Termometr cyfrowy. Schemat, opis

Bezpłatna biblioteka techniczna

ENCYKLOPEDIA RADIOELEKTRONIKI I INŻYNIERII ELEKTRYCZNEJ
Darmowa biblioteka / Schematy urządzeń radioelektronicznych i elektrycznych

Termometr cyfrowy. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Bezpłatna biblioteka techniczna

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

Komentarze do artykułu

Urządzenie przeznaczone jest do dokładnego pomiaru temperatury różnych obiektów w szerokim zakresie i może być polecane do użytku zarówno w życiu codziennym, jak iw technice. W przeciwieństwie do wcześniej opublikowanych podobnych urządzeń, ten termometr wykorzystuje LSI serii K572, więc zawiera stosunkowo niewielką liczbę elementów. Termometr jest gotowy do użycia natychmiast po włączeniu zasilania. Niestety, brak czujników szeregowych o niskiej bezwładności temperaturowej prowadzi do znacznego czasu trwania procesu pomiarowego (około pięciu minut), co nieco ogranicza zakres termometru.

Główne cechy techniczne

Granice mierzonej temperatury, °C	-50 ... + 99.9
Podstawowy błąd pomiaru, °C	± 0,1
Dodatkowe błędy, °С:
od zmian temperatury otoczenia w zakresie od 0 do +40 ° С	± 0,05
od zmiany czujników	± 0,1
Największa długość kabla ekranowanego do podłączenia czujników do urządzenia (przy rezystancji każdego przewodu w kablu nie większa niż 5 Ohm), m	300
Zużycie energii, W	3
Wymiary, mm	120X 110X40

Schemat blokowy termometru cyfrowego pokazano na rys.1. Zmiana temperatury obiektu, w którym znajduje się czujnik temperatury powoduje zmianę rezystancji czujnika, która w bloku E1 zamieniana jest na odpowiednią zmianę napięcia. Przetwornik U1 zasilany jest stabilizatorem prądu G1. Sygnał wyjściowy jednostki E1 jest wzmacniany przez wzmacniacz A1 i podawany do przetwornika analogowo-cyfrowego (ADC) U2, na wyjściu którego włączony jest wyświetlacz cyfrowy H1, który wyświetla aktualną temperaturę monitorowanego obiekt.

Termometr cyfrowy. Schemat strukturalny
Schemat strukturalny

Przełącznik SB1 (patrz schemat ideowy) wybiera jeden z czujników temperatury RK1, RK2 zainstalowanych na obiekcie, którego temperatura ma być mierzona. Czujnik znajduje się w jednym z ramion mostka pomiarowego DC, wykonanego na precyzyjnych rezystorach R1 - R5. Dokładność i liniowość wskazań wskaźnika w zakresie mierzonej temperatury determinowana jest głównie stabilnością prądu zasilającego mostek pomiarowy.

Schemat ideowy (kliknij, aby powiększyć)

Stabilizator prądu zasilania mostka oparty jest na wzmacniaczu operacyjnym DA1.2. Rezystor trymera R11 pozwala na zmianę wartości prądu wyjściowego w niewielkim zakresie, co umożliwia zmianę stromości przetwarzania rezystancji czujnika temperatury na napięcie oraz zapewnia ustawienie górnej granicy mierzonej temperatury . Dolna granica jest ustawiana za pomocą rezystora strojenia R1.

Proporcjonalne do temperatury napięcie z przekątnej mostka pomiarowego jest wzmacniane przez wzmacniacz różnicowy oparty na wzmacniaczu operacyjnym DA1.1, az jego wyjścia podawane jest na wejście ADC. Kondensatory C1, C2, C4 służą do filtrowania zakłóceń.

ADC jest zaimplementowany w BIS K572PV2A i działa na zasadzie podwójnej integracji z autokorekcją „zera” i automatycznym wykrywaniem polaryzacji sygnału wejściowego. Sygnał niosący informację o aktualnej temperaturze wybranego obiektu prezentowany jest na wyjściu przetwornika ADC w formie dogodnej do wyświetlania za pomocą siedmioelementowych wskaźników. Wchodzi na płytkę, składającą się z trzech wskaźników LED HG1 - HG3 i LED HL1.

Dioda LED zapala się przy ujemnej temperaturze mierzonego obiektu. Aby oddzielić liczby całkowite i dziesiąte stopnia, na wskaźniku HG2 wyświetlany jest przecinek.

Termometr zasilany jest z sieci prądu przemiennego o napięciu 220 V poprzez transformator T1. Aby ustabilizować dwubiegunowe napięcie zasilania, przewidziano stabilizatory parametryczne VD1R18 i VD2R19. Napięcie odniesienia dla ADC i stabilizatora prądu jest pobierane z dzielnika napięcia na rezystorach R16, R17. Jest dodatkowo filtrowany przez kondensator C12.

Wszystkie elementy termometru cyfrowego umieszczone są na dwóch płytkach drukowanych (patrz Rys. 3 i Rys. 4), połączonych ze sobą narożnikami.

