Termometer digital isi rumah. Skim, penerangan

Perpustakaan teknikal percuma

ENSIKLOPEDIA ELEKTRONIK RADIO DAN KEJURUTERAAN ELEKTRIK
Perpustakaan percuma / Skim peranti radio-elektronik dan elektrik

Termometer digital isi rumah. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik

Perpustakaan teknikal percuma

Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik / Pengawal selia kuasa, termometer, penstabil haba

Komen artikel

Keperluan untuk meter suhu adalah disebabkan oleh banyak keadaan. Dalam kehidupan seharian, sebagai contoh, keperluan untuk mengukur suhu badan atau air seseorang dengan cepat, untuk memandikan kanak-kanak, suhu di dalam atau di luar bilik, di rumah hijau atau rumah hijau, di ruangan bawah tanah, jika sayur-sayuran disimpan di sana, di dalam peti sejuk atau ruang penyejuk beku, air di dalam akuarium dan banyak lagi objek lain.

Termometer isi rumah biasanya tertakluk kepada keperluan seperti ketepatan pengukuran - tidak lebih buruk daripada 0,5 C dalam julat suhu dari -50 hingga +100 ° C (apabila mengukur suhu badan manusia - tidak lebih buruk daripada 0,1 ... 0,2 ° C), saiz kecil , keberkesanan kos, autonomi bekalan kuasa, inersia haba yang rendah dan keselamatan kebersihan. Termometer digital yang agak mudah yang diterangkan di sini sebahagian besarnya memenuhi keperluan ini.

Elemen sensitif peranti adalah sensor suhu, prinsip operasinya berdasarkan sifat beberapa bahan untuk menukar rintangan elektriknya dengan perubahan suhu. Penderia suhu mungkin berbeza. Dalam industri, sebagai contoh, penukar haba logam besar (tembaga atau platinum) sering digunakan.

Untuk perkakas rumah, termistor semikonduktor bersaiz kecil MMT, KMT, ST1, ST3, TR-4 adalah paling sesuai. MMT-4, yang, berbanding dengan transduser logam, mempunyai inersia haba yang lebih sedikit, mempunyai pekali rintangan suhu (TCR) hampir sepuluh kali lebih tinggi, rintangan elektrik yang lebih tinggi, yang memungkinkan untuk mengabaikan sepenuhnya rintangan wayar yang menyambungkan sensor kepada peranti. Ciri-ciri terbaik dimiliki oleh termistor vitrified TR-4 berbentuk titisan kecil dengan TCR yang dikurangkan. Ia mempunyai dimensi 6x4x2,5 mm; petunjuk fleksibel sepanjang 80 mm diperbuat daripada wayar dengan kekonduksian haba yang rendah. Jisimnya ialah 0,3 g.

Ciri-ciri elektrik utama termistor TR-4: rintangan nominal - 1 kOhm ± 2% pada suhu +25 ° C, TKS - kira-kira 2% / ° C, julat suhu operasi -60 ... + 200 "C, pemalar masa - 3 s .

Termometer digital isi rumah

Kelemahan termistor semikonduktor adalah ketidaklinearan pergantungan rintangan pada suhu dan penyebaran yang ketara dalam ciri, yang merupakan sebab utama yang menghalang penggunaan meluasnya untuk pengukuran suhu. Graf menggambarkan pergantungan tipikal rintangan termistor semikonduktor TR-4 dan MMT-4 pada suhu. Walau bagaimanapun, penyelesaian litar yang sepadan untuk linearisasi ciri sebahagian besarnya boleh menghapuskan kelemahan ini.

Ciri teknikal utama termometer menggunakan termistor TR-4 di dalamnya:

Gambarajah skematik termometer ditunjukkan dalam rajah. 1. Asas peranti ialah penukar analog-ke-digital (ADC) DA3 yang menyepadukan, kepada output yang penunjuk kristal cecair empat digit HG1 disambungkan. Asas elemen sedemikian dibenarkan untuk mengurangkan penggunaan kuasa dan menyediakan peranti dengan dimensi dan berat yang kecil.

Termometer digital isi rumah
nasi. 1. gambarajah litar

Termometer digital isi rumah
nasi. 2. PCB

Litar pengukur peranti dibentuk oleh perintang penetapan arus R1, perintang R2 dan R3, yang membentuk voltan rujukan Uobr, termistor R4, voltan Ut, di mana ia berubah bergantung pada suhu, dan perintang pampasan, fungsi yang dilakukan oleh perintang R5, R6. Untuk mengurangkan ralat daripada pemanasan sendiri termistor, nilai perintang penetapan arus R1 dipilih supaya arus dalam litar pengukur adalah lebih kurang 0,1 mA.

