|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
RADYO ELEKTRONİK VE ELEKTRİK MÜHENDİSLİĞİ ANSİKLOPEDİSİ Ev tipi dijital termometre. Radyo elektroniği ve elektrik mühendisliği ansiklopedisi
Radyo elektroniği ve elektrik mühendisliği ansiklopedisi / Güç regülatörleri, termometreler, ısı stabilizatörleri Bir sıcaklık ölçere olan ihtiyaç birçok koşuldan kaynaklanmaktadır. Günlük yaşamda, örneğin, bir kişinin vücudunun veya suyunun sıcaklığını, bir çocuğu yıkamak için, odanın içindeki veya dışındaki sıcaklığı, bir serada veya serada, sebzeler orada depolanıyorsa bodrumda hızlı bir şekilde ölçme ihtiyacı. buzdolabı veya dondurucu bölmesi, akvaryumdaki su ve diğer birçok nesne. Ev tipi termometreler genellikle ölçüm doğruluğu - -0,5 ila +50 ° C sıcaklık aralığında 100 C'den daha kötü değil (insan vücut sıcaklığını ölçerken - 0,1 ... 0,2 ° C'den daha kötü değil), küçük boyut gibi gereksinimlere tabidir. , maliyet etkinliği, güç kaynağı özerkliği, düşük termal atalet ve hijyenik güvenlik. Burada açıklanan nispeten basit dijital termometre, bu gereksinimleri büyük ölçüde karşılar. Cihazın hassas elemanı, çalışma prensibi bazı malzemelerin sıcaklıktaki bir değişiklikle elektrik direncini değiştirme özelliğine dayanan bir sıcaklık sensörüdür. Sıcaklık sensörleri farklı olabilir. Örneğin endüstride, genellikle masif metal (bakır veya platin) termal dönüştürücüler kullanılır. Ev aletleri için küçük boyutlu yarı iletken termistörler MMT, KMT, ST1, ST3, TR-4 en uygunudur. Metal dönüştürücülere kıyasla çok daha az termal atalete sahip olan MMT-4, neredeyse on kat daha yüksek sıcaklık direnç katsayısına (TCR), daha yüksek elektrik direncine sahiptir, bu da sensörü bağlayan tellerin direncini tamamen ihmal etmeyi mümkün kılar cihaza. En iyi özellikler, azaltılmış bir TCR'ye sahip minyatür damla şekilli vitrifiye termistör TR-4'e sahiptir. 6x4x2,5 mm ölçülerinde olup; 80 mm uzunluğundaki esnek uçlar, düşük termal iletkenliğe sahip telden yapılmıştır. Kütlesi 0,3 g'dır. TR-4 termistörün ana elektriksel özellikleri: nominal direnç - +1 ° C sıcaklıkta 2 kOhm ±% 25, TKS - yaklaşık% 2 / ° C, çalışma sıcaklığı aralığı -60 ... + 200 "C, zaman sabiti - 3 sn.
Yarı iletken termistörlerin dezavantajı, direncin sıcaklığa bağımlılığının doğrusal olmaması ve sıcaklık ölçümü için yaygın kullanımlarını engelleyen ana neden olan özelliklerde önemli bir dağılım olmasıdır. Grafik, TR-4 ve MMT-4 yarı iletken termistörlerin direncinin sıcaklığa tipik bağımlılığını göstermektedir. Bununla birlikte, karakteristiğin doğrusallaştırılması için ilgili devre tasarımı çözümleri, bu eksiklikleri büyük ölçüde ortadan kaldırabilir. İçinde TR-4 termistör kullanılan termometrenin ana teknik özellikleri:
Çözünürlük, °С. . . 0,1 Ölçüm hatası, °С, çalışma aralığının kenarlarında. . . ±0,5 çalışma aralığının orta kısmında, daha kötü değil. . . ±0,1...0,2 Güç kaynağı voltajı, V. . . 9 Tüketilen akım, mA. . . bir Boyutlar, mm . . 175x65x30 Kütle, g. . . 250 Termometrenin şematik diyagramı Şek. 1. Cihazın temeli, çıkışına dört basamaklı bir sıvı kristal gösterge HG3'in bağlı olduğu entegre bir analogdan dijitale dönüştürücü (ADC) DA1'tür. Böyle bir eleman tabanı, güç tüketimini azaltmaya ve cihaza küçük boyutlar ve ağırlık sağlamaya izin verdi.
