untuk mendeteksi variasi suhu kecil dengan sangat baik. Mereka murah dan berguna sebagai sensor suhu. Termistor digunakan dalam termostat digital.

Jenis Termistor

Tergantung pada variasi resistansi terhadap suhu sekitarnya, ada dua jenis termistor. Mereka dijelaskan secara rinci di bawah ini: -

1. PTC - Koefisien Suhu Positif.

Ketahanannya berbanding lurus dengan suhu, yaitu resistensi menurun dengan penurunan suhu dan sebaliknya.

2. NTC - Koefisien Suhu Negatif.

Resistensi secara tidak langsung berbanding lurus dengan suhu, yaitu resistansi menurun dengan kenaikan suhu dan sebaliknya.

Kami menggunakan termistor NTC dalam aplikasi kami. 103 menunjukkan resistansi termistor pada suhu normal berarti 10k Ohm.

Penerapan termistor NTC:

Untuk dapat mengontrol perangkat apa pun berdasarkan variasi suhu adalah ide yang sangat nyaman dan menarik. Salah satu aplikasi yang populer adalah Alarm Kebakaran, di mana termistor merasakan panas dan memicu alarm.

Termistor NTC paling banyak digunakan dalam berbagai aplikasi tetapi di mana ada persyaratan resistansi rendah pada titik awal, termistor PTC digunakan.

Hambatan termistor pada suhu kamar ditentukan oleh pabrikan dalam lembar data bersama dengan rangkaian nilai resistansi yang berbeda pada suhu yang berbeda, sehingga seseorang dapat memilih termistor yang tepat untuk aplikasi yang sesuai.

Berikut beberapa rangkaian yang dibangun dengan menggunakan Thermistor:

Alarm Kebakaran menggunakan Thermistor
Kipas DC Terkontrol Suhu menggunakan Thermistor
Antarmuka Thermistor dengan Arduino untuk Mengukur dan Menampilkan Suhu pada LCD
Peralatan Rumah Tangga AC dengan Suhu Terkendali

Komponen yang dibutuhkan:

Termistor NTC 103 (10k Ω).
BJT BC 547.
5k Ω Potensiometer (POT).
1kΩ Resistor.
LED.
Catu Daya - 6V DC.
Papan tempat memotong roti dan kabel penghubung.

Diagram Sirkuit Rangkaian Thermistor:

Cara Kerja Sirkuit Thermostat:

Rangkaian ini mengkompromikan rangkaian pembagi tegangan dan rangkaian pengalih "ON dan OFF" keluaran. Rangkaian pembagi tegangan dibentuk oleh termistor dan resistor variabel.

Keluaran rangkaian pembagi tegangan dihubungkan ke basis transistor NPN melalui resistor 1k. Rangkaian pembagi tegangan memungkinkan untuk merasakan variasi tegangan yang disebabkan oleh variasi resistansi Termistor. Dengan menggunakan POT pada pembagi tegangan, kita dapat mengatur sensitivitas thermistor. Anda juga dapat menggunakan resistor tetap sebagai pengganti resistor Variabel untuk titik pemicu tetap, artinya LED akan dinyalakan, hanya jika suhu melewati nilai tertentu dan Anda tidak dapat menyesuaikan suhu titik pemicuan. Jadi lebih baik gunakan POT dan variasikan sensitivitasnya hanya dengan memutar kenop.

Satu dapat memilih himpunan resistor dengan rumus di bawah ini-

Vo = × V _IN

Di sirkuit kami, kami telah mengganti R2 dengan POT dan R1 dengan LDR, sehingga tegangan keluaran berubah dengan resistansi Termistor. Dan resistansi thermistor berubah dengan temperatur luar, sehingga tegangan output akan berubah seiring dengan perubahan temperatur disekitar thermistor. Transistor akan menyala pada 0,7 V atau lebih yang merupakan tegangan VBE.

Cara yang lebih sederhana, untuk memilih dan mengetahui R2 yang sesuai untuk termistor 10k NTC, adalah dengan mensimulasikan rangkaian di Proteus dan mendapatkan nilai R2 yang dekat. Juga dengan mengganti termistor dengan resistor variabel, kita dapat mempelajari efek ekuivalennya di rangkaian seperti diagram rangkaian di bawah ini:

Bagian kedua dari rangkaian adalah bagian transistor dimana transistor berfungsi sebagai saklar untuk LED D1. Karena transistor adalah perangkat yang dikendalikan arus, resistor R1 dihubungkan ke terminal inputnya untuk membatasi lonjakan arus.

Mengacu pada rangkaian simulasi di atas, segera setelah suhu naik di dekat termistor, hambatan listriknya menurun, yang mengakibatkan peningkatan tegangan di RV1. Jadi tegangan pada basis transistor (V _BE) juga meningkat, dan segera setelah V _BE ≥0,7 V transistor mulai bekerja dan LED akan menyala.

Harap dicatat bahwa kita dapat mengganti LED ini dengan bel atau bohlam dll. Di rangkaian di atas dengan penambahan minimal beberapa komponen lagi. Cek juga Video Demo di bawah ini.