Peranti menggunakan pengukuran langsung rintangan haba dengan kaedah nisbah - termistor R4 dan perintang rujukan (R2 + R3) disambungkan secara bersiri dan arus yang sama mengalir melaluinya. Penurunan voltan yang berlaku merentasi termistor disalurkan kepada pin input 30 dan 31, dan penurunan voltan merentasi perintang rujukan, yang bertindak sebagai sumber voltan rujukan Uobr, kepada pin 35 dan 36 DA3 ADC.

Dengan kaedah pengukuran ini, hasil penukaran ADC tidak bergantung pada arus dalam litar pengukur, yang bermaksud bahawa tidak ada keperluan untuk sumber arus dan voltan rujukan berkualiti tinggi yang digunakan secara tradisional, di mana ciri-ciri ketepatan meter sebahagian besarnya bergantung.

Untuk peranti yang beroperasi dalam mod pengukuran suhu, masalah biasa adalah untuk mengimbangi nilai awal rintangan haba pada suhu sifar. Untuk melakukan ini, rintangan perintang pampasan (R5 + R6) dipilih sama dengan rintangan termistor R4 pada suhu sifar, dan untuk mengimbangi jumlah nilai voltan Ut + Uk yang dibekalkan kepada ADC pin 30, voltan bersamaan dengan 31 Uk digunakan pada pin 2nya, yang membentuk penguat kendalian DA2 dengan perolehan K=(1+R14/R13)=2. Kemudian, dengan mengambil kira hakikat bahawa rintangan termistor berkurangan dengan peningkatan suhu, kita mempunyai Uin ac = U+in - U-in = 2Uk-(Ut+Uk) = Uk-Ut.

Linearisasi pergantungan bukan linear bagi rintangan haba pada suhu dilaksanakan dengan memecut termistor R4 dengan perintang R11 - secara kasar, dan tepat dengan memasukkan op-amp DA1 ke dalam peranti. Tetapi perintang shunt R11 hanya membetulkan sebahagiannya bukan lineariti ini, agak mengembangkan julat suhu operasi.

Prinsip linearisasi yang tepat adalah berdasarkan perubahan dalam pekali penukaran ADC bergantung kepada voltan rujukan Uobr. Ia berubah disebabkan oleh maklum balas melalui op-amp DA1. Dengan sambungan sedemikian, sebahagian daripada voltan input Uin, ditentukan oleh keuntungan op-amp DA1 V = [1+(R8+R9)/R7], ditambah kepada voltan Uobr. Lebih banyak rintangan termistor meningkat dengan penurunan suhu, lebih cepat voltan rujukan berkembang, dan ini membawa kepada penurunan berkadar dalam pekali penukaran ADC: -arr - voltan pada pin 0 dan 36 ADC, masing-masing.

Jika kita mengambil nilai pembahagian digit terkecil yang sama dengan 0,1 C, maka dalam bentuk akhir petunjuk penunjuk digital NG1 akan ditentukan oleh ungkapan N=100Uin/Uobr=100(Uk-Ut)/[(U0). -B(Uk-Ut)]=100(R5 +R6-R4)/[(R2+R3)-B(R5+R6-R4)]

Unsur lain termometer yang memastikan operasi ADC adalah tipikal. Transistor VT1, dihidupkan oleh penyongsang, berfungsi untuk menunjukkan tanda titik perpuluhan dalam penunjuk digital HG1.

Butiran peranti dipasang pada papan litar bercetak yang diperbuat daripada gentian kaca foil dengan ketebalan 1,5 mm. Cip DA3 dipasang pada sisi konduktor bercetak. Soket X1, X2 (daripada penyambung 2PM) dipateri terus ke papan litar bercetak. Pad bercetak juga disediakan untuk memasang suis SA1. Perintang tetap - C2-29V, perintang penalaan - SP3-38a. Kapasitor: C1 - K50-6, C3 dan C7 - K22U, C5 - K73-17, C2 dan C6 - K73-24. Suis SA1 - PD9-2, bateri GB1 - "Korund". Penunjuk IZHKTS1-4/8 boleh digantikan dengan IZHTS-5.

Reka bentuk sensor adalah sewenang-wenangnya. Sebagai contoh, dalam batang plastik dengan diameter 5 dan panjang 65-70 mm, lubang paksi melalui dengan diameter kira-kira 3 mm digerudi, dan kemudian ceruk digerudi di salah satu hujungnya. Tiub penebat nipis diletakkan pada petunjuk termistor, petunjuk disalurkan ke dalam lubang pada rod, termistor dipasang di ceruk dan dimeterai dengan gam BOV-1 bernama KO947 varnis. Hujung kabel fleksibel dua dawai dipateri kepada kesimpulan dan sekeping tiub duralumin berdinding nipis berfungsi sebagai pemegang penderia dipasang dengan ketat pada hujung rod bertentangan dengan termistor. Panjang kabel penyambung adalah kira-kira 1,5 m.

Disebabkan oleh variasi ketara dalam parameter termistor semikonduktor, tiga perintang pemangkasan diperkenalkan ke dalam peranti: R5 - untuk menetapkan sifar, R2 - untuk menetapkan skala skala dan R9 - untuk melinearkan ciri termistor.

Pelarasan termometer yang paling mudah dilakukan mengikut tiga nilai suhu kawalan: air cair (0 ° C), badan manusia (36,6 ° C) dan air mendidih (100 ° C). Titik ujian pertama ini mengukur suhu air dalam ais, bukan air dengan ais, yang mungkin melebihi 1 °C. Di titik kawalan kedua, termometer perubatan digunakan sebagai instrumen rujukan. Takat didih air mesti diperbetulkan untuk tekanan atmosfera. Di Pyatigorsk, sebagai contoh, terletak pada ketinggian kira-kira 500 m di atas paras laut, air mendidih pada suhu 92,5 ° C.

Pelarasan dimulakan dengan meletakkan sensor dalam air cair. Perintang pemangkas R5 menetapkan penunjuk kepada sifar. Kemudian, dengan melaraskan perintang R2 dan R9 secara bergilir-gilir, bacaan penunjuk diperoleh sepadan dengan nilai suhu di dua titik kawalan yang lain. Seterusnya, sensor sekali lagi diletakkan di dalam air cair dan semua ukuran kawalan diulang.

Pelarasan peranti yang lebih tepat boleh dilakukan menggunakan termometer merkuri industri dengan pembahagian skala 0,2 ° C.

Daripada termistor TR-4, termistor lain untuk aplikasi yang lebih luas boleh digunakan dalam sensor, tetapi dengan pelarasan wajib rintangan beberapa perintang peranti. Jadi, dengan MMT-4 dengan rintangan nominal 1,3 kOhm, rintangan perintang R11 harus dikurangkan kepada 3,3 kOhm, dan dengan termistor ST3-19 dengan rintangan nominal 2,2 kOhm - sehingga 3 kOhm.

Mod pengendalian ADC apabila menggunakan termistor TR-4 dan MMT-4 dalam peranti ditunjukkan dalam jadual. Jika tidak terdapat had pelarasan yang mencukupi dengan perintang pemangkasan, kecuali untuk R11, maka anda mungkin perlu memilih perintang R3, R6, R8.

Pengarang; V. Suetin, Pyatigorsk; Penerbitan: cxem.net

Lihat artikel lain bahagian Pengawal selia kuasa, termometer, penstabil haba.

Baca dan tulis berguna komen pada artikel ini.

<< Belakang

Berita terkini sains dan teknologi, elektronik baharu:

Kulit tiruan untuk emulasi sentuhan 15.04.2024

Dalam dunia teknologi moden di mana jarak menjadi semakin biasa, mengekalkan hubungan dan rasa dekat adalah penting. Perkembangan terkini dalam kulit tiruan oleh saintis Jerman dari Universiti Saarland mewakili era baharu dalam interaksi maya. Penyelidik Jerman dari Universiti Saarland telah membangunkan filem ultra nipis yang boleh menghantar sensasi sentuhan dari jauh. Teknologi canggih ini menyediakan peluang baharu untuk komunikasi maya, terutamanya bagi mereka yang mendapati diri mereka jauh daripada orang tersayang. Filem ultra-nipis yang dibangunkan oleh penyelidik, hanya 50 mikrometer tebal, boleh disepadukan ke dalam tekstil dan dipakai seperti kulit kedua. Filem ini bertindak sebagai penderia yang mengenali isyarat sentuhan daripada ibu atau ayah, dan sebagai penggerak yang menghantar pergerakan ini kepada bayi. Ibu bapa yang menyentuh fabrik mengaktifkan penderia yang bertindak balas terhadap tekanan dan mengubah bentuk filem ultra-nipis. ini ...>>

