Термометр на базе цифрового мультиметра. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Измерительная техника

 Комментарии к статье

Используя специализированную микросхему К1019ЕМ1, цифровой мультиметр можно превратить в измеритель температуры с повышенной точностью. Цифровые мультиметры DT830B с разрядностью дисплея 3,5 легко дополнить микросхемой-термодатчиком К1019ЕМ1. Однако выходной сигнал этой микросхемы в рабочем диапазоне температур находится в интервале 2331...3931 мВ и измерять его можно только на пределе вольтметра 20 В, причем высвечиваемое на дисплее значение температуры будет в °К. Устройство, описываемое в публикуемой статье, предназначено для уменьшения выходного напряжения микросхемы К1019ЕМ1 на 2731,5 мВ. Преобразованное таким образом выходное напряжение будет соответствовать температуре в привычных нам °C.

Интегральные микросхемы К1019ЕИ1 и К1019ЕМ1А [1, 2] представляют собой чувствительные термодатчики с линейной зависимостью выходного напряжения от абсолютной температуры: Uвых=aт.Тk, где ат=10 мВ/К - температурный коэффициент напряжения, Тk - абсолютная температура в градусах К.

Точностные параметры этих микросхем достаточно высоки - погрешность выходного напряжения микросхемы, откалиброванной при температуре +25°С, в пределах всего рабочего диапазона температур 45...+125°С не превышает 10 мВ, т. е. составляет менее 1оС, а в диапазоне 0...+40°С - 0,1°С. В описываемом устройстве в качестве опорного источника напряжения используется внутренний источник АЦП самого мультиметра. При отключенном разъеме датчика температуры потребляемый устройством ток не превышает 100 мкА, а при подключении датчика он возрастает на величину рабочего тока микросхемы К1019ЕМ1, составляющего приблизительно 1 мА.

Принципиальная схема работающего с мультиметром (вольтметром) устройства для измерения температуры показана на рис. 1. Оно состоит из дополнительной платы А1.1 и термопреобразователя А2. На дополнительной плате смонтирован узел смещения постоянного напряжения, собранный на операционном усилителе DA1 и транзисторе VT1. Величина смещения напряжения на коллекторе транзистора VT1 относительно вывода 32 АЦП составляет 2731,5 мВ. Подстроечный резистор R1 служит для точной установки этого значения. Конденсатор С1 корректирует частотную характеристику участка узла смещения напряжения, охваченного отрицательной обратной связью через резистор R5, что исключает самовозбуждение. Транзистор VT2 и резисторы R11-R13 образуют генератор стабильного тока величиной около 1 мА. Термопреобразователь состоит из микросхемы-термодатчика К1019ЕМ1, резисторов R8-R10 и вилки разъема Х1. Резистор R9 корректирует выходное напряжение микросхемы.

Дополнительная плата устройства измерения температуры мультиметром DT830B выполнена из пластины одностороннего стеклотекстолита размерами 32x32 мм. Расположение элементов на этой плате показано на рис. 2.

(нажмите для увеличения)

После установки на плате всех монтажных элементов и подпайки внешних проводников к контактным площадкам бокорезами укорачивают их концы, выступающие со стороны печатных проводников до 1,5...2 мм, иначе плата по высоте не разместится в корпусе мультиметра. После этого с помощью брусков, изготовленных из спичек, дополнительную плату приклеивают клеем "Момент" на свободный участок печатной платы мультиметра. Термопреобразователь также смонтирован на печатной плате из стеклотекстолита. Размещение на ней элементов термопреобразователя показано на рис. 3.

Открытые контактные площадки и резисторы термопреобразователя следует покрыть лаком или клеем БФ-2. Узел термопреобразователя можно соединить с блоком мультиметра любым двухпроводным кабелем нужной длины. Автор, например, использовал телефонный кабель длиной около 8 м. Функции разъемного соединителя выполняют трехполюсная коммутационная вилка от стереофонических головных телефонов номинальным диаметром 3,5 мм и трехполюсная коммутационная розетка 1308 МЭК-рр. На рис. 4 представлен эскиз трехполюсной вилки и розетки. Последняя устанавливается в высверленное специально для нее отверстие с боковой стороны корпуса мультиметра. Пластмассовое основание розетки должно плотно прилегать к плоскости корпуса мультиметра. Для прочности места соединения промазывают клеем, который используют при изготовлении пластмассовых моделей. К коммутационной вилке подпаян проводник, соединяющий 1 и 3 ее выводы. Этот проводник подключает измерительный входной контакт мультиметра к датчику только во время измерения температуры. В измерителе температуры применены подстроечные резисторы СПЗ-19а (R1, R9), постоянные С2-29В (R2, R3, R5, R8, R9) и ОМЛТ (остальные). Конденсатор С1 керамический любого типа.

