¿Qué es el sensor de temperatura LM335 y cómo funciona?

Este artículo analizará el sensor de temperatura LM335 LM335 ST LM335 ST In Stock: 31379 pcs TO-92, incluidos sus conceptos básicos, distribución de pines, equivalentes, esquemas, funcionamiento interno, especificaciones, características, principios de funcionamiento del circuito, aplicaciones y comparaciones.

Catálogo

Sensor de temperatura LM335 básico

el LM335 LM335 ST LM335 ST In Stock: 31379 pcs El sensor de temperatura en un paquete TO-92 es un sensor analógico pequeño y fácil de usar diseñado para una medición precisa de la temperatura en circuitos electrónicos.El paquete TO-92 es una carcasa de plástico compacta de tres conductores que se usa comúnmente para sensores y transistores de baja potencia, lo que hace que el LM335 sea adecuado para placas de prueba, prototipos y diseños de PCB compactos.

El LM335 funciona produciendo un voltaje de salida directamente proporcional a la temperatura absoluta en Kelvin, con una escala típica de 10 mV por Kelvin.Por ejemplo, a temperatura ambiente (aproximadamente 25 °C o 298 K), el sensor genera aproximadamente 2,98 V. Debido a este comportamiento lineal, convertir el voltaje de salida en temperatura es sencillo mediante cálculos básicos o el ADC de un microcontrolador.

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Detalles de distribución de pines del sensor de temperatura LM335

Alternativas y modelo equivalente

• LM135

• LM135A

• LM235 LM235 ST ST SOP8 In Stock: 42262 pcs

• LM235A

• LM335A LM335A ST LM335A ST In Stock: 40444 pcs

Diagrama esquemático del sensor LM335

El esquema del sensor de temperatura básico LM335 LM335 ST LM335 ST In Stock: 31379 pcs muestra la forma más sencilla de utilizar el LM335.Se conecta una resistencia (R1) entre el voltaje de suministro (V+) y el sensor para proporcionar una corriente de polarización pequeña y estable.El LM335 se comporta como un diodo Zener dependiente de la temperatura, produciendo un voltaje de salida que aumenta aproximadamente 10 mV por Kelvin.La salida se toma directamente de la unión entre R1 y el sensor, lo que hace que este circuito sea fácil de usar para mediciones básicas de temperatura.

El esquema del sensor calibrado agrega un potenciómetro de ajuste de 10 kΩ conectado al pin de ajuste del LM335.Esto permite una calibración fina del voltaje de salida para que el sensor pueda configurarse con precisión a una temperatura de referencia conocida (como 25 °C).La calibración mejora la precisión de la medición al compensar las pequeñas tolerancias del dispositivo, mientras que la salida mantiene la misma relación lineal de 10 mV/K.

Diagrama de bloques funcionales

El diagrama de bloques funcional del LM335 LM335 ST LM335 ST In Stock: 31379 pcs muestra cómo las redes de transistores internos trabajan juntas para detectar la temperatura con precisión.En el núcleo del circuito hay una unión semiconductora dependiente de la temperatura que genera un voltaje proporcional a la temperatura absoluta (Kelvin).Este comportamiento se basa en cambios predecibles en las características del transistor a medida que varía la temperatura.

Varias etapas de transistores actúan como fuentes de corriente, amplificadores y estabilizadores, asegurando que el sensor funcione con una corriente de polarización constante y mantenga una salida lineal.Los pares de transistores coincidentes ayudan a cancelar errores causados ​​por cambios en el voltaje de suministro, lo que mejora la precisión y la estabilidad.Los condensadores dentro del circuito ayudan a reducir el ruido y a lograr un funcionamiento estable.

El lado derecho del diagrama incluye la red de ajuste, que permite un ajuste fino del voltaje de salida durante la calibración.Esto garantiza que el LM335 produzca la salida correcta de 10 mV/K, lo que lo hace confiable para mediciones precisas de temperatura en sistemas analógicos y basados ​​en microcontroladores.

Especificaciones técnicas del LM335

Características del sensor de temperatura LM335

Calibrado directamente a la escala de temperatura Kelvin.

El LM335 LM335 ST LM335 ST In Stock: 31379 pcs genera un voltaje que es directamente proporcional a la temperatura absoluta en Kelvin.Esto simplifica los cálculos de temperatura y evita conversiones complejas dentro de sistemas analógicos o digitales.

Precisión inicial de 1 °C disponible

El sensor ofrece una buena precisión de fábrica, especialmente en versiones de mayor calidad.Con una calibración adecuada, puede proporcionar mediciones de temperatura confiables y repetibles para aplicaciones de precisión.

