4 универзална електронска кола термометра

Овде сазнајемо четири најбоља кола електронског термометра која се универзално могу користити за мерење телесних температура или атмосферских собних температура у распону од нула степени до 50 степени Целзијуса.

У претходном посту сазнали смо неке од карактеристика изванредног чипа сензора температуре ЛМ35 , који даје излазе у различитим напонима који су директно еквивалентни променама температуре околине, у Целзијусу.

Ова карактеристика посебно чини конструкцију предложене собне температуре коло термометра врло једноставна.

1) Електронски термометар помоћу појединачног ИЦ ЛМ35

Потребно је само да један ИЦ буде повезан са одговарајућим бројилом типа покретне завојнице, а очитавања почињете да добијате готово одмах.

ИЦ ЛМ35 ће вам показати пораст излазних волти од 10 мв као одговор на сваки степен пораста температуре атмосфере која га окружује.

Дијаграм кола приказан доле све објашњава, нема потребе за компликованим струјним круговима, само повежите мерач завојнице покретне завојнице од 0-1 В преко одговарајућих пинова ИЦ-а, поставите лонац на одговарајући начин и спремни сте за круг сензора собне температуре .

Подешавање јединице

Након што склопите струјни круг и завршите са приказаним везама, можете наставити са подешавањем термометра како је објашњено у наставку:

1. Ставите унапред подешену вредност у средњи опсег.
2. Укључите струјно коло.
3. Узмите посуду са ледом који се топи и уроните ИЦ у лед.
4. Сада пажљиво почните да подешавате унапред подешену вредност, тако да мерач очита нулту волту.
5. Завршен је поступак подешавања овог електронског термометра.

Једном када уклоните сензор са леда, у року од неколико секунди он ће почети да приказује тренутну собну температуру преко метра директно у Целзијусу.

2) Круг за надгледање собне температуре

Овде је представљен други дизајн електронског термометра, још један врло једноставан, али врло прецизан круг мерача сензора температуре ваздуха.

Коришћење изузетно свестраног и тачног ИЦ ЛМ 308 чини коло да реагује и изврсно реагује на најмање промене температуре које се дешавају у околини.

Коришћење вртне диоде 1Н4148 као сензора температуре

Диода 1Н4148 (Д1) се овде користи као активни сензор температуре околине. Овде је ефикасно искоришћен јединствени недостатак полупроводничке диоде као што је 1Н4148 која показује промену карактеристика предњег напона са утицајем промене температуре околине, а овај уређај се користи као ефикасан, јефтин температурни сензор.

Овде представљени електронски мерни круг сензора температуре ваздуха је врло тачан у својој функцији, категорично због минималног нивоа хистерезе.

Комплетни опис кола и конструкцијски трагови који су овде укључени.

Цирцуит Оператион

Садашње коло електронског мерног круга сензора температуре ваздуха је изузетно прецизно и може се врло ефикасно користити за праћење варијација атмосферске температуре. Хајде да укратко проучимо његово функционисање кола:

Овде као и обично користимо врло свестрану „баштенску диоду“ 1Н4148 као сензор због свог типичног недостатка (или тачније предности у овом случају) промене његових карактеристика проводљивости под утицајем променљиве температуре околине.

Диода 1Н4148 може удобно да произведе линеарни и експоненцијални пад напона на себи као одговор на одговарајуће повећање температуре околине.

Овај пад напона је око 2мВ за сваки степен пораста температуре.

Ова посебна карактеристика 1Н4148 се широко користи у многим круговима сензора температуре ниског опсега.

Позивајући се на предложени монитор за собну температуру са доле датим дијаграмом кола, видимо да је ИЦ1 ожичен као инвертујуће појачало и чини срце круга.

Његов неинвертујући пин # 3 држи се на одређеном фиксном референтном напону уз помоћ З1, Р4, П1 и Р6.

Транзистор Т1 и Т2 користе се као извор константне струје и помажу у одржавању веће тачности кола.

