Kомпоненты, приборы, оборудование      
 |  Главная |  Каталог предприятий Украины |  Схемотехника |
 

Раздел на реконструкции, некоторые ссылки могут не работать!
  • Аудио
  • Безопасность
  • Бытовая электроника
  • Видео
  • Видеокамеры
  • Высоковольтные
  • Генераторы
  • Измерения
  • Интерфейсы
  • Коммутация
  • Компьютер
  • Медицина
  • Моделирование
  • Передатчики
  • Питание
  • Обработка данных
  • Предусилители
  • Радио

  • Веб-мастерам
    и писателям:
    Биржа статей. Продать - купить статью. Уникальные статьи: готовые и на заказ.


    Назад
       Цифровой термометр
        Г.К. Крупецких, г. Киев
       Прибор предназначен для измерения температуры газообразных и жидких сред и может использоваться как в быту, так и в промышленности. Достоинством термометра является применение платинового термометра сопротивления (далее - термопреобразователя), позволяющего измерять температуру в широком диапазоне, а также небольшой вес и возможность оперативного измерения температуры. Внешний вид прибора показан на фото 1. Основные технические характеристики Интервал измеряемой температуры, °С: при погрешности измерения 0,5°C -50…+100 при погрешности измерения 5°C -200…+600 Термопреобразователь ТСП100П Разрешающая способность, °C 0,1 Напряжение источника питания, В 9 Потребляемый ток, мА 1,6 Габариты измерительного блока, мм 65x94x38 Масса измерительного блока, г 195 Основой прибора является аналого-цифровой преобразователь (АЦП) DА2 типа КР572ПВ5 (см. рисунок), ориентированный на применение в качестве индикатора HG1 жидкокристаллического индикатора (ЖКИ) и выполняющий функцию преобразования по принципу двойного интегрирования с автоматической коррекцией нуля и определением полярности входного сигнала. Измерительная часть прибора образована стабилизатором тока VT1, резисторами R1 и R2, формирующими напряжения Uобр (образцовое напряжение) и Uк (напряжение компенсации начального значения сопротивления термопреобразователя при t = 0 °C) соответственно и платиновым термопреобразователем Rt. Чувствительным элементом термометра служит платиновый термопреобразователь ТСП100П с номинальной статической характеристикой преобразования 100П. В приборе применено прямое измерение термосопротивления методом отношений сопротивлений термопреобразователя Rt и резистора компенсации R2, включенных последовательно. Поскольку резисторы R1, R2 и Rt включены последовательно, то через них протекает один и тот же ток, значит, при этом способе измерения отпадает необходимость в высокостабильных источниках образцового напряжения и тока, а результат преобразования АЦП не зависит от тока в измерительной цепи. Для компенсации начального значения сопротивления датчика величина сопротивления компенсационного резистора R2 выбрана равной сопротивлению термопреобразователя Rt при нулевой температуре. Для компенсации напряжения, поступающего на вход 30 АЦП (Uт+Uк), на его вход 31 подано напряжение, равное 2Uк, которое сформировано операционным усилителем DА1 с Ku = (1+R5/R4) = 2. При изменении температуры (например, при повышении) изменяется (повышается) сопротивление термопреобразователя и Uвх АЦП = Uвх(+) + Uвх(-) = = 2Ut - (Ut + Uк) = Ut - Uк, где Ut = U(Rt) и Uк = U(R2). Текущие показания цифрового табло при принятой цене деления 0,1°C определяются выражением: Nx = 100 x Uвх/Uобр = 100(UТ-Uк)/Uобр = 100(Rt-R2)/R1. Отсюда для того, чтобы при температуре, например, 100°С обеспечить показание индикатора 100,0, должно выполняться условие: R1 = Rt - R2 (для ТСП100П R1 = 139,113 - 100 = 39,113 Ом). Стабилизатор тока VТ1 питает измерительную цепь током 0,8…1,8 мА (желательно подобрать VТ1 с начальным током стока, близким к 1мА). Транзистор VT2 является инвертором и служит для индикации знака запятой перед младшим разрядом индикатора HG1. Детали прибора смонтированы на двух печатных платах (фото 2 и 3), изготовленных из двухстороннего фольгированного стеклотекстолита. На одной плате расположен индикатор HG1 и выключатели питания, на другой - остальная часть схемы (кроме термопреобразователя и источника питания). Платы соединены между собой проводниками. Вместо термопреобразователя ТСП100П возможно применение и других платиновых термометров сопротивления, таких как ТСП50П, Гр21 (46Ом), Гр22 (100 Ом), а также медных термометров сопротивления ТСМ100М, ТСМ50М, Гр23 (53 Ом) с соответствующим изменением номинала резистора R2. Но при применении последних несколько ухудшатся точностные характеристики термометра. Поскольку зависимость сопротивления термопреобразователей от температуры не является, строго говоря, линейной, то и основная погрешность термометра вызвана именно этим фактором. Поэтому при необходимости проведения более точных измерений можно уменьшить рабочий диапазон термометра, проведя калибровку прибора с помощью R3 и R1 на краях этого нового диапазона. Примененная элементная база обеспечивает экономное расходование источника питания (батареи типа "Крона"), что дает возможность длительного автономного использования термометра без замены источника питания. С этой целью предусмотрено также два режима измерения: непрерывный (включен SА1) и кратковременный (при нажатии и удержании SВ1). В приборе применены постоянные резисторы R2, R4, R5 - C2-29B - 0,25, R6…R9 - MЛT - 0,25; подстроечные - СП5-2 (СП5-3). Конденсаторы С1, С2 - К10-7; С3…С5 - К73-17; С6 - К22У. Настройка прибора 1. Установить R1 в среднее положение. 2. Подключить к клеммам П1:1 и П1:2 магазин сопротивлений, предварительно отключив Rt. 3. Набрать с помощью магазина сопротивлений R=84,012 Ом для диапазона -50…+100 °C (соответствует температуре –40°C) или R=59,621 Ом для диапазона -200…+600 °C (соответствует температуре –100°C). 4. Включить прибор и резистором R3 "0" установить на индикаторе HG1 значение –40,0 для диапазона -50…+100 °C или –100,0 для диапазона -200…+600°C. 5. Набрать с помощью магазина сопротивлений R=131,370 Ом для диапазона -50…+100°C (соответствует температуре 80 °C) или R=283,760 Ом (соответствует температуре 500°C) и резистором R1 "Uобр." установить на индикаторе HG1 значение 80,0 для диапазона -50…+100°C или 500,0 для диапазона -200…+600°C. 6. Проконтролировать показания прибора в нескольких точках шкалы, задавая с помощью магазина различные значения сопротивлений в рабочем диапазоне прибора. Для этого можно воспользоваться данными, приведенными для ТСП100П в таблице. 7. Повторить в случае необходимости операции п.п. 3…6. 8. Восстановить схему. Прибор готов к работе. Литература 1. Федорков Б. Г., Телец В. А. Микросхемы ЦАП и АЦП: функционирование, параметры, применение. - М.: Энергоатомиздат, 1990. 2. Хоменко Н., Зверев А. Цифровой термометр // Радио, -1985. -№1. -С.47. 3. Суетин В., Бытовой цифровой термометр // Радио. -1991. -№10. -С.28.


     SVITEL © 2014  Мир электроники.  Admin  При перепечатке и цитировании активная гиперссылка на сайт обязательна. Rambler's Top100