Двухобъектный цифровой термометр. Схема, описание

Бесплатная техническая библиотека

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

Двухобъектный цифровой термометр

Бесплатная техническая библиотека

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Регуляторы мощности, термометры, термостабилизаторы

Комментарии к статье

Для измерения температуры воздуха в помещении и вне его используют, как правило, два разных термометра, хотя вполне можно было бы обойтись одним, имеющим два датчика температуры. О таком устройстве и пойдет речь. Прибор выполнен на базе интегральных датчиков температуры К1019ЕМ1 и АЦП двойного интегрирования КР572ПВ5.

Термометр (рис. 1) позволяет поочередно измерять температуру двух различных объектов, причем сигналы с датчиков температуры могут переключаться как вручную, так и автоматически. Один из датчиков расположен прямо на плате прибора, другой - выносной.

Рис. 1 Принципиальная схема устройства (нажмите для увеличения)

Наличие стабилизатора, реализованного на микросхеме DA1 и транзисторе VT1,позволяет использовать для питания прибора широкий диапазон напряжений от 7,5 до 20 В, а температурная стабильность его выходного напряжения в несколько раз лучше, чем у внутреннего стабилизатора КР572ПВ5 за счет применения регулируемого прецизионного стабилитрона TL431C (отечественный аналог КР142ЕН19). От этого стабилизатора напряжением +5 В питаются все цепи термометра, в том числе и импульсный инвертор напряжения, выполненный на элементах DD3.4-DD3.6,VD1,VD2,C11,C12. Он вырабатывает напряжение -4,5 В, которое подключено к выводу 26 АЦП. Необходимое для работы инвертора напряжение переменной величины (50 кГц) снимается с вывода 38 этой же микросхемы.

Для наиболее полной реализации возможностей датчиков температуры DA2, DA3 через них должен протекать неизменный ток величиной около 1 мА. Этот режим обеспечивают источники тока на транзисторах VT2, VT3 и VT4, VT5. Величину тока можно скорректировать резисторами R15, R16. Коммутация датчиков осуществляется аналоговыми ключами DD2.1 и DD2.2, входящими в состав микросхемы К561КТЗ. Ее третий элемент DD2.3 совместно с резистором R12 выполняет функцию инвертора логического сигнала, управляющего ключами, а четвертый, DD2.4, вместе с элементом DD5.3 и счетчиком DD4 задействован в схеме выбора режима работы термометра

Каждое нажатие кнопки SB1 приводит к изменению состояния выходов кольцевого счетчика, определяющего один из трех вариантов подключения датчиков температуры к входу АЦП, а именно:

подключен внутренний датчик (DA2);
подключен выносной датчик (DA3);
датчики подключаются попеременно с интервалом 3...4 с.

В последнем случае ключами управляет выходной сигнал мультивибратора (DD3.1-DD3.3, R17, R18, C3). Чтобы можно было определить, какой из датчиков подключен в данный момент, одновременно с подключением датчика DA2 на индикаторе HG1 появляется знак ":" (двоеточие), который говорит о том, что включен датчик, находящийся на плате и измеряющий температуру в помещении. Режим попеременного отображения температуры сопровождается появлением на индикаторе знака "~" (тильда). Отображение этих знаков, а также символа "°С" и десятичной точки во втором разряде HG1 осуществляется с помощью элементов DD5.1,DD5.2, DD5.4.

Выходное напряжение микросхемы К1019ЕМ1 в милливольтах пропорционально абсолютной температуре и равно 10-Тк, где Тк - температура в градусах Кельвина. Смещение уровня выходного сигнала датчиков на -2731,5 мВ, необходимое для перехода от температурной шкалы Кельвина к шкале Цельсия, осуществляется входным дифференциальным каскадом самого АЦП. Величина смещения определяется положением движка подстроечного резистора R8. Резистором R10 выставляется уровень образцового напряжения DD1.

В термометре можно использовать постоянные резисторы типа С2-23, С2-33 (5%), однако для достижения максимальной точности при значительных колебаниях температуры окружающего воздуха лучше остановиться на С2-29В с отклонением от номинала 1...2%. В первую очередь это касается резисторов R6, R7, R9, R11 и R13. В устройстве также используются переменные резисторы СПЗ-19а. Конденсаторы С6, С7, и С12-электролитические К50-35 или аналогичные импортные, С4 - К73-16, К73-17. Остальные конденсаторы - КМ5, КМ6, К10-17. SB1 -миниатюрная кнопка с парой контактов на замыкание. Источник питания прибора -любой, втом числе и нестабилизированный. Потребляемый ток-7...12 мА - зависит от напряжения источника.