Настройка устройства производится в следующем порядке. Вначале к разъему Х1 подключают датчик температуры и резистором R1 устанавливают напряжение между коллекторами транзисторов VT1 и VT2 равным 2731,5 мВ. После этого термочувствительный преобразователь вместе с медицинским термометром помещают под мышку и через 5 мин сравнивают показания термометра с показаниями на цифровом табло мультиметра, включенного в режим вольтметра на предел 2000 мВ. Если эти показания не совпадают, нужно подстроить мультиметр с помощью резистора R9. Затем следует вновь измерить температуру и в случае необходимости снова производят коррекцию. При достижении одинаковых показаний медицинского термометра и мультиметра настройку завершают.

В заключение нужно отметить, что описанное устройство можно использовать совместно с любым цифровым вольтметром на базе АЦП К572ПВ2, К572ПВ5, К572ПВ6. Возможная область его применения - это дистанционное измерение температуры внутри и вне жилых и подсобных помещений, овоще- и зернохранилищах, на других объектах, требующих температурного контроля.

Литература:

1. Бирюков С., "Микросхемы-термодатчики К1019ЕМ1, К1019ЕМ1А" - Радио №7,1996, с.59
2. Новаченко И. В., Краснодубец Ю. А., "Интегральные схемы для бытовой радиоаппаратуры". - Радио и связь, 1995.

Автор: В. Поротников

Смотрите другие статьи раздела Измерительная техника.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Ферроэлектрики научились выдерживать более 10 миллиардов циклов перезаписи 11.10.2026

Энергонезависимая память должна не только быстро записывать и сохранять информацию без постоянного питания, но и выдерживать огромное количество циклов перезаписи. Одним из перспективных вариантов такой технологии считаются ферроэлектрические материалы, однако их практическое применение долгое время ограничивалось сравнительно быстрым разрушением. Исследователям удалось установить механизм этого процесса на атомном уровне и предложить способ, который значительно увеличивает срок службы таких материалов. Работу выполнила группа ученых из Университета электронной науки и техники Сианя (Xidian University) совместно с коллегами из Гонконгского университета и Фуданского университета. Особый интерес специалистов вызвали ферроэлектрики со структурой вюрцита, в частности нитрид алюминия-скандия (AlScN). Эти материалы способны сохранять информацию благодаря изменению направления электрической поляризации на атомном уровне и хорошо совместимы с современными технологиями производства микросхем ...>>

Электромобиль VENTRA с системой очистки воздуха 11.10.2026

Даже автомобили без двигателя внутреннего сгорания не являются полностью безвредными для окружающей среды. При движении любой автомобиль изнашивает шины и тормозные элементы, в результате чего в воздух и на дорожное покрытие попадают мельчайшие частицы. Студенты Эйндховенского технологического университета решили обратить внимание именно на этот мало заметный источник загрязнения и создали концептуальный электромобиль VENTRA, способный собирать часть таких загрязняющих веществ непосредственно во время движения. Проект разработала команда TU/ecomotive, которая оснастила VENTRA специальной системой улавливания частиц, образующихся при износе шин и торможении. Авторы концепта считают, что переход на электрическую тягу сам по себе не решает проблему автомобильных выбросов. Более тяжелые электромобили дополнительно нагружают шины, а их электродвигатели способны обеспечивать очень быстрое ускорение, что также может способствовать повышенному износу резины. Собранные около колес частицы си ...>>

