Uniwersalny termometr elektroniczny. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Regulatory mocy, termometry, stabilizatory ciepła

 Komentarze do artykułu

Opisywany termometr umożliwia pomiar temperatury w poszczególnych punktach silnika, transformatora, obudowy tranzystora, diody, końcówki lutownicy i innych urządzeń. Zakresy mierzonych temperatur - 0...100°С i 0...1000°С.

Czujnik temperatury termometru to termopara chromowo-alumelowa spawana z drutów o średnicy 0.2 mm. Wartość pola elektromagnetycznego wytwarzanego przez termoparę jest, jak wiadomo, proporcjonalna do różnicy temperatur między jej „gorącym” a „zimnym” końcem. Omawiany termometr elektroniczny ma automatyczną kompensację temperatury zimnych końców termopary t. („pokój”) z tym. tak, aby urządzenie pomiarowe wskazywało temperaturę obiektu t. a nie jego różnica: t - t.

Schemat ideowy termometru pokazano na rysunku.

Składa się z mostka pomiarowego (VT1, VT2, RK1, R1-R5). stabilizator napięcia do jego zasilania (VT3, VT4, R6), termopara VK1. wzmacniacz napięciowy (DA1, DA2, R7-R11, SA1), mikroamperomierz PA1, wyłącznik sieciowy SA2 oraz zasilacz GB1.

Miedziany termistor RK1 i rezystor R3 znajdują się w dolnych ramionach mostka pomiarowego, a stabilizatory prądu tych rezystorów na tranzystorach VT1 i VT2 znajdują się w górnych ramionach. aw jego przekątnej pomiarowej - termopara VK1 i nieodwracające wejścia mikroukładów DA1, DA2 wzmacniacza napięcia. Ze względu na bardzo dużą impedancję wejściową wzmacniacza praktycznie nie ma prądu w przekątnej pomiarowej, a na jego napięcie wejściowe (Uw) nie ma wpływu spadek napięcia na rezystorach R3. Przewody RK1 i termopary. Zimne złącze termopary musi znajdować się w obudowie termometru.

Kiedy temperatura t zmienia się (przy stałym t), napięcie na termistorze RK1 (Urk1) i EMF termopary E zmieniają się w przeciwfazie, tak że ich suma zawsze pozostaje stała. Aby zero na skali urządzenia pomiarowego PA1 odpowiadało temperaturze 0 ° C, a odczyty termometru nie zależą od temperatury tk, napięcie na rezystorze R3 jest równe Urz \u10d UPC1 \u1d K / LRx. (1). gdzie Urk0o - napięcie na RK1 w t.=1°C; K - współczynnik mocy termoelektrycznej termoelementu: LRK1 - współczynnik temperaturowy rezystancji rezystora RK1. Zależność (3) jest spełniona, jeśli zachodzi nierówność: LRk2 "LR1 (3). Warunek ten można łatwo spełnić, jeśli RK1 zostanie uzwojony drutem miedzianym, a rezystor MLT zostanie użyty jako R2. Jeśli wymagania (3) oraz (8) są spełnione napięcie wejściowe Uk = K t (0) Takie samo napięcie zostanie przyłożone do rezystora R10 (w zakresie mierzonych temperatur 9...0CGS) lub do rezystora P1000 (w zakresie 1 ... 2X).Ponieważ wzmacniacz operacyjny DA1 jest podłączony zgodnie z obwodem wtórnika napięcia, a wzmacniacz operacyjny DA10 - zgodnie ze schematem wzmacniacza nieodwracającego.Dlatego prąd w obwodzie sprzężenia zwrotnego RA8. R9 będzie równe: loc = Uin / R, gdzie R jest rezystancją rezystora R3 lub R1 Biorąc pod uwagę równość (XNUMX) ╡os \uXNUMXd K t / R, tj. prąd płynący przez mikroamperomierz PAXNUMX jest wprost proporcjonalny do temperatury obiektu t.

