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 Деревянный чип 06.06.2015 Исследователи из Висконсинского университета в Мадисоне и Министерства сельского хозяйства США разработали микросхему, в котором подложка, на которой располагаются полупроводниковые транзисторы, выполнена из целлюлозы - вещества, добываемого путем переработки древесины (из целлюлозы также производится бумага). Как рассказал руководитель проекта, профессор по электротехнике Чжэньцян Ма (Zhenqiang Ma), на подложку в чипе приходится основной объем материала. Поэтому исследователи говорят о разработке чипа, "практически целиком состоящего из дерева". Целлюлозные волокна, которые удалось получить исследователям, обладают необходимой прочностью для размещения на них транзисторов. Однако поверхность материала не является достаточно ровной для этой цели. Более того, целлюлоза хорошо впитывает влагу из окружающего воздуха и в результате этого набухает - что непременно приведет к разрушению микросхемы. Для того чтобы сделать целлюлозу пригодной для использования в качестве подложки, группа исследователей нанесла на нее эпоксидный состав. Это помогло решить обе проблемы сразу - и проблему неровной поверхности, и проблему набухания, рассказал Ма. "Главное преимущество целлюлозного волокна над полимерами заключается в том, что оно изготавливается из растительных материалов, тогда как большинство других полимеров - из нефтепродуктов. Биополимеры безопаснее для окружающей среды, они подвержены быстрому гниению и легко перерабатываются", - пояснил руководитель проекта. Помимо применения нового материала в качестве подложки в чипе, исследователи продемонстрировали способ размещения на целлюлозной подложке гораздо большего числа транзисторов по сравнению с традиционными технологиями полупроводниковой промышленности. В частности, на подложку площадью 30 кв. м исследователи смогли поместить 1,5 тыс. транзисторов, изготовленных из арсенида галлия, тогда как обычно на такую площадь помещается лишь от восьми до 40 транзисторов. По словам участников проекта, данный способ позволяет значительно сократить объем скапливающегося на Земле токсичного электронного мусора.

Другие интересные новости:

▪ Наноочищение воды и почвы

▪ Противопожарное покрывало для автомобиля

▪ Умные кроссовки Nike управляются со смартфона

▪ Атомный транзистор

▪ Гены риска рассказали о работе иммунной системы

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Музыканту. Подборка статей

▪ статья Победителей не судят. Крылатое выражение

▪ статья Почему город Баден-Баден имеет такое двойное название? Подробный ответ

▪ статья Маркировщик-наклейщик. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Схема подключения модема к АВУ. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Маломощный лабораторный блок питания с функцией зарядного устройства, 220/1,25…14 вольт 150…400 миллиампер. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026