Opera desde 400 µA a 5 mA

El LM335 funciona en un amplio rango de corriente de polarización, lo que permite un diseño de circuito flexible y al mismo tiempo mantiene un rendimiento estable y predecible.

Impedancia dinámica inferior a 1 Ω

La baja impedancia dinámica mejora la estabilidad de la salida y reduce la sensibilidad al ruido, lo que hace que el sensor sea adecuado para el procesamiento preciso de señales analógicas.

Fácilmente calibrado

Un pasador de ajuste permite un ajuste fino del voltaje de salida a una temperatura de referencia conocida, lo que mejora la precisión general.

Amplio rango de temperatura de funcionamiento

El LM335 admite un amplio rango de temperaturas, lo que lo hace adecuado para entornos de baja y alta temperatura.

Bajo costo

Su diseño simple y amplia disponibilidad hacen del LM335 una opción económica para proyectos educativos, industriales y de detección de temperatura de bricolaje.

Característica de voltaje de salida lineal

El LM335 proporciona una salida de voltaje altamente lineal en su rango operativo.Esta linealidad simplifica el procesamiento de señales y mejora la precisión al convertir lecturas de voltaje en valores de temperatura.

Buena estabilidad a largo plazo

El sensor mantiene un rendimiento constante a lo largo del tiempo con una desviación mínima.Esto lo hace confiable para el monitoreo continuo y las mediciones de temperatura a largo plazo.

Bajo autocalentamiento

Debido a su baja corriente operativa, el LM335 genera muy poco calor interno.Esto ayuda a evitar errores de medición causados ​​por el calentamiento del propio sensor.

Interfaz sencilla con microcontroladores.

La salida analógica se puede conectar directamente a un pin ADC de microcontroladores como Arduino o PIC, lo que reduce la necesidad de circuitos de acondicionamiento de señal adicionales.

Insensible a las variaciones de tensión de alimentación.

Los circuitos internos ayudan a minimizar el efecto de los cambios en el voltaje de suministro, permitiendo lecturas de temperatura estables incluso cuando la fuente de energía no está perfectamente regulada.

Disponible en múltiples grados de precisión

La familia LM335 incluye diferentes opciones de precisión, lo que permite a los diseñadores elegir la versión que mejor se adapte a sus requisitos de precisión y costo.

Paquete compacto TO-92

El pequeño paquete TO-92 hace que el LM335 sea fácil de montar en PCB y placas de pruebas, ideal para diseños compactos y creación de prototipos.

LM335 trabajando en circuito

LM335 como fuente de voltaje dependiente de la temperatura

En ambos diagramas, el LM335 LM335 ST LM335 ST In Stock: 31379 pcs funciona como referencia de voltaje dependiente de la temperatura.El sensor genera un voltaje proporcional a la temperatura absoluta, normalmente 10 mV por Kelvin.A temperatura ambiente (aproximadamente 25 °C), esto equivale aproximadamente a 2,98 V. Este cambio de voltaje lineal y predecible es la base para medir la temperatura con precisión utilizando circuitos analógicos.

LM335 como entrada a un amplificador operacional (circuito de interfaz Arduino)

En el primer diagrama, la salida del LM335 se alimenta a un amplificador operacional configurado con una ganancia de aproximadamente 5. Las resistencias RA, RB y RC configuran la amplificación para que el pequeño cambio de voltaje del sensor sea más adecuado para el rango ADC de un microcontrolador.Después de la amplificación, la salida se escala a aproximadamente 50 mV por °C, lo que permite que una entrada analógica Arduino lea los cambios de temperatura con mayor resolución y mayor precisión.

LM335 como sensor condicionado por señal (circuito analógico de precisión)

En el segundo diagrama, la salida del LM335 se filtra y acondiciona antes de ingresar a un amplificador operacional de precisión.Los condensadores reducen el ruido, mientras que los voltajes de referencia y las redes de resistencias estabilizan y cambian la señal.El amplificador operacional amplifica y centra la señal de temperatura, y los componentes de protección garantizan una salida segura.Este diseño es adecuado para aplicaciones de monitoreo de temperatura industriales o más precisas donde la estabilidad de la señal es crítica.

Aplicaciones del sensor de temperatura LM335

• Monitoreo de la temperatura ambiente

• Termostatos electrónicos

• Sistemas de control de climatización

• Monitoreo de temperatura de la batería

• Protección térmica de la fuente de alimentación

• Medición de temperatura industrial

• Sistema integrado de detección de temperatura

• Proyectos basados en microcontroladores (Arduino, PIC, etc.)