Инвертујући улаз ИЦ је повезан са сензором и надгледа и најмању промену промене напона на сензорској диоди Д1. Ове варијације напона, како је објашњено, директно су пропорционалне променама температуре околине.

Осећена варијација температуре се тренутно појачава у одговарајући ниво напона од стране ИЦ и прима на свом излазном пину бр. 6.

Релевантна очитавања се директно преводе у Целзијусове степене помоћу мерила са покретном завојницом од 0-1В ФСД.

Листа делова

• Р1, Р4 = 12К,
• Р2 = 100Е,
• Р3 = 1М,
• Р5 = 91К,
• Р6 = 510К,
• П1 = 10К ПРЕТХОДНО,
• П2 = 100К ПРЕТХОДНО,
• Ц1 = 33пФ,
• Ц2, Ц3 = 0,0033уФ,
• Т1, Т2 = БЦ 557,
• З1 = 4,7 В, 400 мВ,
• Д1 = 1Н4148,
• ИЦ1 = ЛМ308,
• Одбор за општу намену према величини.
• Б1 и Б2 = 9В ПП3 батерија.
• М1 = 0 - 1 В, волтметар типа покретне завојнице

Постављање кола

Поступак је помало критичан и захтева посебну пажњу. Да бисте довршили поступак, биће вам потребна два тачно позната извора температуре (топла и хладна) и тачан термометар од живе у стаклу.

Калибрација се може извршити кроз следеће тачке:

У почетку држите унапред подешене поставке на пола пута. Прикључите волтметар (1 В ФСД) на излаз кола.

За извор хладне температуре овде се користи вода приближно собне температуре.

Потопите сензор и стаклени термометар у воду и забележите температуру у стакленом термометру и еквивалентни излаз напона у волтметар.

Узмите посуду са уљем, загрејте је на око 100 степени Целзијуса и сачекајте док се њена температура не стабилизује на око 80 степени Целзијуса.

Као и горе, потопите два сензора и упоредите их са горњим резултатом. Очитавање напона треба да буде једнако промени температуре у стакленом термометру пута 10 милволта. Нисте схватили? Па, прочитајмо следећи пример.

Претпоставимо да је вода са хладном температуром на 25 степени Целзијуса (собна температура), а врући извор, као што знамо, на 80 степени Целзијуса. Дакле, разлика или промена температуре између њих једнака је 55 степени Целзијуса. Према томе, разлика у очитавањима напона треба да се помножи са 10 = 550 милволти или 0,55 волти.

Ако не испуните сасвим критеријум, подесите П2 и наставите да понављате кораке док га коначно не постигнете.
Једном када се постави горња брзина промене (10 мВ по 1 степени Целзијуса), само подесите П1 тако да мерач показује 0,25 волти на 25 степени (сензор се држи у води на собној температури).

Овим се завршава подешавање кола.
Овај круг сензора температуре ваздуха такође се може ефикасно користити као собни електронски термометар.

3) Круг собног термометра помоћу ЛМ324 ИЦ

Трећи дизајн је вероватно најбољи што се тиче трошкова, лакоће израде и тачности.

Један ЛМ324 ИЦ, 78Л05 5В редовни ИЦ и неколико пасивних компоненти су све што је потребно за израду овог најједноставнијег собног круга Целзијусових индикатора.

Користе се само 3 опцијска појачала од 4 опорска појачала ЛМ324 .

Оп амп А1 је ожичен да створи виртуелно тло за струјно коло, ради његовог ефикасног рада. А2 је конфигурисан као неинвертујуће појачало где је повратни отпор замењен 1Н4148 диодом.

Ова диода такође делује као температурни сензор и пада око 2 мВ од сваког пораста температуре околине за сваки степен.

Овај пад од 2 мВ детектује А2 коло и претвара се у одговарајуће променљив потенцијал на пину # 1.

Овај потенцијал се додатно појачава и баферује инвертујућим појачалом А3 за напајање прикључене волтметрске јединице 0 до 1В.

