Электронный термометр 3

June 19, 2010 by admin Комментировать »

Известно, что ток через р-п переход полупроводникового диода или транзистора практически линейно связан с измене­нием температуры в широком диапазоне температур (от -55 до -Ы25 °С). Для измерения температуры необходимо поддер­живать постоянное напряжение на р-п переходе. На рис. 11.7 показана схема электронного термометра на ОУ. В качестве датчика температуры применен переход база-эмиттер транзи­стора VT1. Схема питается от стабилизированных напряже­ний, поскольку они используются й качестве опорных напря­жений датчика. Выводы базы и коллектора VT1 подключены к положительному выводу питания схемы, а вывод эмиттера через резистор R1 подключен к инвертирующему входу ОУ DA1. В результате напряжение база-эмиттер VT1 остается по­стоянным, а ток эмиттера зависит только от температуры ‘ кристалла VT1.

Ток эмиттера усиливается ОУ DA1. Коэффициент усиления схемы с помощью резистора R6 устанавливается таким обра­зом, чтобы получить коэффициент преобразования термометра 100 мВ/К. Линейное преобразование температурной шкалы Кельвина в шкалу по Цельсию осуществляется суммировани­ем тока от источника отрицательной полярности через цепь R2, R3 с током транзистора VT1. Таким образом, ОУ DA1 ра­ботает как двухвходовой сумматор. Нулевого напряжения на выходе ОУ добиваются при нулевой температуре транзистора VT1 с помощью подстроечного резистора R2.

clip_image002

Рис. 11.7. Электронный термометр

Схема размещения деталей и печатная плата термометра показаны на рис. 11.8. Датчик температуры выносной, под­ключается к разъему XS1. В качестве VT1 следует применить транзистор в металлостеклянном корпусе (КТ312, КТ342), по­скольку такие корпуса обеспечивают лучшую теплопередачу, чем пластмассовые. Соединение осуществляют гибким витым проводом с шагом 2—3 витка на сантиметр, а сам датчик по­мещают в отрезок металлической трубки и герметизируют эпоксидной смолой. Вместо транзистора возможно применение кремниевого полупроводникового диода.

clip_image004

Рис. 11.8. Печатная плата и размещение элементов электронного

термометра

Операционный усилитель может быть заменен на К140УД7, К153УД5. Резисторы МЛТ, подстроечные СПЗ-19а.

Регулировка термометра проста. Поместив датчик VT1 в таящий лед или снег, подстроечным резистором R2 добивают­ся нулевого напряжения на выходе ОУ DA1. Затем датчик по­мещают в воду, нагретую до температуры 30…45 °0. Темпера­туру воды контролируют образцовым термометром. Подстроеч­ным резистором R6 устанавливают показание вольтметра соот­ветствующим показанию образцового термометра. В качестве измерительного прибора можно использовать тестер или мик­роамперметр с током полного отклонения 50… 100 мкА. По­следовательно с микроамперметром включают резистор такого сопротивления, чтобы полному отклонению стрелки прибора соответствовало напряжение 5 В. При измерении как положи­тельных, так и отрицательных температур желателен микро­амперметр с нулем в середине шкалы.

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты