Web
	Analytics
مقياس حراري رقمي عن بعد

مقياس حراري رقمي عن بعد

image001 

طرح هذا المقال موجه لصنع جهاز قادر على قياس درجة حرارة الأجسام بشكل دقيق عن بعد. يتكون الجهاز من مقطعين أساسين: المرسل والمستقبل.


تقديم

المرسل: يقوم بإرسال الأشعة تحت الحمراء فتسقط على الجسم المراد قياس درجة حرارته.

 

المستقبل: يقوم باستقبال الأشعة ويتم حيابها لتظهر على شاشة رقمية مكونة من ثلاثة ارقام. أي، ان نطاق درجة الحرارة سيعبر عنه بين 00.0  و 99.9 درجة مئوية.

 

المسافة بين المقطوعة بين المرسل والمستقبل يمكن أن تصل لمئات الأمتار.

 image002


لا بد من قراءته

من فضلك اضطلع على المقالات الثلاث التالية ولو بنظرة خاطفة إذ أنها مهمة في تحويل الدارات الكهربائية إلى بطاقات إليكترونية بمهنية عالية وبصنع يدك فقط:

اصنعها إليكترونيا – الشرائح الإليكترونية 1

اصنعها إليكترونيا – الشرائح الإليكترونية 2

اصنعها إليكترونيا – تحويل الدارات إلى بطاقات إليكترونية


مواصفات البطاقة

مجال درجة الحرارة: من 00.0إلى 99.9  د.س.

Temperature range: 00.0 to 99.9 °C


الأجزاء الرئيسية للمرسل

العربية

إنجليزية

فرنسية

الرمز في الدارة الكهربائية

الكمية

القيمة أو الصيغة

مقاومة

Resistor

Resistance

R1, R3

2

100K 1/4W

R2

1

47R 1/4W

R5

1

12K 1/4W

R6

1

10K 1/4W

R7

1

6K8 1/4W

R8, R9

2

1K 1/4W

مقاومة مقومة

Trimmer Cermet

R4

1

5K 1/2W

مكثف البوليستير

Polyester Capacitor

Condensateur Polyster

C1

1

220nF 63V

C2

1

10nF 63V

C3

1

1µF 63V

C4, C6

2

1nF 63V

C5

1

2n2 63V

C7, C8

2

47nF 400V

مكثف إليكتروليتي

Electrolytic Capacitor

Condensateur Electrolytique

C9

1

1000µF 25V

صمام ثنائي

Diode

D1

1

1N4148, 75V, 150mA

D2, D3

2

1N4002, 100V, 1A

صمام ضوئي

LED

D4

1

أحمر 5ملم

حساس خطي لدرجة الحرارة

Linear temperature sensor

Capteur de Temperature Lineaire

IC1

1

LM35

محول الجهد-التردد

Voltage-frequency converter

Convertesseur de Tension-Frequence

IC2

1

LM331

مقوم كهربائي

Voltage regulator

Regulateur de Tension

IC3

1

78L06, 6V, 100mA

مقحل (ترنزستور)

Transistor

Q1

1

BC238 25V 100mA NPN

Q2

1

BD139 80V 1.5A NPN

مقبس ذكر وكابل

Male Mains plug & cable

Fiche musculin et un cable

PL

1

 

محول كهربائي

Transformer

Transformateur

T1

1

الأولي: 220فولط.

الثانوي: 12+12فولط،

220V Primary,

12+12V Secondary 3VA Mains

L1

1

الأولي: 100لفة (يوصل بباعث Q2)

الثانوي: 10لفات.

قطر السلك الكهربائي: 0.2ملم.

النواة: قضيب من الفريت.

القطر الخارجي: 4ملم.

Primary: 100 turns
Secondary: 10 turns
Wire diameter: O.2mm. enameled
Plastic former with ferrite core.

Outer diameter: 4mm.