Petgugu Global kotoran kucing 15.04.2024

Menjaga haiwan peliharaan selalunya boleh menjadi satu cabaran, terutamanya dalam hal menjaga kebersihan rumah anda. Penyelesaian menarik baharu daripada pemula Global Petgugu telah dipersembahkan, yang akan menjadikan kehidupan lebih mudah bagi pemilik kucing dan membantu mereka memastikan rumah mereka bersih dan kemas dengan sempurna. Startup Petgugu Global telah melancarkan tandas kucing unik yang boleh menyiram najis secara automatik, memastikan rumah anda bersih dan segar. Peranti inovatif ini dilengkapi dengan pelbagai sensor pintar yang memantau aktiviti tandas haiwan kesayangan anda dan diaktifkan untuk membersihkan secara automatik selepas digunakan. Peranti ini bersambung ke sistem pembetung dan memastikan penyingkiran sisa yang cekap tanpa memerlukan campur tangan daripada pemilik. Selain itu, tandas mempunyai kapasiti storan boleh siram yang besar, menjadikannya sesuai untuk isi rumah berbilang kucing. Mangkuk sampah kucing Petgugu direka bentuk untuk digunakan dengan sampah larut air dan menawarkan pelbagai jenis tambahan ...>>

Daya tarikan lelaki penyayang 14.04.2024

Stereotaip bahawa wanita lebih suka "budak jahat" telah lama tersebar luas. Walau bagaimanapun, penyelidikan baru-baru ini yang dijalankan oleh saintis British dari Universiti Monash menawarkan perspektif baru mengenai isu ini. Mereka melihat bagaimana wanita bertindak balas terhadap tanggungjawab emosi lelaki dan kesanggupan untuk membantu orang lain. Penemuan kajian itu boleh mengubah pemahaman kita tentang perkara yang menjadikan lelaki menarik kepada wanita. Kajian yang dijalankan oleh saintis dari Universiti Monash membawa kepada penemuan baharu tentang daya tarikan lelaki kepada wanita. Dalam eksperimen itu, wanita ditunjukkan gambar lelaki dengan cerita ringkas tentang tingkah laku mereka dalam pelbagai situasi, termasuk reaksi mereka terhadap pertemuan dengan gelandangan. Sebahagian daripada lelaki itu tidak mengendahkan gelandangan itu, manakala yang lain membantunya, seperti membelikan dia makanan. Kajian mendapati lelaki yang menunjukkan empati dan kebaikan lebih menarik perhatian wanita berbanding lelaki yang menunjukkan empati dan kebaikan. ...>>

Berita rawak daripada Arkib

Cucian kering ultrasonik di rumah 11.08.2006

Syarikat Jerman "Roventa" mula menghasilkan peranti untuk mengeluarkan kotoran dengan ultrasound.

Ia adalah kotak kecil dengan "pen" dilekatkan padanya. Meletakkan kain penyerap khas di bawah kain dengan noda, tekan butang pada pen, dan beberapa titisan larutan pencuci dikeluarkan daripadanya. Dengan menekan butang kedua, ultrasound dihidupkan.

Selepas beberapa laluan "pen" di atas kawasan yang tercemar, getaran ultrasonik memecahkan zarah kotoran dan memindahkannya ke dalam larutan yang diserap oleh serbet.

Berita menarik lain:

▪ Keselamatan di Internet

▪ Prototaip denyar QLC NAND 96 lapisan dicipta

▪ Bahan nano magnetik untuk melindungi sekuriti daripada pemalsuan

▪ GPS dan pemukul untuk melawan jalan berlubang

▪ Stadium menjana elektrik

Suapan berita sains dan teknologi, elektronik baharu

Bahan-bahan menarik Perpustakaan Teknikal Percuma:

▪ bahagian tapak Unit Peralatan Radio Amatur. Pemilihan artikel

▪ Artikel Freebie. Ungkapan popular

▪ artikel Adakah pemakanan berasingan berguna? Jawapan terperinci

▪ artikel Planer dari sudut. bengkel rumah

▪ pasal Starter car. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik

▪ pasal Gadis di udara tanpa sokongan. Fokus Rahsia

Tinggalkan komen anda pada artikel ini:

Semua bahasa halaman ini

Laman utama | Perpustakaan | artikel | Peta Laman | Ulasan laman web