Простой преобразователь температура-напряжение. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Измерительная техника

 Комментарии к статье

Для усилителя со сбалансированным дифференциальным входом (рис. 1) при условии RV = R1" = R1 выходное напряжение определяется выражением [1]:

Uвых = -Uвх(R2-R3)/(R1 +R3). (1)

В цепь отрицательной обратной связи вместо резистора R2 можно включить линейный термодатчик, сопротивление которого имеет температурную зависимость

Rt = R0 + αt, (2)

где R0 - сопротивление термодатчика при О °С; a - коэффициент температурной чувствительности, Ом/°С; t - температура, °С.

Приняв сопротивление R3 равным R0, получим

Uвых= -Uвхαt/(R1 +R0). (3)

Если обеспечить условие

Uвхα/(R1 +R0) = 1, (4)

то, как следует из выражения (3), на выходе ОУ получим напряжение, численно равное температуре термодатчика. Сопротивление R1 для обеспечения этого условия определится из соотношения

R1 =αUвх-R0. (5)

Для получения хорошей стабильности преобразователя необходимо использовать высококачественный операционный усилитель, например, К140УД17А.

Возможность применения такого преобразователя в качестве приставки к цифровому мультиметру на базе АЦП КР572ПВ5 показана на рис. 2. Питание приставки выполнено от батареи мультиметра. Измерение температуры производят по шкале напряжений на пределе 200 мВ.

(нажмите для увеличения)

Резистивным датчиком температуры является стандартный термодатчик с параметрами R0 = 50 Ом, а = 0,214 Ом/°С. Для преобразователя напряжение Uвх, соответствующее используемому для этой цели образцовому напряжению от внутреннего стабилизатора АЦП, равно 3 В [2]. Так как измерения напряжения производятся в милливольтах, из выражения (5) получим

R1 - 30000,214 - 50 = 592 Ом.

Балансировка моста выполняется резистором R5 при подключенном вместо датчика резисторе R = R3 = R0.

Для определения номинала резисторов R1 и R2 рекомендуется измерить величину UBX каждого конкретного экземпляра мультиметра. Измерения выполняют, соединив измерительный вход мультиметра "V/Ω" с плюсовым выводом батареи питания. Второй ("холостой") вход мультиметра остается не подключенным.

Необходимо отметить, что для приведенной на рис. 2 схемы подключения приставки на мультиметре отражается знак "-" при положительных значениях температуры, а при отрицательных, наоборот, знак "+". Устранить это неудобство можно, используя для приставки внешний двухполярный стабилизированный источник питания. При этом резистор R3 приставки подключается к средней точке (общему проводу) источника. Если высокая точность измерения не требуется, то для правильного отражения знака шкалы Цельсия достаточно поменять между собой места подключения элементов R4 (Rt) и R3 (рис. 2). Систематическая ошибка измерения в этом случае составит около 1 °С при 50 °С и немногим более 3 °С при 100 °С.

При отсутствии стандартного датчика его можно изготовить самостоятельно по рекомендациям [3], уточнив сопротивления резисторов R1, R2 с учетом температурного коэффициента чувствительности материала. В преобразователе целесообразно использовать прецизионные резисторы С2-29 (или аналоги) ближайших номиналов из ряда Е96 или Е192. В крайнем случае можно с помощью того же мультиметра подобрать из металлодиэлектрических резисторов близких номиналов экземпляры с близкими к расчетным значениям сопротивлениями.

Литература

1. Алексеенко А. Г., Коломбет Е. А., Стародуб Г. И. Применение прецизионных аналоговых микросхем. 2-е изд. - М.: Радио и связь, 1985, с. 75, 76.
2. Бирюков С. Применение АЦП КР572ПВ5. - Радио, 1998, № 8, с. 62-65.
3. Хоменков Н. Зверев А. Цифровой термометр. - Радио, 1985, № 1, с. 47-49.

Автор: Б.Порохнявый, г. Красноярск

Смотрите другие статьи раздела Измерительная техника.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Глазные капли, возвращающие молодость зрению 05.10.2025

С возрастом человеческий глаз постепенно теряет способность четко видеть на близком расстоянии - развивается пресбиопия, или возрастная дальнозоркость. Этот естественный процесс связан с утратой эластичности хрусталика и ослаблением цилиарной мышцы, отвечающей за фокусировку. Миллионы людей по всему миру сталкиваются с необходимостью носить очки для чтения или прибегают к хирургическим методам коррекции. Однако исследователи из Центра передовых исследований пресбиопии в Буэнос-Айресе представили решение, которое может стать удобной и неинвазивной альтернативой - специальные глазные капли, способные улучшать зрение на длительный срок. Разработку возглавила Джованна Беноцци, директор Центра. По ее словам, цель исследования состояла в том, чтобы предоставить пациентам с пресбиопией эффективный и безопасный способ коррекции зрения без хирургического вмешательства. Новые капли, созданные на основе пилокарпина и диклофенака, показали убедительные результаты: уже через час после первого пр ...>>

