气流探测器电路

在许多应用或系统中，通常需要检测空气的存在以对系统的正确功能进行描述性图片，通常需要空气流量检测。例如，我们需要发动机中的空气流量检测才能获得有关要添加到发动机的燃料量的估计，我们需要空气流量检测来检查使用诸如空气等化学介质的污染量或污染的转移。对于高功率密度电子设备，我们需要气流检测，以确保设备无法过热。

空气流探测器电路背后的原理：

在这里，开发了一个简单的空气流探测器电路，该电路使用电阻温度检测器作为基本组件。该电路基于两个原理 - a）温度的电阻变化，b）空气作为绝缘体。当电流流过电阻时，它会被加热。现在，当使空气流过RTD时，它是绝缘子，可以使电阻冷却。因此，电阻开始降低，RTD的电压降低。使用A检测到电压下降的这种变化计时器电路给出空气流的指示。

空气流探测器电路图：

电路组件：

• V1 = 12 V
• R1 = 38欧姆
• D1 = 4.7 V Zener二极管，1N4732
• R2 = 100欧姆
• RX = Hel-700 Platinum RTD
• R3 = 10K
• C2 = 1UF
• C1 = 0.01 UF
• LED = 5V，绿色LED
• IC = 555计时器

气流检测电路设计：

该电路旨在为RTD提供恒定的电流输入，以便在开始时略微加热。此处选择的RTD是HEL-700 Platinum RTD，其最大工作电流为2 mA。在这里，我们使用齐纳二极管作为电压调节器，以向RTD提供恒定电流。

要设计齐纳电压调节器，我们需要首先选择Zener二极管。这里选择了具有VZ = 4.7V的齐纳二极管。由于输入电压为12V，所需的输出电流为2mA，因此我们选择了100欧姆的载荷电阻，因此最大电流流过负载，并且只有少量的电流流经RTD。所选的输入电阻由（vin-vz）/（iz+i给出_l），等于38欧姆。在这里，将38欧姆电阻用作输入电阻。

下一步需要设计计时器单稳态的多振动器。在这里，计时器用于为LED提供偏置电压，该电压约为5V。随着RTD的电压降低，LED必须发光。在这里，我们选择一个10K的电阻和1UF的电解电容器。0.01UF的陶瓷电容器用于将控制引脚连接到接地。

空气流探测器电路操作：

该电路使用12V电池进行操作。使用齐纳二极管调节电池电压，该二极管产生恒定电压。最初，当电流流过RTD时，它会被加热并升高，从而增加了其电阻。现在，由于电流是恒定的，因此电阻的电压也趋于增加。当将此电压应用于计时器的触发引脚时，它无法触发计时器，而LED处于OFF状态。现在，当空气流过RTD时，它开始冷却。这降低了设备的温度。随着温度的降低，电阻也会降低，整个设备的电压也会降低。随着该电压降低到特定点以下，计时器会触发，LED开始闪烁。随着电压进一步下降，表明温度下降，LED开始以完全强度发光。 This indicates the flow the air.

空气流探测器电路背后的理论：

该电路背后的基本理论涉及使用齐纳二极管，电阻温度检测器和计时器电路的三个基本零件调节器的知识。

使用齐纳二极管的电压调节器：

Zener二极管是在反向偏置条件下操作的简单PN连接二极管。它基本上是基于崩溃原则 - 雪崩和齐纳。当高度强的情况下，齐纳分解发生在2V至8V之间的反向偏置电压电场强度会导致电子从原子中脱离并形成游离电子孔对。当高速电荷载体导致由于碰撞而导致共价键的破坏，导致自由电子的形成时，雪崩故障发生在8V以上。

从特征可以看出，对于通过二极管的电流发生较大的变化，二极管跨的电压保持很小或很恒定。通过使用Zener二极管作为电压调节器，在许多应用中都使用了此唯一功能。

电阻温度检测器：

电阻温度检测器或RTD是一种金属电阻器，其电阻随温度而变化。这是基于以下事实：在金属中，随着温度的升高，晶格振动会增加。这些振动会导致电子之间的碰撞。随着碰撞的增加，电子的能量会减少，从而导致自由电子的流量减少，从而导致电导率低。因此，随着温度的升高，电阻会增加。RTD基本上是使用铂构建的。在0度摄氏度，RTD的电阻约为100欧姆。

555计时器多启动器：

多振动器电路用于产生脉冲输出信号。当将低级信号应用于IC的触发引脚时，它会触发。555定时器IC是8引脚IC，输出信号的时机由T = 1.1 RC给出。要获取有关555个计时器IC的详细信息，请阅读帖子了解555计时器

空气流探测器电路的应用：

该电路可用于检测汽车发动机等区域中的空气流，在此需要估计发动机所需的燃料量。除了用作空气流探测器外，该电路还可以找到其应用作为温度检测器电路。通过轻微的修改，该电路可用于根据温度传感来控制诸如风扇之类的负载。

空气流探测器电路的局限性：

1. 由于使用了Zener二极管，因此电路的效率受到影响。这是因为串联电阻器的损失会导致重量重量的效率下降。
2. 使用的电阻温度检测器很昂贵，并且很容易受到冲击和振动的影响。

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