Простой многоточечный термометр. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Регуляторы мощности, термометры, термостабилизаторы

 Комментарии к статье

Установив внутри помещения и вне его несколько датчиков температуры серии AD22100 и собрав очень простое устройство из обычного стрелочного микроамперметра и еще нескольких деталей, можно в любой момент узнать температуру в интересующих точках.

Датчики температуры серии AD22100 выпускают в корпусах двух модификаций (рис. 1).

Кроме конструкции корпуса, датчики с разными буквенными индексами отличаются рабочими интервалами температуры: КТ (KR) - 0...+100 °С, AT (AR) - -40...+85 °С и ST (SR) - -50...+150 °С. При напряжении питания 5 В потребляемый ток не превышает 0,5 мА.

Выходное напряжение Uвых (между выводами 2 и 3 или 2 и 4) линейно зависит от температуры корпуса датчика. Его значение при температуре Т, заданной в градусах Цельсия, можно найти по формуле

которая справедлива при напряжении питания Un от 4 до 6 В. Отклонение от этого закона не превышает 1 °С (у датчиков с индексами ST и SR - 2 °С).

Таким образом, при Un=5 В и Т=0 °С напряжение на выходе датчика - 1,375 В, изменяясь на 0,0225 В с каждым градусом температуры. Характеристики датчиков строго нормированы, поэтому при необходимости их можно подключать поочередно к одному и тому же измерителю температуры без дополнительной калибровки. На рис. 2 показана схема многоточечного термометра, в котором реализована эта идея.

Число размещенных в необходимых местах датчиков ВК1-ВКn ограничено лишь суммарным током, потребляемым от батареи GB1. Любой из них подключают к измерительному узлу нажатием соответствующей кнопки SB1-SBn. Одновременно вторая группа контактов кнопки замыкает цепь питания прибора. Высокая крутизна температурной характеристики датчиков позволила обойтись без усилителя, применив в качестве индикатора температуры микроамперметр РА1, включенный в диагональ измерительного моста, образованного датчиком и резистивным делителем напряжения R1R5R6.

Чтобы нулевой температуре соответствовало нулевое показание микроамперметра, суммарное падение напряжения на резисторах R5 и R6 должно быть равно 1,375 В, чего добиваются с помощью подстроечного резистора R6. Сумма сопротивлений резисторов R2, R4 и рамки микроамперметра выбрана таким образом, что каждому градусу температуры соответствует отклонение стрелки микроамперметра РА1 на 1 мкА. Это позволяет, взяв микроамперметр нужной чувствительности, использовать имеющуюся на его шкале градуировку для отсчета температуры.

Интегральный стабилизатор DA1 понижает напряжение батареи GB1 до необходимых для питания датчиков 5 В. Светодиод HL1 служит индикатором не только включения прибора, но и состояния батареи GB1. Пока ее напряжение в норме (6,8...9 В), при нажатии любой из кнопок SB1-SBn к светодиоду HL1 будет приложено напряжение более 1 8 В и он будет светиться. Полное отсутствие свечения светодиода свидетельствует о необходимости заменить батарею.

Чтобы не влиять на работу стабилизатора DA1, ток в цепи контроля выбран небольшим, а в качестве HL1 применен светодиод красного свечения повышенной яркости. Если установить светодиод другого цвета, изменится порог срабатывания индикатора.

Монтаж термометра - навесной. Большинство деталей, в том числе один из датчиков (например, ВК1), можно разместить на плате из стеклотекстолита и укрепить ее на выводах микроамперметра РА1. Последний помещают в корпус из изоляционного материала. На передней панели прибора, кроме микроамперметра, устанавливают кнопки и светодиод HL1.

Если датчики вынесены на расстояние более 1...2 м от измерительного блока, соединительные провода должны быть экранированы. Датчики, установленные на открытом воздухе или в помещении с повышенной влажностью, а также места пайки проводов к их выводам обязательно защищают влагостойким, например, эпоксидным компаундом. При измерении температуры воды или другой жидкости на защиту датчиков от ее воздействия следует обратить особое внимание.

Автором использован малогабаритный микроамперметр М4248 50-0-50 мкА. Для повышения точности отсчета температуры желательно применить прибор со шкалой большего размера, но с теми же значениями тока полного отклонения стрелки в одну и другую сторону. Дело в том, что датчики серии AD22100 не могут принимать "втекающий" в вывод 2 ток более 80 мкА, а именно в этом режиме они в данном термометре работают при отрицательной температуре.

Сбалансировав измерительный мост не при нулевой, а при минимальной отрицательной температуре, можно воспользоваться микроамперметром с нулем в начале шкалы и значительно большим током полного отклонения ("вытекающий" из датчика ток может достигать нескольких миллиампер). Для этого достаточно с помощью подстроечного резистора R6 установить напряжение в точке соединения резисторов R1, R2 и R5 равным выходному напряжению датчика при нужной температуре. Естественно, оцифровку шкалы микроамперметра в этом случае придется изменить.

Калибруют термометр, помещая один из датчиков поочередно в холодную и горячую среду, например, воду с контролируемой точным лабораторным термометром температурой. При температуре среды, близкой к нулевой (или другой, при которой мост должен быть сбалансирован), стрелку микроамперметра РА1 устанавливают на соответствующее показанию образцового термометра деление шкалы с помощью подстроечного резистора R6.

