Цифровий термометр. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Регулятори потужності, термометри, термостабілізатори

 Коментарі до статті

Прилад призначений для точного виміру в широких межах температури різних об'єктів і може бути рекомендований для використання як у побуті, так і в техніці. На відміну від опублікованих раніше подібних пристроїв, в цьому термометрі використана БІС серії К572, тому містить відносно невелику кількість елементів. Термометр готовий до роботи одразу після включення живлення. Але, на жаль, відсутність серійних датчиків з малою температурною інерцією призводить до значної тривалості процесу вимірювання (близько п'яти хвилин), що обмежує область застосування термометра.

Основні технічні характеристики

Структурна схема цифрового термометра показано на рис.1. Зміна температури об'єкта, в якому розміщений термодатчик, викликає зміну опору датчика, яке в блоці Е1 перетворюється на відповідну зміну напруги. Перетворювач U1 живиться від стабілізатора струму G1. Вихідний сигнал блоку Е1 посилюється підсилювачем А1 і надходить до аналого-цифрового перетворювача (АЦП) U2, на виході якого включений цифровий блок індикації H1, що висвічує поточну температуру об'єкта, що контролюється.

Структурна схема

Перемикачем SB1 (див. принципову схему) вибирають один із термодатчиків RK1, RK2, встановлених на об'єкті, температуру якого необхідно виміряти. Датчик включений в одне із плечей вимірювального моста постійного струму, виконаного на прецизійних резисторах R1 - R5. Точність і лінійність показань індикатора в межах вимірюваної температури визначається переважно стабільністю струму, що живить вимірювальний міст.

Принципова схема (натисніть , щоб збільшити)

Стабілізатор струму живлення моста виконано на операційному підсилювачі DA1.2. Підстроювальний резистор R11 дозволяє в невеликих межах змінювати значення вихідного струму, що дає можливість змінювати крутість перетворення опору термодатчика в напругу і забезпечує встановлення верхньої межі температури, що вимірювається. Нижню межу встановлюють підстроювальним резистором R1.

Напруга з діагоналі вимірювального моста, пропорційна температурі, посилюється диференціальним підсилювачем, виконаним на операційному підсилювачі DA1.1, і з його виходу подається на вхід АЦП. Конденсатори С1, С2, С4 служать фільтрації перешкод.

АЦП реалізований на БІС К572ПВ2А та працює за принципом подвійного інтегрування з автокоригуванням "нуля" та автоматичним визначенням, полярності вхідного сигналу. Сигнал, що несе інформацію про поточну температуру обраного об'єкта, представлений на виході АЦП у вигляді, зручному для відображення семиелементних індикаторів. Він надходить на табло, що складається з трьох світлодіодних індикаторів HG1 – HG3 та світлодіода HL1.

Світлодіод загоряється при негативній температурі об'єкта, що вимірювається. Для поділу цілих і десятих часток градуса на індикаторі HG2 висвічується кома.

Живиться термометр від мережі змінного струму напругою 220 через трансформатор Т1. Для стабілізації живильної двополярної напруги передбачені параметричні стабілізатори VD1R18 та VD2R19. Зразкова напруга АЦП і стабілізатора струму знято з дільника напруги на резисторах R16, R17. Воно додатково фільтровано конденсатором С12.

Всі елементи цифрового термометра розміщені на двох друкованих платах (див. рис.3 та рис.4), з'єднаних між собою куточками.

Креслення основної плати

Креслення додаткової плати

У приладі використані постійні резистори R2 – R5 – С2-29В-0,125: R18, R19 – МЛТ-0,5; підстроювальні - СПЗ-38, інші - МЛТ-0,125. Конденсатори С1 – С5, С9 – К73-17-С7, С10, С11 – КТ.1; С6, С8 – К10-7; С12-З 14 – К50-6.

Для забезпечення взаємозамінності термодатчиків при збереженні заданої точності використані термоперетворювачі опору, що випускаються серійно, ТСМ-6114 ГОСТ 6651-72 з номінальною статичною характеристикою гр.23. За відсутності стандартних датчиків можна виготовити самостійно. Для цього необхідно відміряти 619 см дроту ПЕТВ діаметром 0,05 мм. намотати його біфілярно на ізоляційну оправку, до одного кінця проводу датчика припаяти один гнучкий висновок, до другого - два такі ж виведення.

Можна припаяти датчик прямо до провідників кабелю, що підводить. На кожен датчик потрібно три провідники в кабелі. Таке підключення дозволяє компенсувати температурну похибку, що вноситься провідниками кабелю.

Далі виготовляють корпус, здатний працювати в тому середовищі, де буде встановлений датчик, закріплюють у ньому оправлення з обмоткою та заливають епоксидною смолою. Опір датчика при температурі 20 °С має бути 57, 52 Ом.

Трансформатор живлення для зменшення габаритів виконаний з чотирьох магнітопроводів ПЛ6,5, 12,5Х16, 3х3000 (перетин близько 2 см.кв). Обмотка I містить 0,08 витків дроту ПЕВ-2 130, II - 2Х0,18 витків дроту ПЕВ-111 70, 2 - 0,4 витків дроту ПЕВ-XNUMX XNUMX. У трансформаторі живлення можливе застосування іншого магнітопроводу, проте висоту корпусу термометра при цьому доведеться збільшити.

Мікросхему К157УД2 можна замінити на К140УД20 з відповідними ланцюгами корекції: К572ПВ2А - на КР572ПВ2А, але доведеться змінити малюнок провідників друкованої плати, а при збільшенні допустимої похибки до ±0,3 ° С можна використовувати і К572.