Лазерное переключение магнитов 10.10.2026

Технологии хранения данных постоянно стремятся уменьшить размеры элементов памяти и одновременно увеличить скорость записи информации. Один из возможных путей связан с использованием света, который способен переносить энергию с огромной скоростью и воздействовать на очень небольшие области материала. Инженеры Университета Калифорнии в Сан-Диего (UC San Diego) продемонстрировали необычный способ управления магнитным состоянием вещества, при котором внешнее магнитное поле вообще не требуется. В обычных жестких дисках информация записывается в виде последовательности крошечных магнитных областей, соответствующих значениям 1 и 0. Для изменения их состояния обычно необходимо внешнее магнитное поле, однако такой способ требует значительных энергетических затрат и ограничивает скорость записи. Исследователи UC San Diego предложили альтернативу - так называемое оптическое переключение, при котором магнитное состояние изменяется под воздействием лазерного излучения. По оценкам специалистов, ...>>

Случайная новость из Архива Холодные душ излечивает от стресса 14.06.2025 Стресс сегодня стал одной из самых распространенных проблем современного общества, и поиск эффективных способов его снижения является важной задачей для науки и медицины. Несмотря на разнообразие методик, не все из них доступны или удобны в повседневной жизни. Однако ученые все чаще обращают внимание на простые и доступные методы, которые могут помочь справиться с психологическим напряжением и улучшить общее самочувствие. Одним из таких способов, доказавшим свою эффективность, является холодный душ. Холодный душ - это простой, доступный и научно обоснованный способ улучшить не только психическое, но и физическое здоровье. Он стимулирует организм, помогает справиться со стрессом, повышает концентрацию и укрепляет силу воли. Несмотря на дискомфорт, который может возникать вначале, регулярное принятие холодных душей способно стать надежным инструментом для улучшения качества жизни. Американские исследователи под руководством Анны Мейер провели серию исследований, которые подтвердили, что принятие холодного душа с утра оказывает благотворное влияние на психическое состояние человека и повышает его продуктивность в течение дня. Согласно мнению Анны Мейер, такая процедура помогает активизировать организм и настроить его на активную работу, благодаря чему человек может выполнить больше задач и справиться с нагрузками легче. В этом мнении ее поддерживает известный психиатр и преподаватель Гарвардской медицинской школы Ашвини Надкарна. По его словам, холодный душ воздействует на симпатическую нервную систему - ту часть нашего организма, которая отвечает за реакцию на стресс и угрозы. Во время контакта с холодной водой периферические нервы кожи передают в мозг множество электрических сигналов, что повышает уровень бодрствования и тонизирует тело, активизируя сознание. Психиатр Аманда В. Портер из Университета Цинциннати дополнительно отмечает, что холодный душ не только снижает тревожность, но и улучшает концентрацию внимания, что способствует повышению когнитивных способностей и общей работоспособности. Таким образом, регулярное принятие холодного душа помогает человеку лучше справляться с умственными и эмоциональными нагрузками. Кроме того, Анна Мейер подчеркивает важность формирования привычки к холодным душам как способа укрепления силы воли. Поставив перед собой цель стоять под холодной водой несколько минут, человек учится преодолевать дискомфорт и закаляет свой характер, что в дальнейшем помогает легче справляться с жизненными и профессиональными трудностями. С физиологической точки зрения, холодный душ выступает в роли естественного стресса для организма, к которому тело адаптируется, становясь более устойчивым к внешним воздействиям. В ходе исследования сравнивали анализы крови группы людей, регулярно принимающих холодные души, с контрольной группой. Было отмечено улучшение адаптационных реакций организма и повышение устойчивости к стрессам. Холодная вода также благотворно влияет на сердечно-сосудистую систему. При соприкосновении с ней сосуды сужаются, заставляя кровь двигаться быстрее и улучшая кровообращение. Затем при согревании сосуды расширяются, что увеличивает их эластичность и снижает риск гипертонии. Такой эффект полезен при атеросклерозе и повышенном давлении, помогая поддерживать здоровье сосудов.

Другие интересные новости:

▪ Процессор Intel Celeron 2,7 ГГц

▪ Сетевой адаптер Addonics 10GbE

▪ Четырехдверный холодильник Haier Haier 518L

▪ Акустический лазер, работающий в многочастотном режиме

▪ Пластик для бытовой утилизации

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта История техники, технологии, предметов вокруг нас. Подборка статей

▪ статья Загремим под фанфары! Крылатое выражение

▪ статья Где находятся специальные детские города, в которых дети могут осваивать взрослые профессии? Подробный ответ

▪ статья Тракторист и чокеровщик на трелевке леса. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Подключение проходных выключателей. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Телевизоры с цифровыми обработкой и управлением. Способы регулировки, ремонт. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026