Затем переносят датчик в среду с температурой, как можно больше отличающейся от первой, дожидаются стабилизации показаний (стрелка микроамперметра РА1 должна перестать "ползти") и вновь устанавливают стрелку на нужное деление. На этот раз - подстроечным резистором R4. Если пределов регулировки R4 недостаточно, следует изменить номинал резистора R2. Процедуру калибровки необходимо повторить несколько раз.

Автор: И.Нечаев, г.Курск

Смотрите другие статьи раздела Регуляторы мощности, термометры, термостабилизаторы.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Дети, растущие рядом с природой, обретают крепкие кости 02.03.2026

Влияние окружающей среды на здоровье человека становится все более очевидным, особенно в детском возрасте. Новое исследование, опубликованное в журнале JAMA Network Open, показывает, что близость к природе напрямую связана с крепостью костей у детей. Ученые установили, что у детей, чьи дома окружены природными территориями в радиусе 1000 метров на 25% больше обычного, риск развития крайне низкой плотности костей снижается на 65%. Для проведения исследования были проанализированы данные более 300 детей, проживающих в городских, пригородных и сельских районах Фландрии в Бельгии. Плотность костной ткани у детей в возрасте от четырех до шести лет оценивалась с помощью ультразвуковых методов. Такой подход позволил безопасно и точно измерить состояние костей на ранних этапах формирования скелета. При анализе учитывались ключевые факторы, влияющие на рост и развитие детей: возраст, вес, рост, этническая принадлежность и уровень образования матери. На основании этих параметров исследоват ...>>

Самовосстанавливающаяся инфраструктура будущего 02.03.2026

Современные мосты и бетонные конструкции по всему миру сталкиваются с проблемой устаревания и износа. Многие сооружения, построенные до 1980-х годов, постепенно теряют свою несущую способность, что требует дорогого ремонта или полной замены. Недавние разработки ученых из Швейцарских федеральных лабораторий материаловедения и технологий (Empa) предлагают инновационное решение - систему укрепления бетонных конструкций с помощью "умной стали", способной самостоятельно устранять трещины и повреждения. В основе новой технологии лежит арматура из сплава на основе железа с эффектом памяти формы (Fe-SMA). Этот материал обладает уникальным свойством: при нагревании до 190-200 °C стержни стремятся вернуться к своей первоначальной конфигурации. В бетонной конструкции это создает внутреннее напряжение, которое затягивает трещины и выравнивает деформированные элементы, существенно повышая прочность и долговечность сооружений. Актуальность разработки объясняется критическим состоянием инфрастр ...>>

Поцелуи полезны для здоровья 01.03.2026

Вопрос о том, как социальные связи и близость с партнером отражаются на здоровье человека, привлекает внимание не только психологов, но и специалистов в области микробиологии. Новое исследование показывает, что совместное проживание с любимым человеком может оказывать значительное влияние на микробиом кишечника и общее самочувствие. Доктор Наоми Миддлтон, клинический психологи и эксперт по здоровью кишечника, объяснила, что все аспекты совместной жизни - поцелуи, совместное питание, физическая близость и даже просто пребывание рядом - тесно связаны с поддержанием сбалансированной кишечной микрофлоры. Она подчеркивает, что здоровье экосистемы кишечника во многом определяется социальными взаимодействиями и повседневной близостью с другими людьми. По словам Миддлтон, длительное совместное пребывание с партнером может способствовать увеличению микробного разнообразия в кишечнике, а также снижать воспалительные процессы, связанные со стрессом. Такой эффект обусловлен тем, что микробио ...>>

Случайная новость из Архива Intel Core i7-3970X Extreme Edition 13.11.2012 Компания Intel официально объявила о выводе на рынок шестиядерного процессора со свободным множителем Core i7-3970X Extreme Edition поколения Sandy Bridge-E в исполнении Socket LGA2011. Этот флагманский CPU характеризуется тактовой частотой 3,5 ГГц (4,00 ГГц в режиме Turbo Boost), поддерживает технологию Hyper-Threading, имеет 15 Мбайт кеш-памяти третьего уровня и готов взаимодействовать с четырёхканальной оперативной памятью DDR3-1600. Его показатель TDP составляет 150 Вт. По OEM-каналам новинка будет продаваться за $1000, тогда как её коробочный вариант вместе с замкнутой системой водяного охлаждения Asetek RTS2011AC оценён в $1060.

Другие интересные новости:

▪ Автомобили Volvo предупредят друг друга о гололеде

▪ Спасение яблок от солнечных ожогов

▪ Печенье на орбите

▪ Пассажирские самолеты без иллюминаторов

▪ Биогазовая установка в рюкзаке

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Регуляторы тока, напряжения, мощности. Подборка статей

▪ статья С гулькин нос. Крылатое выражение

▪ статья Какому правителю население страны подарило одеяло из шейных воробьиных перьев? Подробный ответ

▪ статья Щетинник. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Многоуровневый индикатор напряжения аккамуляторной батарии. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Покер на пятерых. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026