Безпомилково зібраний із свідомо справних елементів термометр налагодження не вимагає, необхідно встановити межі вимірюваного діапазону. Для цього замість датчика включають його еквівалент (магазин резисторів або точний резистор). Спочатку включають резистор опором 41,7 Ом і резистором R1 встановлюють на табло показання мінус 50 °С; потім замінюють резистор інший, з номіналом 75,59 Ом, і резистором R11 встановлюють показання плюс 99,9 °С. Операцію калібрування слід повторити двічі.

При необхідності розширити інтервал вимірюваної температури до 180 ° С необхідно підключити до АЦП ще один цифровий індикатор АЛС324Б. Інші технічні характеристики термометра при цьому зберігаються.

Автори: Н.Хоменков, А. Звєрєв, м. Орел; Публікація: Н. Большаков, rf.atnn.ru

Дивіться інші статті розділу Регулятори потужності, термометри, термостабілізатори.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Застигання сипких речовин 30.04.2024

У світі науки існує досить загадок, і однією з них є дивна поведінка сипких матеріалів. Вони можуть поводитися як тверде тіло, але раптово перетворюватися на текучу рідину. Цей феномен став об'єктом уваги багатьох дослідників, і, можливо, нарешті ми наближаємося до розгадки цієї загадки. Уявіть собі пісок у пісочному годиннику. Зазвичай він тече вільно, але в деяких випадках його частинки починають застрягати, перетворюючись з рідкого стану на тверде. Цей перехід має важливе значення для багатьох областей, починаючи від виробництва ліків та закінчуючи будівництвом. Дослідники зі США спробували описати цей феномен і наблизитися до його розуміння. У ході дослідження вчені провели моделювання в лабораторії, використовуючи дані про пакети полістиролових кульок. Вони виявили, що вібрації усередині цих комплектів мають певні частоти, що означає, що через матеріал можуть поширюватись лише певні типи вібрацій. Отримані ...>>

Імплантований стимулятор мозку 30.04.2024

В останні роки наукові дослідження в галузі нейротехнологій зробили величезний прогрес, відкриваючи нові обрії для лікування різних психіатричних та неврологічних розладів. Одним із значних досягнень стало створення найменшого імплантованого стимулятора мозку, представленого лабораторією Університету Райса. Цей новаторський пристрій, який отримав назву Digitally Programmable Over-brain Therapeutic (DOT), обіцяє революціонізувати методи лікування, забезпечуючи більше автономії та доступності для пацієнтів. Імплантат, розроблений у співпраці з Motif Neurotech та клініцистами, запроваджує інноваційний підхід до стимуляції мозку. Він живиться через зовнішній передавач, використовуючи магнітоелектричну передачу енергії, що виключає необхідність дротів та великих батарей, типових для існуючих технологій. Це робить процедуру менш інвазивною та надає більше можливостей для покращення якості життя пацієнтів. Крім застосування у лікуванні резист ...>>

Сприйняття часу залежить від того, на що людина дивиться 29.04.2024

Дослідження у галузі психології часу продовжують дивувати нас своїми результатами. Нещодавні відкриття вчених з Університету Джорджа Мейсона (США) виявилися дуже примітними: вони виявили, що те, на що ми дивимося, може сильно впливати на наше відчуття часу. У ході експерименту 52 учасники проходили серію тестів, оцінюючи тривалість перегляду різних зображень. Результати були дивовижні: розмір і деталізація зображень значно впливали на сприйняття часу. Більші і менш захаращені сцени створювали ілюзію уповільнення часу, тоді як дрібні та більш завантажені зображення викликали відчуття його прискорення. Дослідники припускають, що візуальний безлад чи перевантаження деталями можуть утруднити наше сприйняття навколишнього світу, що у свою чергу може призвести до прискорення сприйняття часу. Таким чином було доведено, що наше сприйняття часу тісно пов'язане з тим, що ми дивимося. Більші і менш ...>>

Випадкова новина з Архіву Як швидко прокинутися 18.01.2011 На Всесвітньому конгресі дослідників сну, який нещодавно пройшов у Техасі (США), група фізіологів зі Стенфордського університету повідомила про новий спосіб швидко "привести до тями" невиспану людину. Це робиться за допомогою коротких спалахів яскравого білого світла. Заснутих вночі випробуваних добровольців будили за дві години після засинання і перевіряли час реакції. Воно, природно, було уповільненим порівняно з реакцією людини, що не спала. Але, якщо пробуджених опромінювали раз на хвилину яскравими спалахами світла тривалістю дві мілісекунди (приблизно як у сучасного фотоспалаху), вони швидко приходили до тями і час реакції скорочувався. Поліпшувалося, за словами тих, хто недоспав, і загальне суб'єктивне самопочуття. Вчені вважають, що спалахами можна підбадьорювати і робітників у нічній зміні, і моряків під час "собачої вахти".

Інші цікаві новини:

▪ Перетворювачі MAX20343/MAX20344

▪ Робот на прополюванні

▪ Футбол корисний для кісток

▪ Сонячна батарея на склі

▪ 6 зондів вирушать шукати життя на Марсі

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ Розділ сайту Посадові інструкції. Добірка статей

▪ стаття Класифікація надзвичайних ситуацій природного та техногенного характеру. Основи безпечної життєдіяльності

▪ стаття Що таке повнота? Детальна відповідь

▪ стаття Кореспондент. Посадова інструкція

▪ Казеїнові фарби на розчинному склі. Прості рецепти та поради

▪ стаття Розумна коробка. Секрет фокусу

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