Termometer nisbah. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik

Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik / Teknologi mengukur

 Komen artikel

Dalam termometer ini, dibina di atas penderia suhu standard siri TSM, digunakan secara meluas dalam industri, dan cip ADC dwi-integrasi KR572PV2, direka khas untuk instrumen pengukur, semua langkah telah diambil untuk mengimbangi pengaruh sumber ralat dan peningkatan. ketepatan bacaan suhu.

Kaedah nisbahmetrik untuk mengukur rintangan penderia suhu perintang (kaedah nisbah) menyediakan cara mudah untuk menghapuskan pengaruh ketidakstabilan arus yang mengalir melalui sensor pada ketepatan penukaran. Prinsip kaedah ini digambarkan dalam Rajah. 1. Arus I mencipta penurunan voltan Ud=I·Rd merentasi rintangan sensor Rd. Rintangan contoh R disambung secara bersiri dengan penderia₀, di mana voltan jatuh U₀. Hasil pengukuran N=Ud/U₀₌Rd/Ro tidak bergantung pada arus, kerana Ud dan Uo berubah secara berkadar kepadanya. Ketepatan pengukuran hanya bergantung pada kestabilan suhu bagi rintangan rujukan R₀.

nasi. 1. Kaedah nisbah untuk mengukur rintangan penderia suhu perintang

Litar mikro KR572PV2 (analog ICL7107 yang diimport) direka khusus untuk pengukuran sedemikian. Ia mempunyai input berbeza yang diasingkan bersama bagi Uin (input) yang diukur dan voltan Urev rujukan, dan hasil pengukuran ialah nisbah Uin kepada Urev.

nasi. 2. Skema litar pengukur

Apabila mengukur suhu pada skala Celsius, ia juga perlu untuk memaparkan tanda suhu. Untuk melakukan ini, anda perlu memasuki litar pengukur, seperti yang ditunjukkan dalam Rajah. 2, perintang bias R_cm, yang rintangannya mestilah sama dengan rintangan penderia pada suhu 0 ^оC. Hasil pengukuran akan sama dengan

N \uXNUMXd (Ud - Ucm) / Uo \uXNUMXd (Rd - Rcm) / Ro.

Ketepatan pengukuran dalam kes ini bergantung pada kestabilan suhu bukan sahaja Ro, tetapi juga Rcm. Walau bagaimanapun, litar mikro KR572PV2 tidak mempunyai input untuk membekalkan voltan Ucm. Dalam versi termometer yang dicadangkan, bukan sahaja ini, tetapi juga masalah lain diselesaikan. Ia tidak sensitif terhadap kestabilan arus yang mengalir melalui sensor, hanyut sifar dan hanyut perolehan penguat operasi yang disertakan dalam peranti, terhadap rintangan wayar yang menyambungkan sensor dan termometer, rintangan sementara kenalan penyambung sensor , dan dalam hal menggunakan beberapa sensor boleh tukar - kepada rintangan sementara suis kenalan.

Termometer mengukur suhu dalam julat dari -50 hingga 180 ^оC dengan resolusi 0,1 ^оC. Sensor ialah termometer rintangan kuprum piawai (RCT) dengan ciri 23 [1] dan rintangan 53 Ohm pada 0 ^оC. Kelinearan skala instrumen hanya bergantung pada penderia dan dikekalkan sepanjang julat keseluruhan suhu yang diukur.

Rajah termometer ditunjukkan dalam Rajah. 3. Voltan yang dibekalkan kepada input litar mikro DD5 terbentuk pada kapasitor C11-C14, disambungkan secara bergilir-gilir kepada output op-amp DA1 oleh pemilih-multiplexer DD4 (K561KP2), yang mampu menukar isyarat analog. Secara serentak dengan DD4, pemilih-multiplexer DD1 (K561KP1) menyambungkan voltan daripada perintang litar pengukur kepada input op-amp.

nasi. 3. Gambar rajah termometer (klik untuk besarkan)

Pemilih-multipleksers dikawal oleh pembilang DD3.1, input yang dibekalkan dengan denyutan dengan frekuensi 50 kHz daripada penjana pada pencetus Schmitt DD2.1. Frekuensi ditetapkan dengan memilih perintang R8. Perintang R1 menetapkan arus yang mengalir melalui sensor RK1, dan voltan Ucm dan Urev terbentuk pada perintang R2-R7.