 


الدارة الكهربائية للمرسل

 image003

IC1هو حساس درجة الحرارة يعتمد على نظام السيليسيوز بخرج خطي يقدر بالقيمة 10mV/°C. هذا الأخير يقوم بتشغيل IC2، المحول الذي يحول بين الجهد والتردد. في مربطه 3، الجهد الداخل 10mVيتم تحويله إلى نبضة ترددية 100هرتز. ومنه، مثلا، إذا كنت درجة الحرارة هي °20 مئوية فستحول من طرف IC1إلى الجهد 200mV، ثم بعدها من طرف IC2إلى التردد 2kHz.

 

أما دور Q1فهو تزويد الطاقة للترنزستور Q2الموصول بدارة الأمداد المكونة من L1و C7و C8.


الأجزاء الرئيسية للمستقبل

العربية

إنجليزية

فرنسية

الرمز في الدارة الكهربائية

الكمية

القيمة أو الصيغة

مقاومة

Resistor

Resistance

R1

1

100 KOhm, 1/4W

R2

1

1 KOhm, 1/4W

R3, R4, R6,  R8

3

12 KOhm, 1/4W

R5

1

47 KOhm, 1/4W

R9, R10, R11, R12, R13, R14, R15

7

470 Ohm, 1/4W

R16

1

680 Ohm, 1/4W

مكثف البوليستير

Polyester Capacitor

Condensateur Polyster

C1, C2,

2

47nF, 400V

C3, C7

3

1nF, 63V

C4

1

10nF, 63V

C5, C6, C10

3

220nF, 63V

مكثف إليكتروليتي

Electrolytic Capacitor

Condensateur Electrolytique

C8

1

1000µF, 25V

مكثف سيراميك

Ceramic Capacitor

Condensateur Ceramique

C9

1

100pF, 63V

صمام ثنائي

Diode

D1, D2, D5

3

1N4148, 75V, 150mA

D3, D4

2

1N4002, 100V, 1A

شاشة 7قطع

Common-cathode 7-segment LED mini-displays

D6,  D7, D8

3

 

بوابة منطقية NANDشميت 2رباعي

Quad 2 input Schmitt NAND Gate

IC1

1

4093

عداد زوجي عشري تصاعدي

Dual BCD Up-Counter

Compteur ascendant BCD duel

IC2

1

4518

مقوم كهربائي

Voltage regulator

Regulateur de Tension

IC3

1

78L12, 12V, 100mA

عداد عشري بـ 10مخارج مفككة

Decade Counter with 10 decoded outputs

Compteur decimal a 10 sorties decode

IC4

1

4017

عداد زوجي عشري ثلاثي الأرقام

Three-digit BCD Counter

Compteur BCD Throi-digitals

IC5

1

4553

محول من BCDإلى 7قطع

BCD-to-7-Segment Latch/Decoder/Driver

Driver BCD a 7 segments

IC6

1

4511

مقحل (ترنزستور)

Transistor

Q1

1

BC239C, 25V, 100mA, NPN

Q2, Q3,  Q4

3

BC327, 45V, 800mA, PNP

مقبس ذكر وكابل

Male Mains plug & cable

Fiche musculin et un cable

PL

1

 

محول كهربائي

Transformer

Transformateur

T1

1

الأولي: 220فولط.

الثانوي: 12+12فولط،

220V Primary, 12+12V Secondary 3VA Mains

L1

1

الأولي: 10لفات (يوصل بـ C1و C2)

الثانوي: 100لفة.

قطر السلك الكهربائي: 0.2ملم.

النواة: قضيب من الفريت.

القطر الخارجي: 4ملم.

Primary: 10 turns
Secondary: 100 turns
Wire diameter: O.2mm. enameled
Plastic former with ferrite core.

Outer diameter: 4mm.


الدارة الكهربائية للمستقبل

 image004

النبضات الترددية القادمة من دارة الإمداد، والتي ثبتت بشكل آمن من طرف C1و  C2و L1، يتم تضخيمها من طرف Q1؛ أما الصمامين D1و D2فيقومان بالحد من ذروة كل إشارة قادمة عند مدخل Q1.

 

تتم تصفية النبضات من طرف C5وتُرَبعُ من طرف IC1Bثم تُقسَمُ على 10في IC2Bومن ثًم تُرسَلُ إلى العد النهائي لمربط الساعة (clock input) للمركب IC5.