Cihazın ölçüm devresi, bir akım ayar direnci R1, referans voltajı Uobr, termistör R2, sıcaklığa bağlı olarak değiştiği Ut voltajı ve bir dengeleyici direnç olan R3 ve R4 dirençlerinden oluşur. R5, R6 dirençleri tarafından gerçekleştirilir. Termistörün kendi kendine ısınmasından kaynaklanan hatayı azaltmak için akım ayar direnci R1'in değeri, ölçüm devresindeki akım yaklaşık 0,1 mA olacak şekilde seçilir. Cihaz, oran yöntemiyle termal direncin doğrudan bir ölçümünü kullanır - termistör R4 ve referans direnç (R2 + R3) seri olarak bağlanır ve içlerinden aynı akım geçer. Termistör boyunca meydana gelen voltaj düşüşü, 30 ve 31 numaralı giriş pinlerine beslenir ve referans voltajı Uobr kaynağı olarak işlev gören referans direnci üzerindeki voltaj düşüşü, DA35 ADC'nin 36 ve 3 pinlerine beslenir. Bu ölçüm yöntemiyle, ADC dönüşümünün sonucu ölçüm devresindeki akıma bağlı değildir, bu da geleneksel olarak kullanılan yüksek kaliteli akım ve referans voltaj kaynaklarına gerek olmadığı anlamına gelir; büyük ölçüde bağlıdır. Sıcaklık ölçüm modunda çalışan bir cihaz için tipik bir sorun, sıfır sıcaklıkta termal direncin başlangıç değerini telafi etmektir. Bunu yapmak için, kompanzasyon direncinin (R5 + R6) direnci, sıfır sıcaklıkta R4 termistörünün direncine eşit olarak ve ADC'ye sağlanan Ut + Uk voltaj değerlerinin toplamını telafi etmek için seçilir. pim 30, 31 Uk'ye eşit bir voltaj, K=(2+R2/R1)=14 kazancı ile işlemsel yükseltici DA13'yi oluşturan pim 2'e uygulanır. O zaman, termistörün direncinin artan sıcaklıkla azaldığı dikkate alındığında, Uin ac = U+in - U-in = 2Uk-(Ut+Uk) = Uk-Ut olur. Termal direncin sıcaklığa doğrusal olmayan bağımlılığının doğrusallaştırılması, termistör R4'ü direnç R11 ile şöntleyerek - kabaca ve tam olarak DA1 op-amp'i cihaza sokarak gerçekleştirilir. Ancak şönt direnci R11, çalışma sıcaklığı aralığını biraz genişleterek bu doğrusal olmamayı yalnızca kısmen düzeltir. Doğru doğrusallaştırma ilkesi, Uobr referans voltajına bağlı olarak ADC'nin dönüştürme katsayısındaki değişikliklere dayanır. Op-amp DA1 aracılığıyla geri bildirim nedeniyle değişir. Böyle bir bağlantıyla, op-amp DA1 V = [1+(R8+R9)/R7] kazancı tarafından belirlenen Uin giriş geriliminin bir kısmı Uobr gerilimine eklenir. Termistörün direnci azalan sıcaklıkla ne kadar artarsa, referans voltajı o kadar hızlı artar ve bu, ADC dönüşüm katsayısında orantılı bir azalmaya yol açar: -arr - sırasıyla ADC'nin 0 ve 36 pinlerindeki voltajlar. 0,1 C'ye eşit en önemsiz basamağın bölme değerini alırsak, son biçimde NG1 dijital göstergesinin göstergesi N=100Uin/Uobr=100(Uk-Ut)/[(U0) ifadesiyle belirlenir. -B(Uk-Ut)]=100(R5 +R6-R4)/[(R2+R3)-B(R5+R6-R4)] ADC'nin çalışmasını sağlayan termometrenin diğer elemanları tipiktir. İnvertör tarafından açılan transistör VT1, HG1 dijital göstergesindeki ondalık nokta işaretini göstermeye yarar. Cihazın detayları, 1,5 mm kalınlığında folyo cam elyafından yapılmış bir baskılı devre kartı üzerine monte edilmiştir. DA3 çipi, baskılı iletkenlerin yan tarafına monte edilmiştir. X1, X2 soketleri (2PM konektöründen) doğrudan baskılı devre kartlarına lehimlenmiştir. SA1 anahtarını takmak için basılı pedler de sağlanmıştır. Sabit dirençler - C2-29V, ayar dirençleri - SP3-38a. Kondansatörler: C1 - K50-6, C3 