Op-amp DA1 (KR140UD1408A) berfungsi sebagai pengikut voltan, mempunyai input tinggi, impedans keluaran rendah dan pekali penghantaran perpaduan. Walau bagaimanapun, ia mengalihkan tahap isyarat yang melalui pengulang dengan nilai hanyut sifar op-amp Udn. Untuk menyerlahkan hanyutan sifar, pemilih-multiplexer DD1, dengan kod 11 pada input alamat, menyambungkan input pengulang ke wayar biasa. Kemudian pemilih-multiplexer DD4 menyambungkan kapasitor C11 ke output pengulang, yang dicaj kepada voltan Udn. Voltan ini dibekalkan kepada input -Urev litar mikro DD5. Ia boleh ditunjukkan bahawa ini menghapuskan sepenuhnya pengaruh hanyut sifar op-amp pada hasil pengukuran suhu.

Elemen DD2.2-DD2.4, perintang R11-R13, diod VD2, transistor VT2-VT4 digunakan untuk memadamkan sifar yang tidak ketara pada penunjuk HG1.2 (berpuluh-puluh darjah). Diod VD1 menyekat sifar pemadaman pada suhu melebihi 99,9 ^оC, apabila penunjuk HG1.1 memaparkan satu. Transistor VT1, VT2 dan VT4 meningkatkan output cip DD5, memberikan mereka tahap yang boleh diterima untuk cip DD2.

nasi. 4. Litar bekalan kuasa

Jika anda mengukur suhu melebihi 99,9 ^оC tidak dijangka, perintang R10, diod VD1, VD2 dan transistor VT1 boleh dikeluarkan, dan baki terminal bebas unsur DD2.4 dan perintang R13 boleh disambungkan antara satu sama lain.

Dalam bekalan kuasa (Rajah 4), voltan negatif -4,7 V dijana dengan cara yang diterangkan dalam [2], yang membolehkan penggunaan pengubah T1 dengan bilangan belitan sekunder yang lebih kecil.

Perintang yang digunakan dalam termometer boleh dalam apa jua bentuk. Untuk pengukuran kritikal, disyorkan untuk menggunakan perintang R2-R5 dengan pekali rintangan suhu rendah - C2-29V, C2-36, C2-14. Lebih baik menggunakan perintang penalaan berbilang pusingan bukan wayar R6 dan R7, contohnya, SP3-24, SP3-36, SP3-37, SP3-39, SP3-40, RP1-48, RP1-53, RP1- 62a. Denominasi mereka mungkin berbeza daripada yang ditunjukkan dalam rajah dan mencapai beberapa puluh kilo-ohm.

Kapasitor C9-C14 - K72-9, K71-4, K71-5, K73-16, K73-17. Kapasitor oksida boleh menjadi apa sahaja. Kapasitor yang tinggal adalah mana-mana seramik bersaiz kecil. Kapasitor C1 dan C2 terletak sedekat mungkin dengan terminal kuasa op-amp DA1, dan kapasitor C23-C25 terletak berhampiran litar mikro DD1-DD5.

Penstabil integral DA3 dipasang pada plat aluminium dengan keluasan sekurang-kurangnya 16 cm². Transformer T1 - TP132-19 atau kuasa keseluruhan lain sekurang-kurangnya 3 VA dengan dua belitan sekunder dengan voltan 9 V.

Untuk menyediakan termometer, stor rintangan diperlukan, yang disambungkan dan bukannya sensor RK1. Sebelum memulakan pemasangan, putar semua suis majalah beberapa kali dari kunci ke kunci untuk mengeluarkan filem oksida yang terbentuk pada permukaan sentuhannya. Tetapkan peluncur perintang pemangkasan R6 dan R7 kepada kira-kira kedudukan tengah, dan stor rintangan bertukar kepada kedudukan 53 Ohm. Setelah melakukan ini, gunakan perintang pemangkasan R6 untuk menetapkan penunjuk termometer kepada 0,0 ^оS.

Seterusnya, gerakkan suis sama ada ke kedudukan 77,61 Ohm, yang sepadan dengan suhu 99,0 ^оC, atau ke kedudukan 93,64 Ohm (suhu 180,0 ^оDENGAN). Gunakan perintang perapi R7 untuk menetapkan suhu yang dikehendaki pada penunjuk. Untuk mengawal, gerakkan suis ke kedudukan 41,71 Ohm. Penunjuk harus menunjukkan -50,0 ^оC. Penerangan mengenai operasi sedemikian tersedia dalam [3].