Jako PA1 zastosowano mikroamperomierz 100 μA. Rezystor RK1 jest uzwojony na płytce tekstolitowej o grubości 20 mm 10x1 mm z izolowanym drutem miedzianym o średnicy 0.1 mm do rezystancji 60 ... 100 omów. Tranzystor VT3 jest dołączony jako regulator napięcia mostka pomiarowego. Jego funkcje może pełnić dowolny tranzystor krzemowy małej mocy o napięciu przebicia złącza baza-emiter poniżej 7 V. Tranzystory VT1, VT2, VT4 - dowolne tranzystory polowe małej mocy ze złączem p-n. Napięcie odcięcia VT1. VT2 - nie więcej niż 4 V. a VT4 - nie więcej niż 2 V. Suma napięcia odcięcia tranzystora VT4 i napięcia stabilizacji tranzystora VT3 musi być mniejsza niż napięcie akumulatora GB1. a im mniejsza ta ilość, tym głębsze rozładowanie baterii, thermomef pozostanie sprawny.

Wzmacniacze operacyjne Micropower są używane tylko ze względu na minimalne zużycie energii. Przy zasilaniu termometru z sieci jako DAI, DA2 pożądane jest zastosowanie precyzyjnych wzmacniaczy operacyjnych. Rezystory trymerowe R2, R5, R8, R9 - wieloobrotowe - SP5-2V lub inne podobne. Pozostałe rezystory to MLT-0.125.

Regulacja termometru rozpoczyna się od obliczenia napięcia UR3. Dla termopary „chromelowo-alumelowej” K = 4.065 10-2 mV/°C. Dla miedzi LRK1 = 4.3 · 10-3/°С. Korzystając z równości (1). otrzymujemy URc = 4.065 10-2/ 4.3' 10-3 = 9,453 mV. Następnie zamykając przełącznik SA2. woltomierz (najlepiej cyfrowy) jest podłączony równolegle do rezystora R3, a obliczone napięcie ustawia się za pomocą rezystora R5 z najwyższą możliwą dokładnością. Następnie przełącznik SA1 zostaje przesunięty do pozycji „100°”. opuść złącze termopary do naczynia z topniejącym lodem, a rezystor R2 ustaw strzałkę mikroamperomierza PA1 na 0. Jeśli rezystor R2 lub P5 nie ma wystarczających ograniczeń kontrolnych, należy odpowiednio wymienić rezystor R1 lub R4. Następnie złącze termopary jest opuszczane do naczynia z wrzącą wodą, a rezystor R8 ustawia strzałkę PA1 na ostatni podział skali - 100 μA. Ponadto, bez wyjmowania termopary z wrzącej wody, przełącz SA1 w pozycję „1000 °”, a rezystor R9 ustaw strzałkę PA1 na 10 μA. To kończy konfigurację.

Podczas pracy urządzenia strzałka PA1 wychodząca poza skalę na granicy pomiaru 100°C w temperaturze pokojowej oznacza, że ​​bateria GB1 jest rozładowana i wymaga wymiany. Maksymalne napięcie zasilania termometru jest określone przez dopuszczalne napięcie zasilania OU (dla mikroukładów K140UD12 UMa.c = 15 V) lub dopuszczalne napięcie bramki drenu tranzystora VT4 plus napięcie stabilizacji przejścia baza-emiter tranzystor VT3. Minimalne napięcie zasilania różni się od sumy napięcia stabilizującego VT3 i napięcia odcięcia tranzystora VT4 (autorskie Umin wynosiło 7,5 V). Prąd pobierany przez termometr wynosi 0,6 ... 0,9 mA.

Podczas pomiaru temperatur ujemnych należy zamienić miejscami końcówki przyłącza termopary do termometru.