Цифровая рация Xiaomi Digital Walkie Talkie 05.10.2025

Компания Xiaomi представила современное устройство, объединившее классические принципы радиосвязи с возможностями цифровых технологий. Новинка под названием Xiaomi Digital Walkie Talkie демонстрирует, как привычные рации могут быть переосмыслены в духе времени. Устройство оснащено цветным дисплеем диагональю 1,57 дюйма, который отображает список контактов, параметры соединения и даже примерное местоположение собеседника. Такой подход превращает стандартную рацию в компактное средство связи, сочетающее функциональность смартфона и устойчивость профессиональной техники. Одним из ключевых преимуществ стала высокая автономность. Встроенный аккумулятор емкостью 2500 мА·ч обеспечивает до 100 часов работы в режиме ожидания и около 14 часов непрерывных разговоров, что особенно важно в экспедициях, на дальних маршрутах или в зонах, где подзарядка невозможна. Согласно данным портала unionrayo.com, такое время работы выгодно отличает устройство от большинства аналогов. По дальности дейст ...>>

Открыт обращаемый драйвер старения 04.10.2025

Недавняя работа ученых из Сямэньского университета в Китае показала, что в гипоталамусе, главном регуляторе внутренних функций организма, кроется один из ключей к продлению молодости. Команда под руководством Лиге Ленга обнаружила, что снижение уровня белка менина в гипоталамусе связано с ускорением процессов старения. Менин, как выяснилось, играет важную роль в предотвращении воспаления и поддержании нормальной работы нейронов. Когда его уровень снижается, в мозге возрастает активность воспалительных сигналов, что запускает цепную реакцию возрастных изменений во всем организме - от ослабления когнитивных функций до потери плотности костей и истончения кожи. Чтобы понять, как именно менин влияет на старение, ученые вывели генномодифицированных мышей, у которых этот белок можно было выборочно отключить. Даже у молодых животных такое вмешательство быстро привело к ухудшению памяти, снижению прочности костей и эластичности кожи, а также к укорочению жизни. Эти результаты убедительно ...>>

Случайная новость из Архива Синтетическое топливо Haru Oni 14.12.2020 Компании Porsche AG и Siemens Energy совместно с другими международными компаниями строят в Чили первую в мире интегрированную установку по производству климатически нейтральных синтетических видов топлива (eFuels) в промышленных масштабах. Пилотный проект "Haru Oni", развернутый в провинции Магальянес, использует богатые ветровые ресурсы на юге Чили для производства климатически нейтрального топлива с помощью "зеленого" электричества, выработанного ветрогенераторами. В рамках национальной водородной стратегии Германии, компания Siemens Energy получает для данного проекта финансирование в размере около 8 млн евро от Федерального министерства экономики и энергетики. На пилотной стадии проекта уже в 2022 году произведут около 130 000 л синтетического топлива. Затем в два этапа объем производства планируют увеличить к 2024 году примерно до 55 млн л в год, а к 2026 году - примерно до 550 млн л в год. По окончании пилотной фазы участники проекта планируют вывести совместную разработку на промышленный уровень производства - соответствующая декларация о намерениях уже подписана. Как рассказал Оливер Блум, генеральный директор Porsche, синтетическое топливо является дополнительным составным компонентом на пути к декарбонизации. По его словам, преимущества синтетического топлива заключаются в простоте использования: оно подходит для двигателей внутреннего сгорания и плагин-гибридов, а еще для него можно использовать существующую сеть автозаправочных станций. Производство работает следующим образом: ветряная станция вырабатывает электроэнергию, которая используется для расщепления воды на составляющие - кислород и водород. На втором этапе непосредственно из воздуха отфильтровывается CO2 и затем соединяется с водородом с образованием синтетического метанола. Далее метанол, который с помощью лицензированной ExxonMobil технологии MTG (MTG - Methanol-to-Gasoline: метанол в бензин), превращается в климатически нейтральное топливо. Porsche AG планирует использовать синтетическое топливо из Чили на первом этапе в собственных пилотных проектах. Например, в автомобилях автоспортивного подразделения Porsche, а в перспективе - в центрах Porsche Experience и имеющемся автопарке. Для этого автомобилестроительная компания первоначально инвестирует около 20 млн евро.

Другие интересные новости:

▪ Водород на солнечной энергии

▪ Терминал слежения на базе Q2686 и микросхемы C-GPS

▪ Подводный наплечный джетпак CudaJet

▪ Увеличение продолжительности собачьей жизни

▪ Рычание вождя

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Альтернативные источники энергии. Подборка статей

▪ статья Имеющий уши, да услышит. Крылатое выражение

▪ статья Почему Робин Гуд получил такое прозвище? Подробный ответ

▪ статья Работа на оклеечно-каптальной машине. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Сабвуфер на динамике Magnat. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Сетевой источник переменного тока Уникум. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025