Jika tiada stor rintangan, pelarasan boleh dibuat dengan cara yang terkenal. Pasang penderia dan termometer rujukan antara satu sama lain dan letakkannya dalam bekas dengan ais cair, di mana jumlah ais yang tidak cair harus mengatasi jumlah air cair. Termometer dan sensor tidak boleh menyentuh ais atau dinding kapal. Selepas menyelam, tunggu sebentar untuk bacaan termometer mendap. Apabila ia stabil, gunakan perintang pemangkasan R6 untuk menetapkan penunjuk kepada 0,0 ^оS.

Kemudian letakkan penderia dan termometer rujukan dalam air panas yang dicampur dengan teliti. Lebih tinggi suhunya, lebih tepat pelarasan akan dibuat. Selepas menstabilkan bacaan dengan perintang pemangkasan R7, bawakannya ke bacaan termometer piawai. Adalah disyorkan untuk mengulangi pelarasan beberapa kali.

Apabila membuat penderia sendiri, ukur untuknya sekeping dawai tembaga dengan diameter apa-apa panjang sehingga rintangannya pada suhu ambien sebenar sepadan dengan yang ditunjukkan dalam jadual. 1. Anggaran panjang wayar pada suhu 20 ^оC bergantung pada diameternya diberikan dalam jadual. 2. Kerintangan kuprum pada suhu ini diandaikan 0,0175 Ohm mm²/ m.

Jadual 1

Jadual 2

Pilihan paling mudah ialah mengukur wayar dengan margin, dan kemudian memendekkannya untuk mencapai rintangan yang dikehendaki.

Tetapi laraskan rintangan sensor dengan tepat kepada yang ditunjukkan dalam jadual. 1 nilai tidak berbaloi. Lagipun, semasa proses persediaan anda masih perlu menggunakan perintang pemangkasan R6 dan R7.

Gulung wayar penderia pada gegelung dengan cara dwifilar, selepas dilipat dua. Sensor sedemikian tidak mempunyai induktansi, dan semua gangguan elektromagnet pada setiap separuh wayarnya dinetralkan bersama. Apabila menyediakan peranti dengan sensor buatan sendiri menggunakan stor rintangan, perlu mengambil kira sisihan rintangan sebenar sensor daripada standard [1].

Punca voltan 5 V(d) yang membekalkan litar sensor mestilah diasingkan secara galvani daripada litar lain. Penggunaan penguat instrumentasi AD623 akan membolehkan anda meninggalkan sumber sedemikian.

Penguat sedemikian juga wajar kerana ia mempunyai pekali pengecilan yang tinggi bagi gangguan mod biasa yang tidak dapat dielakkan berlaku pada wayar penyambung sensor. Gambar rajah litar untuk menyambungkan penguat kepada termometer ditunjukkan dalam Rajah. 5. Anda boleh menggunakan jenis penguat instrumentasi yang lain, contohnya, AD8221, LT1168, MAX4194.

nasi. 5. Skim menghidupkan penguat dalam termometer

Dalam Rajah. Rajah 6 menunjukkan litar penguat instrumentasi di mana mana-mana op-amp boleh digunakan. Nilai yang disyorkan untuk semua perintang ialah 51 kOhm, tetapi ia boleh berbeza. Ia hanya perlu memenuhi dengan ketepatan yang paling mungkin (dengan ralat pecahan peratus) syarat-syarat R1=R2 dan R3=R4=R5=R6.

nasi. 6. Litar penguat instrumentasi

Keuntungan penguat instrumentasi bergantung pada rintangan perintang luar Rg:

K = 1 + (R1 + R2)/Rg.

Dalam ketiadaannya, ia sama dengan satu, dan perintang R1 dan R2 boleh digantikan dengan pelompat.