 

IC4هو مولد الوقت القاعدي، حيث يزود نبضات إعادة التهيئة للمركبين IC1Bو IC5بحيث يتم تنشيط IC5في تردد 1هرتز. يتم تشغيل IC4بواسطة موجة مرباعية يتم الحصول عليها من تردد الإمداد (50هرتز) المؤخوذ من T1الثانوي، والذي تم تربيعه من طرف IC1Cوقسمته على 10في IC2A.

 

يقوم IC5بتشغيل كاثود كل شاشة من خلال Q2و Q3و Q4في تردد مضاعف تم ضبطه من طرف C7. ويقوم ايضا بتشغيل أنود كل شاشة من طرف IC6الذي يعتبر محولا من النظام العشري المشفر زوجيا إلى 7قطع لرسم الأرقام عليها (يعرف بالإنجليزية باسم BCD-to-7 segment decoder).

 

وخلاصة يمكن القول بأن النبضات القادمة من دارة الإمداد في تردد 2كيلوهرتز مثلا، يتم تقسيمها على 10ومن ثم إظهارها على شكل 20.0درجة سيليسوز.

 


ملاحظات

* يمثل D6  رقم الأعشار، بينما يمثل D7رقم الآحاد وD8الفاصلة العشرية الأولى لدرجة الحرارة.

* المقاومة R16موصولة بآنود النقطة العشرية من D7حتى يكون إشتعالها دائم.

* قم بضبط القلب الفيريتي (ferrite core) للمستحثات من أجل الحصول على مخرج قصوي (ومن الأحسن قياسها باستعمال راسم الإشارة الأوسيلسكوب). هذه النقطة ليست بالحساسة.

* قم بضبط المقاومة المقومة R4في دارة المرسل للحصول على تردد 5كيلوهرتز في المربط 3للمركب IC2مع مدخل للجهد 0.5Vccفي المربط 7 (ستحتاج لمقياس تردد رقمي في هذه الحالة).

* ضبط بسيط: قم بوضع مقياس الحرارة (thermometer) بالقرب من الحساس IC1، ثم اضبط قيمة R4في دارة المستقبل للحصول على نفس قيمة مقياس الحرارة على شاشة المستقبل.

* عند صنع البطاقة الإليكترونية قم بجعل الحساس IC1بعيد جدا عن كل المركبات التي ترتفع حرارتها كالمحول T1مثلا.

* تنبيه: كلا الدارتين توصلان بتيار كهربائي متناوب 230فولط، فبالتالي كن حذرا عند التعامل مع الدارتين ومن الأفضل وضعهما في صندوق بلاستيكي عند صنعك للجهاز.

 


تركيب

يجب أن تقوم برسم الدارة الكهربائية للجهاز بالاستعانة بالمعلومات الواردة في المقال الثالث في لابد من قرائته.

 

قم بطبع التصميم على الورق ومن ثم اتبع الطريقة التي تحلوا لك في المقال الثاني أو الأول في لا بد من قراءته من أجل صنع اللوحة المطبوعة. وبالإستعانة بالصورة المبعثرة في المقال يمكنك تصميم صندوق الجهاز باتباع نفس التصاميم إذا أردت.

 image005

 image006

 image007

 image008 


تأليف

 

تأليف: http://www.redcircuits.com

البريد الإليكتروني: عنوان البريد الإلكتروني هذا محمي من روبوتات السبام. يجب عليك تفعيل الجافاسكربت لرؤيته.

ترجمة بتصرف: محمد السهلي

 


المراجع

 

 http://www.redcircuits.com/Page11.htm

http://microlose.blogspot.jp/2010/12/digital-remote-thermometer-circuit-with.html

التعليقات   

 
# Guest 2015-06-09 18:34
قام المدير بحذف هذا التعليق
 
 
# Guest 2015-06-02 07:07
قام المدير بحذف هذا التعليق
 
 
# Guest 2015-03-18 21:14
قام المدير بحذف هذا التعليق
 

أضف تعليق


كود امني
تحديث


Go to top