• Sistemas de registro de datos

• Equipo de monitoreo del clima

• Instrumentos de laboratorio y pruebas.

• Kits educativos y de capacitación

Comparación: LM335 frente a LM317

Parámetro	LM335 LM335 ST LM335 ST In Stock: 31379 pcs	LM317
Tipo de componente	Temperatura sensor	Ajustable regulador de voltaje
Función primaria	Medidas temperatura	Regula la salida voltaje
Naturaleza de salida	voltaje proporcional a la temperatura	Tensión CC fija fijado por resistencias
Escala de salida	10 mV por Kelvin	Referencia de 1,25 V con salida ajustable
Papel de la temperatura	Diseñado específicamente para detección de temperatura	No es un sensor de temperatura (la temperatura sólo afecta a la regulación)
Salida típica Ejemplo	~2,98 V a 25 °C	Ajustable (por ejemplo, 5 V, 12 V, etc.)
Operando Principio	Dependiente de la temperatura unión semiconductora	voltaje lineal regulación
Calibración	puede ser calibrado para una mayor precisión	Sin temperatura calibración
Propósito de precisión	Alta precisión medición de temperatura	voltaje Estabilidad, no precisión de temperatura.
Típico Aplicaciones	termostatos, monitoreo de temperatura, sensores	fuentes de alimentación, cargadores, regulación de voltaje
Tipos de paquetes	A-92, A-46	A-220, A-92, A-263
Puede reemplazar ¿LM335?	❌No	❌No

Dimensiones mecánicas

Conclusión

El sensor de temperatura LM335 LM335 ST LM335 ST In Stock: 31379 pcs en un paquete TO-92 es una solución práctica y rentable para una medición precisa de la temperatura en una amplia gama de aplicaciones electrónicas.Su salida lineal de 10 mV/K, su amplio rango de temperatura de funcionamiento, su bajo autocalentamiento y su capacidad de calibración sencilla lo hacen adecuado tanto para principiantes como para diseñadores profesionales.Con opciones claras de distribución de pines, configuraciones de circuitos flexibles y compatibilidad con microcontroladores y sistemas analógicos, el LM335 sigue siendo una opción confiable para monitoreo, control y uso educativo de temperatura.

Preguntas frecuentes [FAQ]

1. ¿Cómo se convierte la salida de voltaje del LM335 a grados Celsius?

Para convertir la salida del LM335 a Celsius, divida el voltaje por 10 mV para obtener Kelvin, luego reste 273. Por ejemplo, 2,98 V equivale a 298 K o aproximadamente 25 °C.

2. ¿El LM335 necesita calibración para funcionar correctamente?

El LM335 funciona sin calibración, pero la calibración mediante el pasador de ajuste mejora la precisión, especialmente para mediciones precisas o de largo plazo.

3. ¿Qué valor de resistencia se recomienda para la polarización del LM335?

Se recomienda una resistencia que establezca la corriente de funcionamiento entre 400 µA y 5 mA, normalmente entre 2 kΩ y 10 kΩ, dependiendo del voltaje de suministro.

4. ¿Se puede utilizar el LM335 con un microcontrolador de 3,3 V?

Sí, pero se requiere una polarización y un escalado de señal adecuados, ya que el voltaje de salida del LM335 puede acercarse al límite de suministro a temperaturas más altas.

5. ¿Cuál es la diferencia entre LM335 y LM35 en uso real?

El LM335 genera la temperatura en Kelvin, mientras que el LM35 genera directamente en Celsius, lo que hace que el LM35 sea más simple para aplicaciones básicas.

6. ¿Es el LM335 adecuado para medir la temperatura exterior?

Sí, con una carcasa adecuada y protección contra la humedad, el LM335 se puede utilizar para detectar la temperatura exterior.

7. ¿Qué precisión tiene el LM335 sin calibración?

La precisión no calibrada suele estar dentro de unos pocos grados Celsius, pero la calibración puede mejorarla a alrededor de ±1 °C.

8. ¿Puede el LM335 medir temperaturas negativas?

Sí, puede medir temperaturas inferiores a 0 °C porque utiliza la escala Kelvin, siempre y cuando se mantenga dentro de su rango nominal.

9. ¿La salida del LM335 cambia con las variaciones del voltaje de suministro?

La salida es en gran medida independiente del voltaje de suministro cuando está polarizada correctamente, lo que la hace estable para la mayoría de las aplicaciones.

10. ¿Sigue siendo relevante el LM335 en comparación con los sensores de temperatura digitales?

Sí, el LM335 todavía se usa ampliamente en diseños analógicos, educación y sistemas de bajo costo donde se prefiere la simplicidad a las interfaces digitales.