Arus yang melalui sensor memanaskannya, yang membawa kepada ralat dalam pengukuran suhu. Perintang R1 (lihat Rajah 3) direka bentuk supaya arus kira-kira 4,43 mA mengalir dalam litar sensor, di mana perubahan suhu sebanyak satu darjah menyebabkan perubahan voltan Ud sebanyak 1 mV. Arus boleh dikurangkan dengan meningkatkan rintangan R1. Walau bagaimanapun, tidak kira berapa kali arus dikurangkan, bilangan kali yang sama diperlukan untuk meningkatkan keuntungan peringkat pada op-amp DA1, yang mana litar termometer perlu ditukar, seperti yang ditunjukkan dalam Rajah. 7. Dalam kes ini, keuntungan adalah sama dengan

K = 1 + R2`/R1`.

Tetapi anda tidak seharusnya terbawa-bawa dengan mengurangkan arus, kerana apabila isyarat berguna meningkat, gangguan juga akan meningkat. Hanyutan suhu keuntungan tidak akan menjejaskan hasil pengukuran, kerana semua isyarat yang mengambil bahagian dalam pengukuran melepasi satu demi satu melalui penguat yang sama dan berubah secara berkadar. Hubungan mereka kekal tidak berubah.

nasi. 7. Mengubah bahagian litar termometer

Penggunaan penapis, rajahnya ditunjukkan dalam Rajah. 8, akan mengurangkan gangguan mod biasa dengan ketara, serta melindungi input litar mikro DD1 daripada voltan lampau yang mungkin, dalam sebarang situasi kecemasan, terbentuk pada wayar yang menyambungkan sensor ke termometer. Induktor dua lilitan L1 boleh didapati dalam litar bekalan utama banyak peranti elektronik, contohnya, monitor komputer. Penapis disertakan dalam litar terbuka yang menyambungkan pin 2 dan 4 penyambung X1 dengan pin litar mikro DD1. Lokasi pecah ditunjukkan dalam Rajah. 3 salib.

nasi. 8. Litar penapis

Jika anda bercadang untuk menggunakan beberapa penderia, maka semua lima wayar yang menyambungkan penderia ke termometer, termasuk wayar biasa, harus disambungkan. Suis boleh jadi apa sahaja.

Kesusasteraan

1. Penentukuran termometer rintangan. - URL: axwap.com/kipia/docs/datchiki-temperatury/termometry-soprotivleniya.htm.
2. Dua voltan daripada satu belitan transformer (Di Luar Negara). - Radio, 1981, No. 5-6, hlm. 72.
3. Khomenkov N., Zverev A. Termometer digital. - Radio, 1985, No. 1, hlm. 47, 48.

Pengarang: V. Prokoshin

Lihat artikel lain bahagian Teknologi mengukur.

Baca dan tulis berguna komen pada artikel ini.

<< Belakang

Berita terkini sains dan teknologi, elektronik baharu:

Mesin untuk menipis bunga di taman 02.05.2024

Dalam pertanian moden, kemajuan teknologi sedang dibangunkan bertujuan untuk meningkatkan kecekapan proses penjagaan tumbuhan. Mesin penipisan bunga Florix yang inovatif telah dipersembahkan di Itali, direka untuk mengoptimumkan peringkat penuaian. Alat ini dilengkapi dengan lengan mudah alih, membolehkan ia mudah disesuaikan dengan keperluan taman. Operator boleh melaraskan kelajuan wayar nipis dengan mengawalnya dari teksi traktor menggunakan kayu bedik. Pendekatan ini dengan ketara meningkatkan kecekapan proses penipisan bunga, memberikan kemungkinan penyesuaian individu kepada keadaan khusus taman, serta jenis dan jenis buah yang ditanam di dalamnya. Selepas menguji mesin Florix selama dua tahun pada pelbagai jenis buah, hasilnya amat memberangsangkan. Petani seperti Filiberto Montanari, yang telah menggunakan mesin Florix selama beberapa tahun, telah melaporkan pengurangan ketara dalam masa dan tenaga kerja yang diperlukan untuk menipis bunga. ...>>