Удаленный датчик DA3, находящийся вне помещения, зашунтирован конденсатором С6 для защиты от возможных наводок и помех. С этой же целью для подключения этого датчика к термометру желательно использовать экранированный провод, а конструктивное исполнение должно предусматривать его изоляцию от атмосферных воздействий в виде покрытия электротехническим лаком или эпоксидной смолой. Можно также воспользоваться термоусадочной трубкой подходящего диаметра.

Перед настройкой термометра необходимо убедиться, что напряжения на выводах 1 и 26 DD1 относительно общего провода равны соответственно +5 и -4,5 В. Затем кнопкой выбора режима устанавливают на индикаторе показания выносного датчика (знаки ":" и "~" на индикаторе отсутствуют) и, поместив датчик DA3 в кашеобразную массу из тающего льда или снега, подстроечным резистором R8 добиваются нулевых показаний индикатора. Далее, датчик DA3 переносят в горячую воду и, измеряя ее температуру образцовым термометром, резистором R10 устанавливают это значение на индикаторе. В конце этой процедуры кнопкой SB1 устанавливают показания внутреннего датчика (на индикаторе появляется знак":"), размещают образцовый термометр в непосредственной близости от датчика DA2 и резистором R20 добиваются равенства показаний индикатора прибора и образцового термометра при измерении температуры окружающего воздуха. Последнюю операцию можно выполнить и без образцового термометра. В этом случае достаточно максимально приблизить выносной датчик к внутреннему и в режиме попеременного отображения температуры выставить резистором R20 показания внутреннего датчика, равные показаниям внешнего.

Литература:

Б.Г.Федорков, В. А.Телец. Микросхемы АЦП и ЦАП. - М. Энергоатомиздат, 1990.

Автор: Виктор Цибин, victor@prometec.ru; Публикация: radioradar.net

Смотрите другие статьи раздела Регуляторы мощности, термометры, термостабилизаторы.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Не вся растительная пища полезна для психики 10.09.2026

Растительная пища традиционно считается одной из основ здорового рациона, поэтому специалисты по питанию обычно рекомендуют чаще включать в меню овощи, фрукты, цельнозерновые продукты и другие продукты растительного происхождения. Однако важна не только принадлежность пищи к растительной категории, но и способ ее обработки, количество сахара и другие характеристики рациона. Исследование иранских ученых показывает, что разные варианты растительного питания могут по-разному отражаться на психологическом состоянии человека. К такому выводу пришли исследователи из Исфаханского университета медицинских наук. Они изучали взаимосвязь между характером питания и эмоциональным состоянием взрослых людей, уделяя особое внимание симптомам депрессии и тревожности. Результаты работы были опубликованы в научном журнале PLOS One. При этом специалисты не утверждали, что отдельные продукты непосредственно вызывают депрессию: речь шла о статистической связи между определенными пищевыми привычками и сос ...>>

Подвесной робот Stringman для уборки комнаты 10.09.2026

Домашняя робототехника в основном развивается вокруг двух привычных направлений: роботов-пылесосов и многофункциональных гуманоидных машин. Но далеко не все задачи требуют колесной платформы или сложного человекоподобного механизма. Инженер Натаниэль Нифонг (Nathaniel Nifong), основатель стартапа Newfangled, предложил необычную альтернативу - подвесного робота Stringman, способного перемещаться над полом и самостоятельно собирать разбросанные предметы. Вместо того чтобы передвигаться по поверхности помещения, Stringman использует принцип, знакомый по тросовым системам камер Spidercam, применяемым на стадионах. В четырех верхних углах комнаты устанавливаются натяжные блоки, от которых к центральному рабочему модулю идут тонкие, но прочные тросы. Изменяя их натяжение, система может перемещать манипулятор практически в любую точку обслуживаемого пространства. Такое решение позволяет обойти некоторые ограничения традиционных роботов на колесах. Подвесной механизм не сталкивается с пр ...>>

Микрогравитация не ослабляет сердечные клетки 09.09.2026

Продолжительное пребывание в космосе подвергает человеческий организм воздействию условий, с которыми он никогда не сталкивается на Земле. Микрогравитация изменяет распределение жидкостей, способствует потере костной и мышечной массы, а космическое излучение способно повреждать ДНК. Особое значение для будущих длительных экспедиций имеет состояние сердечно-сосудистой системы. Новый эксперимент с мышами на борту Международной космической станции показал, что клетки сердечной мышцы могут сохранять силу сокращения даже после нескольких недель пребывания в микрогравитации. Исследователи давно наблюдают за тем, каким образом отсутствие привычной земной гравитационной нагрузки отражается на организме. В космосе жидкости перераспределяются в сторону верхней части тела, позвоночник немного растягивается, из-за чего рост временно увеличивается, а скелетные мышцы постепенно теряют массу и силу. Однако сердечная мышца работает в несколько иных условиях, поэтому специалисты Чикагского университ ...>>

Случайная новость из Архива

Игровой симулятор Aston Martin 01.04.2025

В мире виртуального автоспорта важное место занимают гоночные симуляторы, которые с каждым годом становятся все более реалистичными. Одной из самых передовых разработок в этой области является AMR-C01-R - усовершенствованный симулятор от Aston Martin, созданный в сотрудничестве с компанией Curv Racing Simulators. Этот высокотехнологичный гоночный комплекс сочетает в себе мощное аппаратное обеспечение, передовые дисплейные технологии и стильный дизайн, вдохновленный реальными спортивными автомобилями британского бренда.

Конструкция симулятора выполнена в виде монокока из углеродного волокна, что не только придает ему легкость и прочность, но и делает внешний облик схожим с автомобилями Aston Martin. Улучшенная эргономика позволила сделать пребывание за рулем еще более комфортным, а обновленная система охлаждения обеспечивает стабильную работу даже при максимальных нагрузках.

Главное визуальное новшество AMR-C01-R - 49-дюймовый изогнутый дисплей Samsung, поддерживающий стандарт HDR10+ Gaming. В сравнении с предыдущей моделью, задержка отклика экрана уменьшилась с 4 до 1 миллисекунды, а частота обновления увеличилась до 240 Гц, что делает изображение более плавным и реалистичным. Такая технологическая начинка позволяет максимально точно передавать ощущения от вождения.

Не менее впечатляющим является и внутреннее оборудование симулятора. В его основе лежит процессор Intel Raptor Lake Refresh, который обеспечивает высокую производительность. Дополняют систему 32 гигабайта оперативной памяти DDR5 и твердотельный накопитель емкостью 2 терабайта, что гарантирует быструю загрузку и стабильную работу даже самых требовательных гоночных симуляторов. За графическую составляющую отвечает видеокарта Nvidia GeForce RTX 5090 - одна из самых мощных на сегодняшний день.

Эксклюзивность AMR-C01-R подчеркивается ограниченным тиражом - в продажу поступят всего 50 экземпляров. Цена на этот уникальный симулятор начинается от 70 000 евро, что делает его доступным лишь для самых преданных фанатов виртуального автоспорта и профессиональных гонщиков, стремящихся тренироваться в максимально реалистичных условиях.

Современные технологии стремительно приближают виртуальные гонки к реальным соревнованиям, а подобные симуляторы дают возможность прочувствовать скорость и динамику без выхода на гоночную трассу. AMR-C01-R является ярким примером того, как инновации и дизайн могут объединяться, создавая не просто игровой комплекс, а полноценный инструмент для подготовки пилотов. С таким оборудованием граница между виртуальным и реальным миром гонок становится все более размытой.

Другие интересные новости:

▪ Мягкий громкоговоритель из нанотрубок

▪ Портативная рация APX Next

▪ Игровой ноутбук Sirius 16 Gen 1 на Linux

▪ Когда Европа была пустынной

▪ В Латвии регламентируют запахи

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Стабилизаторы напряжения. Подборка статей

▪ статья Эразм Роттердамский. Знаменитые афоризмы

▪ статья Когда Волга стала полностью русской рекой? Подробный ответ

▪ статья Парана. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Приготовление жемчужной эссенции. Простые рецепты и советы

▪ статья Электронная ловушка для комаров. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

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