Простий перетворювач температура-напруга. Схема, опис

Безкоштовна технічна бібліотека

ЕНЦИКЛОПЕДІЯ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ ТА ЕЛЕКТРОТЕХНІКИ
Безкоштовна бібліотека / Схеми радіоелектронних та електротехнічних пристроїв

Простий перетворювач температура-напруга. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Безкоштовна технічна бібліотека

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Вимірювальна техніка

Коментарі до статті

Для підсилювача із збалансованим диференціальним входом (рис. 1) за умови RV = R1" = R1 вихідна напруга визначається виразом [1]:

Uвих = -Uвх(R2-R3)/(R1 + R3). (1)

У ланцюг негативного зворотного зв'язку замість резистора R2 можна включити лінійний термодатчик, опір якого має температурну залежність

Rt = R0 + αt, (2)

де R0 - опір термодатчика при О °З; a - коефіцієнт температурної чутливості Ом/°С; t – температура, °С.

Взявши опір R3 рівним R0, отримаємо

Uвих = -Uвхαt/(R1 + R0). (3)

Якщо забезпечити умову

Uвхα/(R1 + R0) = 1, (4)

те, як випливає з виразу (3), на виході ОУ отримаємо напругу, чисельно рівну температурі термодатчика. Опір R1 для забезпечення цієї умови визначиться із співвідношення

R1 = αUвх-R0. (5)

Для отримання хорошої стабільності перетворювача необхідно використовувати високоякісний операційний підсилювач, наприклад К140УД17А.

Можливість застосування такого перетворювача як приставка до цифрового мультиметра на базі АЦП КР572ПВ5 показана на рис. 2. Живлення приставки виконане від батареї мультиметра. Вимірювання температури проводять за шкалою напруги на межі 200 мВ.

(Натисніть для збільшення)

Резистивним датчиком температури є стандартний термодатчик із параметрами R0 = 50 Ом, а = 0,214 Ом/°С. Для перетворювача напруга Uвх, відповідне зразковій напрузі, що використовується для цієї мети від внутрішнього стабілізатора АЦП, дорівнює 3 В [2]. Так як вимірювання напруги виробляються в мілівольтах, з виразу (5) отримаємо

R1 – 30000,214 – 50 = 592 Ом.

Балансування моста виконується резистором R5 при підключеному замість датчика резистори R = R3 = R0.

Для визначення номіналу резисторів R1 та R2 рекомендується виміряти величину UBX кожного конкретного екземпляра мультиметра. Вимірювання виконують, з'єднавши вимірювальний вхід мультиметра V/Ω з плюсовим виведенням батареї живлення. Другий ("холостий") вхід мультиметра залишається не підключеним.

Слід зазначити, що з наведеної на рис. 2 схеми підключення приставки на мультиметрі відображається знак "-" при позитивних значеннях температури, а за негативних, навпаки, знак "+". Усунути цю незручність можна, використовуючи для приставки зовнішнє двополярне стабілізоване джерело живлення. При цьому резистор R3 приставки підключається до середньої точки (загального дроту) джерела. Якщо висока точність вимірювання не потрібна, то для правильного відображення знака шкали Цельсія достатньо поміняти між собою місця підключення елементів R4 (Rt) та R3 (рис. 2). Систематична помилка виміру в цьому випадку становитиме близько 1 °С при 50 °С і трохи більше 3 °С при 100 °С.

За відсутності стандартного датчика його можна виготовити самостійно за рекомендаціями [3], уточнивши опір резисторів R1, R2 з урахуванням температурного коефіцієнта чутливості матеріалу. У перетворювачі доцільно використовувати прецизійні резистори С2-29 (або аналоги) найближчих номіналів з Е96 ряду або Е192. В крайньому випадку можна за допомогою того ж таки мультиметра підібрати з металодіелектричних резисторів близьких номіналів екземпляри з близькими до розрахункових значень опорами.

література

Алексєєнко А. Г., Коломбет Є. А., Стародуб Г. І. Застосування прецизійних аналогових мікросхем. 2-ге вид. - М: Радіо і зв'язок, 1985, с. 75, 76.
Бірюков С. Застосування АЦП КР572ПВ5. – Радіо, 1998, № 8, с. 62-65.
Хоменков Н. Звєрєв А. Цифровий термометр. – Радіо, 1985, № 1, с. 47-49.