Autor zastosował termoparę chromowo-alumelową ze względu na wysoką temperaturę pracy (do 1300°C). Jeśli granica zmierzonych temperatur nie przekracza 500 ° C, możesz wziąć termoparę Chromel-Kopel lub spawać termoparę z innej dostępnej pary metali (stopów). Oczywiste jest, że nowa para będzie miała inną wartość współczynnika termoEMF K i odpowiednio inną wartość Ug. Wartość współczynnika K można obliczyć, biorąc z podręcznika wartości termoEMF tych metali sparowanych z platyną i odejmując je od siebie lub wyznaczając wartość K eksperymentalnie. W tym celu termoparę należy podłączyć do miliwoltomierza cyfrowego i umieścić najpierw w naczyniu z topniejącym lodem, a następnie w naczyniu z wrzącą wodą, za każdym razem rejestrując wskazania woltomierza (uwzględniając znak). Następnie należy znaleźć różnicę między otrzymanymi wartościami i podzielić przez 100.

Podsumowując, chciałbym zwrócić uwagę na zalety termopary w porównaniu z innymi czujnikami temperatury. Po pierwsze, małe wymiary (średnica kulki lutowniczej termopary spawanej z drutu o średnicy 0,2 mm nie przekracza 0,5 mm; jeśli drut jest cieńszy, kula będzie mniejsza). Po drugie wymienność, czyli możliwość okresowego podłączania do jednego termometru dowolnej liczby termopar zainstalowanych na różnych obiektach lub w różnych punktach jednego obiektu. W przypadku termistorów półprzewodnikowych lub diod nie jest to możliwe ze względu na rozrzut ich parametrów. Po trzecie, wysoka temperatura pracy, która sprawia, że ​​termopara jest niezastąpiona przy pomiarach temperatur powyżej 15°C. Po czwarte, znikomy koszt oraz łatwość produkcji i naprawy. Po piąte, w przytłaczającej większości przypadków nie ma potrzeby izolowania termopary od otoczenia, nawet podczas pomiaru temperatury elektrolitów. Ze względu na niską wartość termoEMF proces elektrochemiczny w termoparze jest niemożliwy, dlatego elektrolit go nie zamyka, oczywiście pod warunkiem, że materiały samej termopary nie wchodzą w interakcje chemiczne z tym elektrolitem.

Autor: V.Burkov, Ivanovo

Zobacz inne artykuły Sekcja Regulatory mocy, termometry, stabilizatory ciepła.

Czytaj i pisz przydatne komentarze do tego artykułu.

<< Wstecz

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Sztuczna skóra do emulacji dotyku 15.04.2024

W świecie nowoczesnych technologii, w którym dystans staje się coraz bardziej powszechny, ważne jest utrzymywanie kontaktu i poczucia bliskości. Niedawne odkrycia w dziedzinie sztucznej skóry dokonane przez niemieckich naukowców z Uniwersytetu Saary wyznaczają nową erę wirtualnych interakcji. Niemieccy naukowcy z Uniwersytetu Saary opracowali ultracienkie folie, które mogą przenosić wrażenie dotyku na odległość. Ta najnowocześniejsza technologia zapewnia nowe możliwości wirtualnej komunikacji, szczególnie tym, którzy znajdują się daleko od swoich bliskich. Ultracienkie folie opracowane przez naukowców, o grubości zaledwie 50 mikrometrów, można wkomponować w tekstylia i nosić jak drugą skórę. Folie te działają jak czujniki rozpoznające sygnały dotykowe od mamy lub taty oraz jako elementy uruchamiające, które przekazują te ruchy dziecku. Dotyk rodziców do tkaniny aktywuje czujniki, które reagują na nacisk i odkształcają ultracienką warstwę. Ten ... >>

Żwirek dla kota Petgugu Global 15.04.2024

Opieka nad zwierzętami często może być wyzwaniem, szczególnie jeśli chodzi o utrzymanie domu w czystości. Zaprezentowano nowe, ciekawe rozwiązanie od startupu Petgugu Global, które ułatwi życie właścicielom kotów i pomoże im utrzymać w domu idealną czystość i porządek. Startup Petgugu Global zaprezentował wyjątkową toaletę dla kotów, która automatycznie spłukuje odchody, utrzymując Twój dom w czystości i świeżości. To innowacyjne urządzenie jest wyposażone w różne inteligentne czujniki, które monitorują aktywność Twojego zwierzaka w toalecie i aktywują automatyczne czyszczenie po użyciu. Urządzenie podłącza się do sieci kanalizacyjnej i zapewnia sprawne usuwanie nieczystości bez konieczności ingerencji właściciela. Dodatkowo toaleta ma dużą pojemność do spłukiwania, co czyni ją idealną dla gospodarstw domowych, w których mieszka więcej kotów. Miska na kuwetę Petgugu jest przeznaczona do stosowania z żwirkami rozpuszczalnymi w wodzie i oferuje szereg dodatkowych funkcji ... >>

