مدار حس کننده اختلاف دما با حساسیت نیم درجه

این مدار اگر اختلاف دمای 2 نقطه تحت کنترل بیش از مقدار تعیین شده باشد، رله را فعال می کند، در این مدار از یک جفت دیود سیلیکونی معمولی 1N4148 به عنوان عناصر حساس به حرارت استفاده شده است و اگر اختلاف دمای دیود D1 نسبت به D2 بیشتر از مقدار تعیین شده باشد آنگاه رله مدار به کار می افتد فعال شدن رله در این مدار تحت تاثیر دمای مطلق دیود ها نمی باشد بلکه عملکرد مدار به شرح زیر است.

دیود های معمولی D1 و D2 به عنوان عناصر حس کننده دما بکار برده شده اند. جریان از خط مثبت تغذیه به واسطه پتانسیومتر و R1 و R3 از D1 عبور می کند، همچنین جریان d2 نیز از مسیر پتانسیومتر و R2 و R3 عبور می کند. مقدار نسبی این جریان ها را می توان توسط پتانسیومتر در محدوده کوچکی تغییر داد لذا ولتاژ بایاس میتقیم دیود ها را می توان یکسان نمود و بنابراین در دمای یکسان اختلاف ولتاژ آنها صفر است.

با فرض اینکه ولتاز های هر دو دیود با روش فوق یکسان شده باشند اختلاف ولتاز آنها صفر خواهد شد. حال اگر دمای دیودها به طور مثال 10 درجه سانتیگراد افزایش یابد آنگاه ولتاژ بایاس مستقیم آنها 20 میلی ولت کاهش می یابد ، ولی هنوز هم اختلاف ولتاژ آنها صفر خواهد بود. حال اگر به طور مثال دمای D2 یک درجه سانتیگراد از دمای D1 کمتر شود ، ولتاژ D2 حدود 2 میلی ولت بیشتر از d1 خواهد شد در نتیجه ولتاژ پایه 3 تقویت کننده عملیاتی از پایه 2 آن بیشتر شده که موجب می شود خروجی آن به اشباع مثبت برود. بنابراین ترانزیستور Q1 و رله خاموش می شوند.

حال اگر دمای D2 یک درجه سانتیگراد از D1 بیشتر شود ، ولتاژ D2 دو میلی ولت کمتر از D1 خواهد شد در نتیجه خروجی تقویت کننده عملیاتی به اشباع منفی خواهد رفت و Q1 فعال شده و رله روشن خواهد شد. بنابراین وقتی دمای D2 بیستر از D1 شود رله روشن خواهد شد. حساسیت این مدار حدود 0.5 درجه سانتیگراد است.

توضیحات فوق با فرض این مسئله بود که پتانسیومتر به گونه ای تنظیم شده باشد که اگر دیود ها در دمای یکسان قرار داشته باشند، ولتاژ های D1و D2 کاملا یکسان شده باشند.بنابراین اگر دمای d2 به اندازه کسری از درجه بالتر از D1 شود رله بکار خواهد افتاد.در عمل پتانسیومتر به گونه ای تنظیم می شود که ولتاژ بایاس مستقیم D2 قدری بیشتر از D1 نشده باشد ، رله بکار نیفتد. دامنه این اختلاف دما را می توان از صفر تا 10 درجه سانتیگراد تنظیم کرد.لذا مدار بسیار انعطاف پذیر می باشد. تنظیم این مدار بدین شکل است که اول دمای D2 را تا حد لزوم نسیت به D1 افزایش داده و سپس پتانسیومتر را به گونه ای تنظیم کرد که رله مدار دقیقا تحت این شرایط روشن شود.