Mikroskop Inframerah Lanjutan 02.05.2024

Mikroskop memainkan peranan penting dalam penyelidikan saintifik, membolehkan saintis menyelidiki struktur dan proses yang tidak dapat dilihat oleh mata. Walau bagaimanapun, pelbagai kaedah mikroskop mempunyai hadnya, dan antaranya adalah had resolusi apabila menggunakan julat inframerah. Tetapi pencapaian terkini penyelidik Jepun dari Universiti Tokyo membuka prospek baharu untuk mengkaji dunia mikro. Para saintis dari Universiti Tokyo telah melancarkan mikroskop baharu yang akan merevolusikan keupayaan mikroskop inframerah. Alat canggih ini membolehkan anda melihat struktur dalaman bakteria hidup dengan kejelasan yang menakjubkan pada skala nanometer. Biasanya, mikroskop inframerah pertengahan dihadkan oleh resolusi rendah, tetapi perkembangan terkini daripada penyelidik Jepun mengatasi batasan ini. Menurut saintis, mikroskop yang dibangunkan membolehkan mencipta imej dengan resolusi sehingga 120 nanometer, iaitu 30 kali lebih tinggi daripada resolusi mikroskop tradisional. ...>>

Perangkap udara untuk serangga 01.05.2024

Pertanian adalah salah satu sektor utama ekonomi, dan kawalan perosak adalah sebahagian daripada proses ini. Satu pasukan saintis dari Majlis Penyelidikan Pertanian India-Institut Penyelidikan Kentang Pusat (ICAR-CPRI), Shimla, telah menghasilkan penyelesaian inovatif untuk masalah ini - perangkap udara serangga berkuasa angin. Peranti ini menangani kelemahan kaedah kawalan perosak tradisional dengan menyediakan data populasi serangga masa nyata. Perangkap dikuasakan sepenuhnya oleh tenaga angin, menjadikannya penyelesaian mesra alam yang tidak memerlukan kuasa. Reka bentuknya yang unik membolehkan pemantauan kedua-dua serangga berbahaya dan bermanfaat, memberikan gambaran keseluruhan populasi di mana-mana kawasan pertanian. "Dengan menilai perosak sasaran pada masa yang tepat, kami boleh mengambil langkah yang perlu untuk mengawal kedua-dua perosak dan penyakit," kata Kapil ...>>

Berita rawak daripada Arkib Asfalt membersihkan udara 07.07.2006 Syarikat Itali "Ital-sementi" selepas sepuluh tahun penyelidikan saintifik telah membangunkan permukaan jalan yang membersihkan udara daripada gas ekzos kereta. Ini adalah asfalt dengan penambahan zarah nano titanium dioksida. Di bawah tindakan cahaya matahari, bahan tambahan aktif secara kimia menukar hidrokarbon, karbon monoksida, nitrogen dan sulfur oksida yang tidak terbakar kepada air, karbon dioksida dan garam pepejal. Eksperimen yang dijalankan dalam ruang tertutup menunjukkan bahawa asfalt titanium, diterangi oleh lampu pendarfluor, mengurai 400% nitrogen oksida dalam 99 minit. Baki gas berbahaya, apabila permukaan jalan diterangi dengan cahaya matahari (eksperimen ini dijalankan dalam keadaan semula jadi, di jalan raya), terurai sebanyak 5%. Adalah dikira bahawa jika hanya 75% jalan dan dataran bandar besar ditutup dengan asfalt baru, udara di dalamnya akan menjadi dua kali lebih bersih. Setakat ini, 900 tan asfalt titanium telah dihasilkan. Penghantarannya dirancang ke 18 negara, termasuk Perancis, India dan China.

Berita menarik lain:

▪ Pengukuran pencemaran udara

▪ Kereta api hibrid

▪ Laser pertempuran untuk pengebom

▪ Bank kuasa Meizu 10mAh dengan teknologi pengecasan pantas

▪ Kesilapan pembelajaran

Suapan berita sains dan teknologi, elektronik baharu

Bahan-bahan menarik Perpustakaan Teknikal Percuma:

▪ bahagian tapak Peranti komputer. Pemilihan artikel

▪ artikel Tidak mustahil untuk hidup dalam masyarakat dan bebas daripada masyarakat. Ungkapan popular

▪ artikel Bagaimanakah penyokong Gerakan untuk Kepupusan Sukarela Kemanusiaan mewajarkan matlamat mereka? Jawapan terperinci

▪ artikel Rizab Kronotsky. Keajaiban alam semula jadi

▪ artikel Mandi musim panas dengan pengumpul suria. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik

▪ pasal Muka berdenyut. Fokus Rahsia

Tinggalkan komen anda pada artikel ini:

Semua bahasa halaman ini

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

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

www.diagram.com.ua
2000-2024