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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Um termômetro multiponto simples. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Reguladores de potência, termômetros, estabilizadores de calor Instalando vários sensores de temperatura da série AD22100 em ambientes internos e externos e montando um dispositivo muito simples a partir de um microamperímetro de ponteiro convencional e mais alguns detalhes, você pode saber a temperatura em pontos de interesse a qualquer momento. Os sensores de temperatura da série AD22100 são produzidos em caixas de duas modificações (Fig. 1).
Além do design do invólucro, os sensores com diferentes índices de letras diferem nas faixas de temperatura operacional: КТ (KR) - 0...+100 °С, AT (AR) - -40...+85 °С e ST (SR) - -50...+150 °С. Com uma tensão de alimentação de 5 V, o consumo de corrente não excede 0,5 mA. A tensão de saída Uout (entre os terminais 2 e 3 ou 2 e 4) depende linearmente da temperatura da caixa do sensor. Seu valor na temperatura T, dado em graus Celsius, pode ser encontrado pela fórmula
que é válido para a tensão de alimentação Un de 4 a 6 V. O desvio desta lei não excede 1 °C (para sensores com índices ST e SR - 2 °C). Assim, em Un=5 V e T=0 °C, a tensão na saída do sensor é de 1,375 V, variando 0,0225 V a cada grau de temperatura. As características dos sensores são estritamente padronizadas, portanto, se necessário, eles podem ser conectados sucessivamente ao mesmo medidor de temperatura sem calibração adicional. Na fig. A Figura 2 mostra um esquema de um termômetro multiponto que implementa essa ideia.
O número de sensores VK1-VKn colocados nos locais necessários é limitado apenas pela corrente total consumida pela bateria GB1. Qualquer um deles é conectado ao nó de medição pressionando o botão correspondente SB1-SBn. Ao mesmo tempo, o segundo grupo de contatos de botão fecha o circuito de alimentação do dispositivo. A alta inclinação das características de temperatura dos sensores possibilitou a dispensa de amplificador, utilizando como indicador de temperatura o microamperímetro PA1, inserido na diagonal da ponte de medição formada pelo sensor e o divisor de tensão resistivo R1R5R6. Para que a temperatura zero corresponda à leitura zero do microamperímetro, a queda de tensão total nos resistores R5 e R6 deve ser igual a 1,375 V, o que é obtido usando o resistor de ajuste R6. A soma das resistências dos resistores R2, R4 e a estrutura do microamperímetro é escolhida de forma que cada grau de temperatura corresponda ao desvio da seta do microamperímetro RA1 em 1 μA. Isso permite, tomando um microamperímetro com a sensibilidade necessária, usar a graduação em sua escala para ler a temperatura. O estabilizador integral DA1 reduz a tensão da bateria GB1 para os 5 V necessários para alimentar os sensores. O LED HL1 serve como um indicador não apenas de ligar o dispositivo, mas também do estado da bateria GB1. Embora sua tensão seja normal (6,8 ... 9 V), ao pressionar qualquer um dos botões SB1-SBn, uma tensão superior a 1 1 V será aplicada ao LED HL8 e ele acenderá. A ausência total do brilho do LED indica a necessidade de substituir a bateria. Para não afetar a operação do estabilizador DA1, a corrente no circuito de controle foi escolhida para ser pequena e um LED vermelho de alto brilho foi usado como HL1. Se você instalar um LED de cor diferente, o limite do indicador mudará. Instalação do termômetro - articulada. A maioria das peças, incluindo um dos sensores (por exemplo, VK1), pode ser colocada em uma placa de fibra de vidro e montada nos terminais do microamperímetro RA1. Este último é colocado em um invólucro feito de material isolante. No painel frontal do aparelho, além do microamperímetro, estão instalados botões e o LED HL1. Se os sensores estiverem localizados a uma distância de mais de 1...2 m da unidade de medição, os fios de conexão devem ser blindados. Os sensores instalados ao ar livre ou em ambientes com alta umidade, bem como os locais onde os fios são soldados aos seus terminais, devem ser protegidos com um composto resistente à umidade, por exemplo, epóxi. Ao medir a temperatura da água ou outro líquido, atenção especial deve ser dada para proteger os sensores de sua influência. O autor usou um microamperímetro M4248 de tamanho pequeno 50-0-50 μA. Para melhorar a precisão da leitura da temperatura, é desejável usar um dispositivo com escala maior, mas com os mesmos valores da corrente da deflexão total da flecha em uma direção e na outra. O fato é que os sensores da série AD22100 não podem aceitar uma corrente fluindo no pino 2 de mais de 80 μA, e é nesse modo que eles trabalham neste termômetro a uma temperatura negativa. Ao equilibrar a ponte de medição não em zero, mas em uma temperatura mínima negativa, você pode usar um microamperímetro com zero no início da escala e uma corrente de deflexão total muito maior (a corrente que sai do sensor pode atingir vários miliampères). Para fazer isso, basta definir a tensão no ponto de conexão dos resistores R6, R1 e R2 com a ajuda de um resistor de ajuste R5 igual à tensão de saída do sensor na temperatura desejada. Naturalmente, a digitalização da escala do microamperímetro neste caso terá que ser alterada. O termômetro é calibrado colocando um dos sensores alternadamente em um ambiente frio e quente, por exemplo, água com temperatura controlada por um termômetro de laboratório preciso. Em uma temperatura média próxima de zero (ou outra em que a ponte deva ser balanceada), o ponteiro do microamperímetro PA1 é ajustado para a divisão de escala correspondente à leitura do termômetro de referência usando o resistor de ajuste R6. Em seguida, o sensor é transferido para um ambiente com temperatura o mais diferente possível do primeiro, aguarde a estabilização das leituras (a agulha do microamperímetro PA1 deve parar de "rastejar") e coloque a seta novamente na divisão desejada. Desta vez - com um resistor de corte R4. Se os limites de ajuste de R4 não forem suficientes, você deve alterar o valor do resistor R2. O procedimento de calibração deve ser repetido várias vezes. Autor: I. Nechaev, Kursk
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