ve C7 - K22U, C5 - K73-17, C2 ve C6 - K73-24. Anahtar SA1 - PD9-2, pil GB1 - "Korund". IZHKTS1-4/8 göstergesi IZHTS-5 ile değiştirilebilir. Sensörün tasarımı isteğe bağlıdır. Örneğin, 5 çapında ve 65-70 mm uzunluğundaki plastik bir çubukta, yaklaşık 3 mm çapında bir eksenel delik açılır ve ardından uçlarından birinde bir girinti açılır. Termistörün uçlarına ince yalıtkan tüpler konur, uçlar çubuktaki deliğe geçirilir, termistör girintiye takılır ve KO1 vernik adlı BOV-947 yapıştırıcı ile sızdırmaz hale getirilir. İki telli esnek bir kablonun uçları uçlara lehimlenmiştir ve bir sensör tutacağı görevi gören bir parça ince duvarlı duralümin tüp, termistörün karşısındaki çubuğun ucuna sıkıca yerleştirilmiştir. Bağlantı kablosunun uzunluğu yaklaşık 1,5 m'dir. Yarı iletken termistörlerin parametrelerindeki önemli değişiklik nedeniyle, cihaza üç düzeltme direnci eklenir: R5 - sıfır ayarlamak için, R2 - ölçek ölçeğini ayarlamak için ve R9 - termistör özelliklerini doğrusallaştırmak için. Termometrenin en basit ayarı, üç kontrol sıcaklık değerine göre rahatlıkla yapılır: eriyik su (0°C), insan vücudu (36,6°C) ve kaynar su (100°C). Bu test noktalarından ilki, 1 °C'nin üzerinde olabilecek buzlu suyun değil, buzdaki suyun sıcaklığını ölçer. İkinci kontrol noktasında referans enstrüman olarak bir tıbbi termometre kullanılır. Suyun kaynama noktası atmosfer basıncına göre düzeltilmelidir. Örneğin deniz seviyesinden yaklaşık 500 m yükseklikte bulunan Pyatigorsk'ta su 92,5 ° C sıcaklıkta kaynar. Ayar, sensörün eriyik suya yerleştirilmesiyle başlar. Kırpıcı direnci R5, göstergeyi sıfıra ayarlar. Ardından, R2 ve R9 dirençlerini dönüşümlü olarak ayarlayarak, diğer iki kontrol noktasındaki sıcaklık değerlerine karşılık gelen gösterge okumaları elde edilir. Daha sonra sensör tekrar eriyik suya yerleştirilir ve tüm kontrol ölçümleri tekrarlanır. Cihazın daha hassas ayarı, 0,2 ° C ölçekli endüstriyel cıvalı termometreler kullanılarak gerçekleştirilebilir. TR-4 termistörü yerine, sensörde daha geniş uygulamalı diğer termistörler kullanılabilir, ancak bazı cihaz dirençlerinin direncinin zorunlu olarak ayarlanmasıyla. Bu nedenle, 4 kOhm nominal dirençli MMT-1,3 ile, direnç R11'in direnci 3,3 kOhm'a ve 3 kOhm nominal dirençli ST19-2,2 termistör ile - 3 kOhm'a düşürülmelidir. Cihazda TR-4 ve MMT-4 termistörleri kullanılırken ADC'nin çalışma modları tabloda gösterilmiştir. Kırpma dirençlerinde R11 dışında yeterli ayar limiti yoksa, R3, R6, R8 dirençlerini seçmeniz gerekebilir. Yazar; V. Suetin, Pyatigorsk; Yayın: cxem.net
Bahçelerdeki çiçekleri inceltmek için makine
02.05.2024 Gelişmiş Kızılötesi Mikroskop
02.05.2024 Böcekler için hava tuzağı
01.05.2024
▪ Sokak güneş ve rüzgar tarafından aydınlatılıyor ▪ Cep telefonunuzu hırsızlıktan nasıl korursunuz ▪ Grafen içinde akan elektronların viskoz sıvısı
▪ Videotechnique sitesinin bölümü. Makale seçimi ▪ makale Bilişim. Ders Notları ▪ Ajgon makalesi. Efsaneler, yetiştirme, uygulama yöntemleri ▪ makale Teorisi: ses ve ton kontrolü. Radyo elektroniği ve elektrik mühendisliği ansiklopedisi
Ana sayfa | Kütüphane | Makaleler | Site haritası | Site incelemeleri
www.diagram.com.ua |
Diğer makalelere bakın bölüm 
En son bilim ve teknoloji haberleri, yeni elektronikler:
Bu sayfanın tüm dilleri