Термометр на основі цифрового мультиметра. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Вимірювальна техніка

 Коментарі до статті

Використовуючи спеціалізовану мікросхему К1019ЕМ1, цифровий мультиметр можна перетворити на вимірювач температури з підвищеною точністю. Цифрові мультиметри DT830B із розрядністю дисплея 3,5 легко доповнити мікросхемою-термодатчиком К1019ЕМ1. Однак вихідний сигнал цієї мікросхеми в робочому діапазоні температур знаходиться в інтервалі 2331...3931 мВ і вимірювати його можна тільки на межі вольтметра 20 В, причому значення температури, що висвічується на дисплеї, буде в °К. Пристрій, що описується в статті, що публікується, призначений для зменшення вихідної напруги мікросхеми К1019ЕМ1 на 2731,5 мВ. Перетворена таким чином вихідна напруга буде відповідати температурі звичних нам °C.

Інтегральні мікросхеми К1019ЕІ1 і К1019ЕМ1А [1, 2] є чутливими термодатчиками з лінійною залежністю вихідної напруги від абсолютної температури: Uвых=aт.Тk, де ат=10 мВ/К - температурний коефіцієнт напруги, Тk - абсолютна температура в градусах До.

Точнісні параметри цих мікросхем досить високі - похибка вихідної напруги мікросхеми, відкаліброваної при температурі +25°С, в межах всього робочого діапазону температур 45...+125°С не перевищує 10 мВ, тобто становить менше 1оС, а в діапазоні 0...+40°С - 0,1°С. У цьому пристрої як опорного джерела напруги використовується внутрішнє джерело АЦП самого мультиметра. При відключеному роз'ємі датчика температури струм, що споживається пристроєм, не перевищує 100 мкА, а при підключенні датчика він зростає на величину робочого струму мікросхеми К1019ЕМ1, що становить приблизно 1 мА.

Принципова схема працюючого з мультиметром (вольтметром) пристрою вимірювання температури показано на рис. 1. Воно складається з додаткової плати А1.1 та термоперетворювача А2. На додатковій платі змонтований вузол зміщення постійної напруги, зібраний на операційному підсилювачі DA1 та транзисторі VT1. Величина усунення напруги на колекторі транзистора VT1 щодо виведення 32 АЦП становить 2731,5 мВ. Підстроювальний резистор R1 служить для точного встановлення цього значення. Конденсатор С1 коригує частотну характеристику ділянки вузла зміщення напруги, охопленого негативним зворотним зв'язком через резистор R5, що виключає самозбудження. Транзистор VT2 та резистори R11-R13 утворюють генератор стабільного струму величиною близько 1 мА. Термоперетворювач складається з мікросхеми-термодатчика К1019ЕМ1, резисторів R8-R10 та вилки роз'єму Х1. Резистор R9 коригує вихідну напругу мікросхеми.

Додаткова плата пристрою вимірювання температури мультиметром DT830B виконана з одностороннього пластини склотекстоліту розмірами 32x32 мм. Розташування елементів цієї платі показано на рис. 2.

(Натисніть для збільшення)

Після встановлення на платі всіх монтажних елементів та підпаювання зовнішніх провідників до контактних майданчиків бокорізами вкорочують їх кінці, що виступають з боку друкарських провідників до 1,5...2 мм, інакше плата по висоті не розміститься в корпусі мультиметра. Після цього за допомогою брусків, виготовлених із сірників, додаткову плату приклеюють клеєм "Момент" на вільну ділянку друкованої плати мультиметра. Термоперетворювач також змонтований на друкованій платі зі склотекстоліту. Розміщення у ньому елементів термоперетворювача показано на рис. 3.

Відкриті контактні майданчики та резистори термоперетворювача слід покрити лаком або клеєм БФ-2. Вузол термоперетворювача можна з'єднати з блоком мультиметра будь-яким двопровідним кабелем потрібної довжини. Автор, наприклад, використовував телефонний кабель довжиною близько 8 м. Функції роз'ємного з'єднувача виконують триполюсна вилка комутаційна від стереофонічних головних телефонів номінальним діаметром 3,5 мм і триполюсна комутаційна розетка 1308 МЕК-рр. На рис. 4 представлений ескіз триполюсної вилки та розетки. Остання встановлюється у висвердлений спеціально для неї отвір збоку корпусу мультиметра. Пластмасова основа розетки повинна щільно прилягати до поверхні корпусу мультиметра. Для міцності місця з'єднання промазують клеєм, який використовують для виготовлення пластмасових моделей. До комутаційної вилки підпаяно провідник, що з'єднує 1 і 3 її висновки. Цей провідник підключає вимірювальний вхідний контакт мультиметра до датчика під час вимірювання температури. У вимірнику температури застосовані підстроювальні резистори СПЗ-19а (R1, R9), постійні С2-29В (R2, R3, R5, R8, R9) та ОМЛТ (інші). Конденсатор С1 керамічний будь-якого типу.

Налаштування пристрою здійснюється у такому порядку. Спочатку до роз'єму Х1 підключають датчик температури та резистором R1 встановлюють напругу між колекторами транзисторів VT1 і VT2 рівним 2731,5 мВ. Після цього термочутливий перетворювач разом з медичним термометром поміщають під пахву і через 5 хв порівнюють показання термометра з показаннями на цифровому мультиметрі табло, включеного в режим вольтметра на межу 2000 мВ. Якщо ці показання не збігаються, необхідно підлаштувати мультиметр за допомогою резистора R9. Потім слід знову виміряти температуру і в разі потреби знову коректують. При досягненні однакових показань медичного термометра та мультиметра налаштування завершують.

На закінчення слід зазначити, що описаний пристрій можна використовувати разом з будь-яким цифровим вольтметром на базі АЦП К572ПВ2, К572ПВ5, К572ПВ6. Можлива сфера його застосування - це дистанційний вимір температури всередині та поза житловими та підсобними приміщеннями, овоче- та зерносховищах, на інших об'єктах, що потребують температурного контролю.

література:

1. Бірюков С., "Мікросхеми-термодатники К1019ЕМ1, К1019ЕМ1А" - Радіо №7,1996, с.59
2. Новаченко І. В., Краснодубець Ю. А., "Інтегральні схеми для побутової радіоапаратури". - Радіо та зв'язок, 1995.

Автор: В. Поротніков

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 Друк гнучких електронних схем на еластичних матеріалах та тканині 18.04.2015 Дослідники з Університету Пердью в США розробили метод друку гнучких провідників електричного струму, що розтягуються, практично на будь-якій поверхні, включаючи еластичні матеріали і тканини. Метод дозволяє легко освоїти виробництво промислових масштабах. Для нанесення струмопровідних схем на еластичний матеріал група вчених на чолі з доктором наук Джоном Вільямом Уболем (John William Boley) скористалася звичайним струменевим принтером, але замість чорнила помістила в картридж суспензію з металевими частинками. Суспензія була приготовлена ​​шляхом руйнування рідкого металу (liquid metal). Отримані в результаті руйнування мікрочастинки матеріалу поміщалися в етанол, а отримана суміш збивалася суспензію під дією ультразвуку. "Сам собою "рідкий метал" не можна надрукувати. Тому ми перетворили його на суспензію, яка легко проходить через сопла друкуючої голівки, - розповіла одна з учасниць дослідження Ребекка Крамер (Rebecca Kramer). - І тепер ми можемо наносити гнучкі схеми майже на що завгодно". Після нанесення суспензії на матеріал етанол випаровується, і на ньому залишаються лише частинки рідкого металу. Однак, отримана в результаті друку схема не проводить струм. Щоб вона стала струмопровідною, її необхідно активувати, натиснути на неї так, щоб частинки рідкого металу злиплися один з одним. Це відкриває певні можливості для виробника: він може створити один шаблон схеми і в різних виробах надавати схемі різну функціональність, активуючи лише деякі з її ділянок, тоді як інші залишати струмопровідними. Дослідники вважають, що новий метод дозволить легко друкувати електронні схеми на одязі і створювати нові види пристроїв, що носяться, а також знайде застосування в робототехніці - для створення людиноподібних машин. "Провідники, виготовлені з "рідкого металу", можуть розтягуватися та деформуватися без руйнування", - наголосила Крамер. Дослідники не пояснили, як вони пропонують наносити на еластичні матеріали електронні компоненти. Надалі група дослідників планує зрозуміти, чи впливає провідність гнучких схем з " рідкого металу " матеріал основи, який вони наносяться, і як. А також винайти технологію автоматичної активації схеми після друку. Додамо, що гнучка електроніка цікавить інженерів уже давно. У 2009 р. вчені зі США та Німеччини розробили новий тип напівпровідникового чорнила, яке можна наносити на виріб за допомогою спеціального струминного принтера.

Інші цікаві новини:

▪ Компакт-диск у ролі дозиметра

▪ Вартові для морів

▪ Найшвидша рослина

▪ Гравітаційні хвилі допоможуть передбачати цунамі

▪ Принтер для друку світлодіодів та фотоелементів

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Інфрачервона техніка. Добірка статей

▪ стаття О, як убивчо ми любимо! Крилатий вислів

▪ стаття Коли було збудовано Капітолій у Вашингтоні? Детальна відповідь

▪ стаття Робота поза територією підприємства та організації. Типова інструкція з охорони праці

▪ стаття Різні види металошукачів та їх принцип дії. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Заземлення та захисні заходи електробезпеки. Провідники захисні (PE-провідники). Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages ​​of this page

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

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

www.diagram.com.ua
2000-2024