Волтметар преводи променљиву излазну вредност зависну од температуре у калибрисану температурну скалу како би се подаци о собној температури брзо произвели кроз одговарајуће отклоне.

Читав круг напаја се са једним 9 В ПП3.

Дакле, људи, ово су била 3 ​​хладна, лака за израду круга индикатора собне температуре, која сваки хоби може брзо и јефтино да надгледа варијације температуре околине у просторији користећи стандардне електронске компоненте и без укључивања сложених Ардуино уређаја.

4) Електронски термометар помоћу ИЦ 723

Баш као што је горе наведени дизајн и овде се користи силицијум диода попут сензора температуре. Потенцијал споја силицијумске диоде опада за приближно 1 миливолт за сваки степен Целзијуса, што омогућава одређивање температуре диоде израчунавањем напона на њој. Када је конфигурисана као температурни сензор, диода нуди предности велике линеарности са малом временском константом.

Додатно би се могао применити у широком температурном опсегу, од -50 до 200 Ц. Будући да напон диоде треба прилично тачно проценити, неопходно је поуздано референтно напајање.

Пристојна опција је стабилизатор напона ИЦ 723. Иако се апсолутна ти вредност зенеровог напона унутар ове ИЦ може разликовати од ИЦ до друге, температурни коефицијент је изузетно мали (обично 0,003% по степену Ц).

Додатно, познато је да се 723 стабилизује напајање од 12 волти у кругу. Имајте на уму да су бројеви пинова на дијаграму кола погодни само за варијанту ИЦ-7 са двоструким линијама (ДИЛ).

Други ИЦ, 3900, укључује четворострука појачала где се користи само неколико. Ове оп појачала су дизајнирана да би радили мало другачије, они су конфигурисани као јединице са погоном на струју, а не као напони. Улазом се најбоље може сматрати база транзистора у конфигурацији са заједничким емитером.

Као резултат, улазни напон је често око 0,6 волта. Р1 је повезан са референтним напоном и кроз овај отпор се стога креће константна струја. Захваљујући великом појачању отворене петље, оп амп је у стању да прилагоди свој властити излаз како би тачно иста струја ушла у његов инвертујући улаз, а струја кроз температурну осетљиву диоду (Д1) тако остаје константна.

Ова поставка је важна због чињенице да је диода, у суштини, извор напона који има специфични унутрашњи отпор, а свако одступање у струји која се кроз њега креће може као резултат створити варијацију напона која би на крају могла бити погрешно преведено као промена температуре. Излазни напон на пину 4 је према томе једнак напону на инвертујућем улазу, као и напон око диоде (овај се мења са температуром).

Ц3 инхибира осцилације. Пин 1 ИЦ 2Б је причвршћен на фиксни референтни потенцијал и константна струја се према томе помера у неинвертујући улаз. Инвертујући улаз ИЦ 2Б прикључен је помоћу Р2 на излаз ИЦ 2А (пин 4), како би се напајао струјом која зависи од температуре. ИЦ 2Б појачава разлику између својих улазних струја на вредност да би се одступање напона на његовом излазу (пин 5) могло брзо очитати са 5 до 10 волти ф.с.д. волтметар.

У случају да се користи панел мерач, можда ће бити потребно конфигурисање Омовог закона да би се одредио серијски отпор. Ако је 100-уА ф.с.д. користи се мерач са унутрашњим отпором 1200, укупни отпор за пробијање од 10 В у пуној скали мора бити према прорачуну:

10 / 100уА = 100К

Р5 мора као резултат бити 100 к - 1к2 = 98к8. Најближа заједничка вредност (100 к) ће добро функционисати. Калибрација се може извршити како је објашњено у наставку: нулта тачка је првобитно фиксирана помоћу П1 помоћу сензора температуре уроњеног у посуду са топљеним ледом. Уклон у пуној скали се након тога може фиксирати са П2, тако да се диода може потопити у врућу воду чија је температура идентификована (рецимо да је кипућа вода тестирана било којим стандардним термометром на 50 °).