Rysunek płyty głównej

Dodatkowy rysunek tablicy

Urządzenie wykorzystuje stałe rezystory R2 - R5 - C2-29V-0,125: R18, R19 - MLT-0,5; trymery - SPZ-38, reszta - MLT-0,125. Kondensatory C1 - C5, C9 - K73-17-C7, C10, C11 - KT.1; C6, C8 - K10-7; C12-C14 - K50-6.

Aby zapewnić wymienność czujników temperatury przy zachowaniu określonej dokładności, zastosowano dostępne w handlu oporowe przetworniki temperatury ТСМ-6114 GOST 6651-72 o nominalnej charakterystyce statycznej gr.23. W przypadku braku standardowych czujników możesz je wykonać samodzielnie. W tym celu zmierz 619 cm drutu PETV o średnicy 0,05 mm. nawiń go bifilarnie na trzpień izolacyjny, przylutuj jeden elastyczny przewód do jednego końca przewodu czujnika, a dwa takie same przewody do drugiego.

Czujnik można przylutować bezpośrednio do żył kabla zasilającego. Każdy czujnik będzie wymagał trzech przewodów w kablu. To połączenie pozwala skompensować błąd temperatury wprowadzony przez żyły kabla.

Następnie wykonuje się obudowę zdolną do pracy w środowisku, w którym czujnik będzie instalowany, w którym osadzony jest trzpień z uzwojeniem i wypełniony żywicą epoksydową. Rezystancja czujnika w temperaturze 20 °C powinna wynosić 57 Ohm.

Transformator zasilający w celu zmniejszenia wymiarów wykonany jest z czterech obwodów magnetycznych PL6,5X12,5x16 (przekrój około 3 cm.kv). Uzwojenie I zawiera 3000 zwojów drutu PEV-2 0,08, II - 2X130 zwojów drutu PEV-2 0,18, 111 - 70 zwojów drutu PEV-2 0,4. W transformatorze mocy można zastosować inny obwód magnetyczny, jednak konieczne będzie zwiększenie wysokości obudowy termometru.

Mikroukład K157UD2 można zastąpić K140UD20 z odpowiednimi obwodami korekcyjnymi: K572PV2A - z KR572PV2A, ale wzór przewodów płytki drukowanej będzie musiał zostać zmieniony, a wraz ze wzrostem dopuszczalnego błędu do ± 0,3 ° C można użyj również K572PV2 z dowolnym indeksem literowym.

Termometr dokładnie złożony ze znanych dobrych elementów nie wymaga regulacji, konieczne jest jedynie ustalenie granic mierzonego zakresu. Aby to zrobić, zamiast czujnika dołącz jego odpowiednik (magazyn rezystora lub dokładny rezystor). Najpierw włącza się rezystor o rezystancji 41,7 oma, a na wyświetlaczu za pomocą rezystora R1 ustawia się odczyt minus 50 ° C; następnie wymień rezystor na inny o wartości nominalnej 75,59 omów, a rezystor R11 ustaw odczyt na plus 99,9 ° C. Operację kalibracji należy powtórzyć dwukrotnie.

W przypadku konieczności rozszerzenia zakresu mierzonej temperatury do 180°С należy do przetwornika ADC podłączyć jeszcze jeden wskaźnik cyfrowy ALS324B. Zachowane są pozostałe parametry techniczne termometru.

Autorzy: N. Chomenkow, A. Zverev, Orel; Publikacja: N. Bolshakov, rf.atnn.ru

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

Podwójny niezależny analogowy NLAST9431 26.03.2006

Podwójny niezależny przełącznik analogowy (każdy posiada dwa wejścia i dwa wyjścia) typu NLAST9431 produkcji SEMICONDUCTOR zapewnia szybkie przełączanie, niskie opóźnienia i rezystancję styku w stanie czuwania znacznie mniejszą niż inne przełączniki tego typu, wyższą liniowość.

Mikroukład produkowany jest w pakiecie QFN-16.

Inne ciekawe wiadomości:

▪ Wizja 3D: druga wersja

▪ Kamera wideo SONY DCR-HC85

▪ Bezdotykowy system rozpoznawania emocji

▪ Laserowe cięcie wody za pomocą cząstek hydrofobowych

▪ Akumulator z ciekłym strumieniem metalu

Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika

Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej:

▪ sekcja witryny Urządzenia komputerowe. Wybór artykułów

▪ artykuł Inwazja Mamajewa. Popularne wyrażenie

▪ artykuł Dlaczego wierci się studnie ultragłębokie? Szczegółowa odpowiedź

▪ artykuł Mini ściągacz do łożysk. warsztat domowy

▪ artykuł Prosty wskaźnik napięcia. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

▪ artykuł Kryształowy filtr nadawczo-odbiorczy. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Zostaw swój komentarz do tego artykułu:

Wszystkie języki tej strony

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