Автор: Б.Порохнявий, м. Красноярськ

Дивіться інші статті розділу Вимірювальна техніка.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Машина для проріджування квітів у садах 02.05.2024

У сучасному сільському господарстві розвивається технологічний прогрес, спрямований на підвищення ефективності догляду за рослинами. В Італії було представлено інноваційну машину для проріджування квітів Florix, створену з метою оптимізації етапу збирання врожаю. Цей інструмент оснащений мобільними важелями, що дозволяють легко адаптувати його до особливостей саду. Оператор може регулювати швидкість тонких проводів, керуючи ним із кабіни трактора за допомогою джойстика. Такий підхід значно підвищує ефективність процесу проріджування квітів, забезпечуючи можливість індивідуального налаштування під конкретні умови саду, а також сорт та вид фруктів, що вирощуються на ньому. Після дворічних випробувань машини Florix на різних типах плодів результати виявились дуже обнадійливими. Фермери, такі як Філіберто Монтанарі, який використовував машину Florix протягом кількох років, відзначають значне скорочення часу та трудовитрат, необхідних для проріджування кольорів. ...>>

Удосконалений мікроскоп інфрачервоного діапазону 02.05.2024

Мікроскопи відіграють важливу роль у наукових дослідженнях, дозволяючи вченим занурюватися у світ невидимих для ока структур та процесів. Однак різні методи мікроскопії мають обмеження, і серед них було обмеження дозволу при використанні інфрачервоного діапазону. Але останні досягнення японських дослідників із Токійського університету відкривають нові перспективи вивчення мікросвіту. Вчені з Токійського університету представили новий мікроскоп, який революціонізує можливості мікроскопії в інфрачервоному діапазоні. Цей удосконалений прилад дозволяє побачити внутрішні структури живих бактерій із дивовижною чіткістю в нанометровому масштабі. Зазвичай мікроскопи в середньому інфрачервоному діапазоні обмежені низьким дозволом, але нова розробка японських дослідників дозволяє подолати ці обмеження. За словами вчених, розроблений мікроскоп дозволяє створювати зображення з роздільною здатністю до 120 нанометрів, що в 30 разів перевищує дозвіл традиційних метрів. ...>>

Пастка для комах 01.05.2024

Сільське господарство - одна з ключових галузей економіки, і боротьба зі шкідниками є невід'ємною частиною цього процесу. Команда вчених з Індійської ради сільськогосподарських досліджень – Центрального науково-дослідного інституту картоплі (ICAR-CPRI) у Шимлі представила інноваційне вирішення цієї проблеми – повітряну пастку для комах, яка працює від вітру. Цей пристрій адресує недоліки традиційних методів боротьби зі шкідниками, надаючи дані про популяцію комах у реальному часі. Пастка повністю працює за рахунок енергії вітру, що робить її екологічно чистим рішенням, яке не вимагає електроживлення. Її унікальна конструкція дозволяє відстежувати як шкідливі, так і корисні комахи, забезпечуючи повний огляд популяції в будь-якій сільськогосподарській зоні. "Оцінюючи цільових шкідників у потрібний час, ми можемо вживати необхідних заходів для контролю як комах-шкідників, так і хвороб", - зазначає Капіл. ...>>

Випадкова новина з Архіву

Лікарський зуб 13.09.2007

У випадках, коли необхідно часто вводити хворому невеликі дози якогось медикаменту, фахівці з німецького Інституту біомедичної інженерії пропонують використовувати фальшивий зуб.

У ньому містяться резервуар з рідкими ліками та дозатор, керований по радіо. Кишеньковий приладчик типу пульта дистанційного керування телевізором дозволяє пацієнту при погіршенні самопочуття вмикати дозатор. Коли запас ліки закінчиться, зуб можна вийняти і поставити запасний, а перший тим часом заправити лікаря.

Один лише недолік у цієї схеми: що робити, якщо у вас усі зуби свої, натуральні?

Інші цікаві новини:

▪ Наручний атомний годинник

▪ Напрямок, в якому падає антиматерія

▪ Яєчник надрукували на 3D-принтері

▪ На Марсі знайшли кисень

▪ Кімнатна рослина проти діабету

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ Розділ сайту Альтернативні джерела енергії. Добірка статей

▪ стаття Печорін. Крилатий вислів

▪ стаття Як воду роблять питною? Детальна відповідь

▪ стаття Водій автомобіля, що направляється у відрядження. Типова інструкція з охорони праці

▪ стаття Підсилювач на мікросхемі TDA1516, 2х11 ват. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Фотоефект. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages of this page

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт