Записи с меткой ‘термометр’

Датчик температуры – для новичков в радиоделе

July 10, 2014

Это, наверное, самые распространённые сегодня датчики Современный уличный термометр, медицинский термометр, и даже звуковой усилитель – все имеют датчик температуры

» Читать запись: Датчик температуры – для новичков в радиоделе

Электронный термометр

January 5, 2012

Из термопары и интегрального усилителя можно собрать очень удобный электронный термометр; его схема приведена на рис. 8.12. Используется интегральный операционный усилитель типа 741 с дифференциальным входом; на инвертирующий вход подается сигнал отрицательной обратной связи, а входной сигнал подключается к неинвертирующему входу. Коэффициент усиления напряжения всего усилителя равен — 1/Д что в данном случае равно —(Rf+ Rl)/Rr Таким образом, величина /?при указанных сопротивлениях резисторов примерно равна —1/100, а коэффициент усиления напряжения приблизительно равен 100; его можно повысить вплоть до величины порядка 10 000, увеличивая значение Rf

» Читать запись: Электронный термометр

ЦИФРОВОЙ ТЕРМОМЕТР ОТ -50 ДО + 150 °С

July 25, 2011

Термометр дает возможность измерять температуру в диапазоне от -50 до +150 °С с ценой деления 0,1 °С. Для построения термометра использована интегральная микросхема ICL7107. Датчиком температуры является кремниевый транзистор структуры п-р-п. Он включен в ветвь измерительного моста, питаемого от внешнего стабильного источника напряжения смещения микросхемы ICL7107. Датчик температуры следует соединить экранированными проводами, чтобы избежать помех, могущих поступить на вход преобразователя (эмиттер транзистора соединяем с экраном, коллектор-базу – с «горячим» проводом). Сам датчик удобнее всего заключить в кусочек термосжимающейся трубки. Микросхема ICL7107 требует двухпо- лярного источника питания ±5 В, которое подается со стабилизатора напряжения US3, напряжение -5 В образуется простым преобразователем, построенным с помощью микросхемы US2. После выпрямления и фильтровки это напряжение подается на 26-ой вывод микросхемы US1. Величина этого напряжения «3,3-3,6 В, что достаточно для правильной работы схемы. Монтаж термометра следует начать с пайки скоб и элементов RC. Микросхема ICL7107 очень чувствительна к электростатическому напряжению, поэтому следует применить подставку DIP40. Стабилизатор напряжения IC3 необходимо оборудовать радиатором из алюминиевой жести площадью несколько квадратных сантиметров. Резистор R6 монтируем со стороны дорожек. Градуировку термометра начинаем после нескольких минут нагрева. Датчик температуры помещаем в воду с кусочками льда. Потенциометром Р2 устанавливаем на индикаторе 00,0. Затем датчик помешкаем в посуду с кипящей водой. Потенциометром Р1 устанавливаем показания на индикаторе 100,0. Градуировку необходимо произвести несколько раз. Термометр можно питать от блока питания напряжением 9-12 В с выходным током «300 мА.

» Читать запись: ЦИФРОВОЙ ТЕРМОМЕТР ОТ -50 ДО + 150 °С

ТЕРМОМЕТР С ЦИФРОВОЙ ШКАЛОЙ ОТ -20 ДО +99 °С

July 24, 2011

 

Этот термометр позволяет измерять температуру от -20 до +99 °С индикацией результата на двухразрядном светодиодном индикаторе. Датчиком температуры является включенный.в прямом направлении кремниевый диод (D1). Этот диод подключен в ветвь измерительного мостика R1-R5 и Р1-Р2, который с целью поддержки постоянных рабочих параметров питается от высокостабильного ис- – точника напряжения с микросхемой US2. Напряжение с измерительного мостика преобразуется микросхемой US3 в цифровые показания, которые благодаря дешифратору US4 могут высвечиваться на цифровых индикаторах Q1 и Q2. Монтаж схемы не труден, однако ее запуск и градуировка требуют времени и терпения. Сначала нужно установить термометр, «грубо» впаяв вместо резистора R5 резистор около 3,6 кОм или монтажный потенциометр 4,7 кОм, и установить его так, чтобы на индикаторе появилось показание, среднее между -01 и 00. Далее необходимо измерить установленное значение потенциометра и заменить его на постоянный резистор с таким же значением. Для точной градуировки термометра необходимо иметь другой, например ртутный, который будет служить образцом, лед, смешанный с водой (для получения температуры 0 °С), и кипяток (для получения 100 °С – верхняя граница измерения). Датчик диод D1 следует сначала поместить в воду со льдом, проконтролировать вторым термометром температуру 0 °С и потенциометром Р2 установить показание, среднее между -01 и 00 (так же как и при «грубой» градуировке). Далее D1 следует поместить в кипяток и потенциометром Р1 установить показание, среднее между 99 и 00. После выполнения этих действий термометр практически готов к работе, но повторение процесса градуировки два или три раза позволит получить лучшую линейность измерений. Диод-датчик как во время градуировки, так и при дальнейшей эксплуатации должен быть помещен в герметический корпус. Термометр можно питать напряжением 12-15 В. Рекомендуется стабилизатор US1 снабдить радиатором с поверхностью в несколько квадратных сантиметров. Потребляемый ток не более 120 мА.

» Читать запись: ТЕРМОМЕТР С ЦИФРОВОЙ ШКАЛОЙ ОТ -20 ДО +99 °С

Измеритель температуры и давления на AVR – Часть 2

June 27, 2010

Использование встроенного АЦП

Встроенный АЦП последовательного приближения входит в состав почти всех МК семейства Mega и большинства МК семейства Tiny, кроме простей­ших младших моделей и увы, знакомого нам Tiny2313. Мы не будем жаться (от батареек термометру-барометру работать не придется, и экономить тут нечего) и выберем ATniega8535 в корпусе с 40 выводами, у которого имеют­ся четыре порта А, В, С и D полностью (каждый по 8 выводов) и некоторая часть выводов задействована только под альтернативные функции.

» Читать запись: Измеритель температуры и давления на AVR – Часть 2

Измеритель температуры и давления на AVR – Часть 1

June 27, 2010

Прежде чем непосредственно заняться этой относительно сложной конструк­цией, нам придется углубиться в теорию и понять, как в восьмиразрядном контроллере производить арифметические действия с многобайтовыми чис­лами, и к тому же получать результат в десятичной системе счисления. Без этого никакой измеритель с индикацией спроектировать будет невозможно, так как АЦП контроллера выдает абстрактные численные результаты, а нам нужны физические величины. Подгонять выходную шкалу с помощью регу­лирования соотношений опорного и измеряемого напряжения, как мы это делали в цифровом термометре из главы 17, при наличии процессора— не просто глупое, но и крайне неудобное занятие: для термометра нужна одна шкала, для датчика давления — совсем другая (а если бы мы еще пару датчи­ков других величин придумали вставить?).

» Читать запись: Измеритель температуры и давления на AVR – Часть 1

Практическая схема термометра

June 27, 2010

Теперь, вооружившись всеми этими знаниями, приступим, наконец, к наше­му термометру. И сначала нам надо будет посчитать — что мы имеем на вхо­де и что мы хотим при этом получить на выходе?

Начнем с выхода— температура традиционно демонстрируется в виде «ХХ,Х». Таким образом, мы должны использовать только три младших разряда, при этом диапазон температур получится от -99,9 до +99,9 °С. Собственно говоря, такой диапазон чересчур широкий, практически для «погодного» термометра хватило бы и диапазона от -50 до +50 °С. В чем и состоит, как мы уже говорили, недостаток использования готовых микро­схем — мы вынуждены устанавливать диапазон в соответствии с возмож­ностями отображения чисел с помощью ПВ2. И при этом мы теряем ровно два двоичных разряда, ужимая диапазон в 4 раза. Никто нам, конечно, не запретит подключить все четыре индикатора и демонстрировать темпера­туру от -199,9 до 199,9 °С. Но если диапазон выше 100 °С еще может при­годиться в быту (скажем, признаком готовности варенья служит темпера­тура 105—106 °С), то отрицательный диапазон аж до -200 °С вряд ли потребуется даже для самых специфических производственных нужд, а для научных задач такие температуры измеряются своими способами. Но, ко­нечно, никто не запрещает вам использовать, например, половину диапазо­на со сдвигом, от -50 до +150 "^С — все будет определяться соотношением резисторов, как мы увидим, и наличием индикаторов. Калибровку для про­стоты будем производить от О до 50 градусов, полагая (и это оправдывается на практике), что термодатчик при не слишком большом углублении в от­рицательную область ведет себя линейно.

» Читать запись: Практическая схема термометра

Простейшие электронные термометры на батарейке

June 26, 2010

Как ни странно, но такое распространенное устройство, как бытовой термо­метр, требует достаточно высокой точности: не хуже 0,1—0,2 °С, хотя бы по той причине, что не очень красиво, когда изобретенный вами прибор показы­вает +1 градус, в то время как лужи вокруг стойко покрылись льдом. Для обычного диапазона уличных термометров от -50 до +50 °С такая точность эквивалентна относительной погрешности в 0,1%, что достаточно низкая ве­личина для того, чтобы отнестись к ней со всем возможным уважением: сравните с погрешностью не самых дешевых серийных мультиметров, лежа­щей в лучшем случае в пределах 0,5%.

» Читать запись: Простейшие электронные термометры на батарейке

Электронный термометр 3

June 19, 2010

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.

» Читать запись: Электронный термометр 3

Чувствительный аквариумный термометр на одной микросхеме простая схема

June 15, 2010

Для контроля температуры в водной среде аквариума удобно применять чувствительный преобразователь, схема которого пред­ставлена на рис. 5.11. Интегральный таймер типа КР1006ВИ1 в режиме самовозбуждающегося мультивибратора можно приме­нить для генерации прямоугольного импульса напряжения, у кото­рого частота в точности соответствует измеряемой температуре. В зарядкой цепи таймера при этом используется термистор с от­рицательным ТКЕ. При изменении температуры от 3 до 46’^С час­тота на выходе схемы меняется по почти линейному закону в пре­делах от 38 до 114 Гц. Во всем этом интервале температур нет ни одной точки, где бы частота отклонялась от идеальной зависимо­сти больше чем на ±1 Гц. Благодаря малому числу используемых

» Читать запись: Чувствительный аквариумный термометр на одной микросхеме простая схема

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