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:

Хорошо управляемые луга могут компенсировать выбросы от скота 15.02.2026

Животноводство, особенно разведение крупного рогатого скота, часто обвиняют в значительном вкладе в глобальное потепление из-за мощного парникового газа - метана, который выделяется при пищеварении у жвачных животных. Это вызывает острые политические споры и призывы к сокращению потребления мяса. Однако ученые напоминают, что полная картина климатического воздействия отрасли не ограничивается только выбросами от животных: огромную роль играет окружающая экосистема - пастбища, почва и растительность, которые способны активно поглощать углекислый газ из атмосферы. Исследователи из Университета Небраски-Линкольна решили глубже изучить этот баланс. Группа под руководством профессора Галена Эриксона сосредоточилась на том, как правильно организованные пастбища накапливают углерод в растениях и грунте благодаря естественным процессам, стимулируемым выпасом скота. Ученые подчеркивают, что при достаточном уровне осадков и грамотном управлении такие луга превращаются в мощные природные погло ...>>

NASA тестирует инновационную технологию крыла 15.02.2026

Коммерческая авиация ежегодно расходует колоссальные объемы керосина, что сказывается не только на бюджете авиакомпаний, но и на состоянии окружающей среды. В 2024 году глобальные затраты на авиационное топливо достигли 291 миллиарда долларов, и эта сумма продолжает расти. Чтобы справиться с этими вызовами, NASA активно работает над технологиями, способными заметно повысить аэродинамическую эффективность самолетов. Одним из самых перспективных направлений стало создание специальной конструкции крыла, которая максимизирует естественный ламинарный поток воздуха и минимизирует сопротивление. В январе 2026 года специалисты NASA Armstrong Flight Research Center успешно провели важный этап наземных испытаний концепции Crossflow Attenuated Natural Laminar Flow (CATNLF). Для эксперимента под фюзеляж исследовательского самолета F-15B закрепили вертикально ориентированную масштабную модель высотой около 0,9 м (3 фута), напоминающую узкий киль. Такая компоновка позволила подвергнуть прототип р ...>>

Забота о внуках очень полезна для здоровья мозга 14.02.2026

Общение между поколениями приносит радость всей семье, но мало кто задумывается, насколько активно бабушки и дедушки, заботящиеся о внуках, поддерживают свою умственную форму. Регулярное взаимодействие с детьми стимулирует мозг пожилых людей, помогая сохранять память, скорость мышления и общую когнитивную активность. Новые научные данные подтверждают, что такая добровольная помощь не только важна для общества, но и может замедлять возрастные изменения в мозге. Исследователи из Тилбургского университета в Нидерландах провели анализ, чтобы понять, приносит ли уход за внуками реальную пользу здоровью пожилых людей. Ведущий автор работы Флавия Черечес отметила, что многие бабушки и дедушки регулярно присматривают за детьми, и оставался открытым вопрос, насколько это положительно сказывается на их собственном благополучии, особенно в плане когнитивных функций. Ученые поставили цель выяснить, способен ли регулярный уход за внуками замедлить снижение памяти и других умственных способ ...>>

Случайная новость из Архива Новая жизнь для полиуретановых отходов 04.09.2019 Команда из Университета штата Иллинойс (США) разработала метод разрушения полиуретана, который позволяет превратить его в другие полезные продукты. Результаты работы ученые представили на Национальном собрании Американского химического сообщества. Полиуретан - это пластичный полимерный материал. Он встречается во многих окружающих нас предметах: в красках, деталях для машин, набивочном материале для мебели, в материалах для изоляции дома. Приходя в негодность, эти предметы отправляются на свалку и сжигаются - с выделением токсичных побочных продуктов. В состав полиуретана входят два компонента, которые трудно разрушить: изоцианаты, которые состоят из азота, углерода и кислорода; и спиртовые группы, называемые полиолами. "Полиолы обычно сделаны на нефтяной основе и не разлагаются", - сказал аспирант Эфраим Морадо (Ephraim Morado), который разработал технологию вместе со своим научным руководителем, Стивеном Циммерманом (Steven Zimmerman). Чтобы решить эту проблему, команда включила в полиол химическую единицу, которая легче разрушается, - ацеталь. И поскольку полиуретаны являются водостойкими, исследователи изобрели ацетальную единицу, которая разлагается в растворителях, не содержащих воды. Ученые добавили в исходный материал комбинацию из трихлоруксусной кислоты и дихлорметана - в результате материал набух и начал быстро разлагаться при комнатной температуре. Получившиеся продукты разложения затем могут быть перенаправлены на новые материалы. Например, исследователи смогли превратить эластомеры - тип полиуретана, который используется в резиновых лентах, упаковках и деталях автомобилей, - в клей. Авторы новой технологии испытывают ее и на других полиуретановых материалах. Они также планируют поэкспериментировать с более мягкими растворителями, такими как уксус, для разрушения полиуретана.

Другие интересные новости:

▪ Надувная печь

▪ Электрический мотоцикл LiveWire One

▪ Полупрозрачная новинка

▪ Защищенный планшет Oukitel RT7 Titan 5G

▪ Полеты в космос вызывают проблемы с глазами

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Электротехнические материалы. Подборка статей

▪ статья Человек человеку волк. Крылатое выражение

▪ статья Чьи ноты могут читаться как сверху вниз, так и снизу вверх, образуя дуэт двух скрипок? Подробный ответ

▪ статья Гравитационные часы. Детская научная лаборатория

▪ статья Пробник для прозвонки монтажа. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Свеча в обруче. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026