Atrakcyjność troskliwych mężczyzn 14.04.2024

Od dawna panuje stereotyp, że kobiety wolą „złych chłopców”. Jednak najnowsze badania przeprowadzone przez brytyjskich naukowców z Monash University oferują nowe spojrzenie na tę kwestię. Przyjrzeli się, jak kobiety reagowały na emocjonalną odpowiedzialność mężczyzn i chęć pomagania innym. Wyniki badania mogą zmienić nasze rozumienie tego, co sprawia, że ​​mężczyźni są atrakcyjni dla kobiet. Badanie przeprowadzone przez naukowców z Monash University prowadzi do nowych odkryć na temat atrakcyjności mężczyzn w oczach kobiet. W eksperymencie kobietom pokazywano zdjęcia mężczyzn z krótkimi historiami dotyczącymi ich zachowania w różnych sytuacjach, w tym reakcji na spotkanie z bezdomnym. Część mężczyzn ignorowała bezdomnego, inni natomiast pomagali mu, kupując mu jedzenie. Badanie wykazało, że mężczyźni, którzy okazali empatię i życzliwość, byli bardziej atrakcyjni dla kobiet w porównaniu z mężczyznami, którzy okazali empatię i życzliwość. ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum Inteligentny zegarek Hannspree Sportwatch 12.04.2015 Pod marką Hannspree Sportwatch urządzenie elektroniczne do noszenia jest dostępne na rynku brytyjskim za jedyne 45 USD. Jest skierowany do zwolenników zdrowego stylu życia i może być używany w połączeniu ze smartfonem z systemem Android lub iOS. Inteligentny zegarek oparty jest na mikrokontrolerze NRF51822 z rdzeniem procesora ARM Cortex-M0, a do wyświetlania informacji służy monochromatyczny wyświetlacz PMOLED o przekątnej 0,68 cala. Ze względu na niskie zużycie energii urządzenie jest w stanie pracować bez ładowania przez 5-8 dni w trybie czuwania, chociaż jego bateria ma pojemność zaledwie 50 mAh. Interfejs Bluetooth 4.0 BLE służy do komunikacji z urządzeniami mobilnymi. Zegarek wyposażony jest w funkcje liczenia kroków, przebytego dystansu i spalonych kalorii, a także monitor snu. Mogą powiadamiać użytkownika o wiadomościach i połączeniach odebranych przez smartfon. Ponadto dostępne są wszystkie zwykłe funkcje zegarka z budzikiem. Pasek jest zdejmowany. W komplecie czarny i niebieski.

Inne ciekawe wiadomości:

▪ Wyszukaj program telewizyjny

▪ Elastyczne godziny pracy pracowników są korzystne dla firmy

▪ Wielobarwne fotony

▪ DaVinci dla aplikacji wideo wysokiej rozdzielczości

▪ Nadprzewodnikowe przewody DNA

Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika

Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej:

▪ sekcja witryny Duża encyklopedia dla dzieci i dorosłych. Wybór artykułu

▪ artykuł Pójdziemy inną drogą. Popularne wyrażenie

▪ artykuł Jaką przysięgę złożyli władcy starożytnego Chersonezu? Szczegółowa odpowiedź

▪ artykuł Kuter-kompas do szkła. warsztat domowy

▪ artykuł Regulator napięcia sieciowego 0-218 V. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

▪ artykuł Złamana magiczna różdżka. Sekret ostrości

Zostaw swój komentarz do tego artykułu:

Wszystkie języki tej strony

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

Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn

www.diagram.com.ua
2000-2024