Простой преобразователь температура-напряжение. Схема, описание

Бесплатная техническая библиотека

ЭНЦИКЛОПЕДИЯ РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ И ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ
Бесплатная библиотека / Схемы радиоэлектронных и электротехнических устройств

Простой преобразователь температура-напряжение. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Бесплатная техническая библиотека

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

Алексеенко А. Г., Коломбет Е. А., Стародуб Г. И. Применение прецизионных аналоговых микросхем. 2-е изд. - М.: Радио и связь, 1985, с. 75, 76.
Бирюков С. Применение АЦП КР572ПВ5. - Радио, 1998, № 8, с. 62-65.
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:

Искусственная кожа для эмуляции прикосновений 15.04.2024

В мире современных технологий, где удаленность становится все более обыденной, сохранение связи и чувства близости играют важную роль. Недавние разработки немецких ученых из Саарского университета в области искусственной кожи представляют новую эру в виртуальных взаимодействиях. Немецкие исследователи из Саарского университета разработали ультратонкие пленки, которые могут передавать ощущение прикосновения на расстоянии. Эта передовая технология предоставляет новые возможности для виртуального общения, особенно для тех, кто оказался вдали от своих близких. Ультратонкие пленки, разработанные исследователями, толщиной всего 50 микрометров, могут быть интегрированы в текстильные изделия и носиться как вторая кожа. Эти пленки действуют как датчики, распознающие тактильные сигналы от мамы или папы, и как исполнительные механизмы, передающие эти движения ребенку. Прикосновения родителей к ткани активируют датчики, которые реагируют на давление и деформируют ультратонкую пленку. Эта ...>>

Кошачий унитаз Petgugu Global 15.04.2024

Забота о домашних животных часто может быть вызовом, особенно когда речь заходит о поддержании чистоты в доме. Представлено новое интересное решение стартапа Petgugu Global, которое облегчит жизнь владельцам кошек и поможет им держать свой дом в идеальной чистоте и порядке. Стартап Petgugu Global представил уникальный кошачий унитаз, способный автоматически смывать фекалии, обеспечивая чистоту и свежесть в вашем доме. Это инновационное устройство оснащено различными умными датчиками, которые следят за активностью вашего питомца в туалете и активируются для автоматической очистки после его использования. Устройство подключается к канализационной системе и обеспечивает эффективное удаление отходов без необходимости вмешательства со стороны владельца. Кроме того, унитаз имеет большой объем смываемого хранилища, что делает его идеальным для домашних, где живут несколько кошек. Кошачий унитаз Petgugu разработан для использования с водорастворимыми наполнителями и предлагает ряд доп ...>>

Привлекательность заботливых мужчин 14.04.2024

Стереотип о том, что женщины предпочитают "плохих парней", долгое время был широко распространен. Однако, недавние исследования, проведенные британскими учеными из Университета Монаша, предлагают новый взгляд на этот вопрос. Они рассмотрели, как женщины реагируют на эмоциональную ответственность и готовность помогать другим у мужчин. Результаты исследования могут изменить наше представление о том, что делает мужчин привлекательными в глазах женщин. Исследование, проведенное учеными из Университета Монаша, приводит к новым выводам о привлекательности мужчин для женщин. В рамках эксперимента женщинам показывали фотографии мужчин с краткими историями о их поведении в различных ситуациях, включая их реакцию на столкновение с бездомным человеком. Некоторые из мужчин игнорировали бездомного, в то время как другие оказывали ему помощь, например, покупая еду. Исследование показало, что мужчины, проявляющие сочувствие и доброту, оказались более привлекательными для женщин по сравнению с т ...>>

Случайная новость из Архива

Европа потратит 1,3 млрд. евро на Юпитер 08.05.2012

Европейское космическое агентство (ЕКА) объявило о своем намерении отправить космическую миссию стоимостью примерно в 1,3 миллиарда евро к Юпитеру. 2 мая комитет по научным программам ЕКА одобрил строительство JUICE (Jupiter Icy moons Explorer), космического зонда крупного класса. Миссия JUICE оказалась для комитета более предпочтительной, чем два остальных претендента - проект космической гравитационной обсерватории New Gravitational-wave Observatory и космический рентгеновский телескоп ATHENA.

Если все пойдет по плану, в 2022-м году JUICE начнет свою 11-летнюю эпопею по исследованию Юпитера и его нескольких спутников. Первоочередной задачей зонда будет поиск океанов подо льдами Европы и Ганимеда.

По словам научного руководителя миссии Мишель Догерти из Имперского колледжа в Лондоне, миссию JUICE предпочли остальным частично из-за меньших финансовых рисков, но в первую очередь из-за ее привлекательности для многих членов комиссии. "Сила миссии JUICE, - сказала она, - в том, что она вызывает повышенный интерес у самых различных групп научного сообщества".

Главная цель миссии - Ганимед. Его океан расположен между слоями льда на глубине двухсот километров. У Ганимеда, как и у Земли, есть расплавленное железное ядро, однако механизм его "динамо-машины", позволяющий его подземным морям быть жидкими, до сих пор остается тайной.

JUICE также будет дважды пролетать мимо Европы, первого спутника Юпитера, у которого заподозрили, а потом и подтвердили наличие подледного океана. Первоначально, когда JUICE собирались послать к Юпитеру в тандеме с зондами НАСА, Европа была главной целью миссии, однако после отказа от этой программы НАСА, посчитавшего ее слишком дорогостоящей, европейский зонд решили отправить на орбиту Ганимеда, отчего два пролета мимо Европы приобретают очень высокую научную ценность.

Зонд JUICE будет весить почти пять тонн, и таким образом он станет самым тяжелым космическим кораблем, который когда-либо был послан к другим планетам. В полете он будет питать энергией свою аппаратуру благодаря огромным солнечным панелям общей площадью в 60-70 кв. метров. Состав аппаратуры еще окончательно не определен, однако там обязательно будет радар, магнетометры и камеры. Пару своих инструментов на борт JUICE предоставит НАСА.

По словам Догерти, полная схема зонда и его научные возможности будут окончательно приняты в течение ближайших 18 месяцев.

Другие интересные новости:

▪ Карманный принтер LG Pocket Photo 2

▪ Транзисторы и электрические цепи толщиной в несколько атомов

▪ Горизонтальный ветродвигатель

▪ Подготовка к китайской лунной миссии

▪ Флешка объемом 16 Гб

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Детская научная лаборатория. Подборка статей

▪ статья Виды средств и способы подачи сигналов бедствия. Основы безопасной жизнедеятельности

▪ статья За счет чего футбольные поля выглядят полосатыми? Подробный ответ

▪ статья Монтажник санитарно-технического оборудования. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Компактный металлоискатель на биениях. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Блок питания на ТВК-110ЛМ. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

All languages of this page

Главная страница | Библиотека | Статьи | Карта сайта | Отзывы о сайте