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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Termômetro baseado em multímetro digital. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Tecnologia de medição Usando um chip K1019EM1 especializado, um multímetro digital pode ser transformado em um medidor de temperatura com maior precisão. Os multímetros digitais DT830B com capacidade de exibição de 3,5 podem ser facilmente complementados com um chip de sensor térmico K1019EM1. No entanto, o sinal de saída deste microcircuito na faixa de temperatura operacional está na faixa de 2331 ... 3931 mV e pode ser medido apenas no limite do voltímetro 20 V, e o valor da temperatura exibido no display estará em °K. O dispositivo descrito no artigo publicado foi projetado para reduzir a tensão de saída do chip K1019EM1 em 2731,5 mV. A tensão de saída convertida desta forma corresponderá à temperatura nos °C habituais. Os circuitos integrados K1019EI1 e K1019EM1A [1, 2] são sensores térmicos sensíveis com uma dependência linear da tensão de saída na temperatura absoluta: Uout=at.Tk, onde at=10 mV/K é o coeficiente de temperatura da tensão, Tk é o absoluto temperatura em graus K. Os parâmetros de precisão desses microcircuitos são bastante altos - o erro da tensão de saída de um microcircuito calibrado a uma temperatura de +25°C não excede 45 mV em toda a faixa de temperatura operacional de 125 ... +10°C, ou seja, , é inferior a 1°C e está na faixa de 0...+40°С - 0,1°С. No dispositivo descrito, a fonte interna do ADC do próprio multímetro é usada como fonte de tensão de referência. Quando o conector do sensor de temperatura é desconectado, a corrente consumida pelo dispositivo não ultrapassa 100 μA e, quando o sensor é conectado, aumenta a corrente de operação do chip K1019EM1, que é de aproximadamente 1 mA. Um diagrama esquemático de um dispositivo para medir temperatura trabalhando com um multímetro (voltímetro) é mostrado na fig. 1. É composto por uma placa adicional A1.1 e um conversor térmico A2. Na placa adicional, um conjunto de polarização DC é montado, montado em um amplificador operacional DA1 e um transistor VT1. A magnitude do deslocamento de tensão no coletor do transistor VT1 em relação à saída 32 do ADC é 2731,5 mV. O resistor trimmer R1 serve para ajustar este valor. O capacitor C1 corrige a resposta de frequência da seção do nó de polarização de tensão coberta por feedback negativo através do resistor R5, o que elimina a autoexcitação. O transistor VT2 e os resistores R11-R13 formam um gerador de corrente estável de cerca de 1 mA. O conversor térmico consiste em um chip sensor térmico K1019EM1, resistores R8-R10 e um plugue conector X1. O resistor R9 corrige a tensão de saída do microcircuito.
A placa adicional para o dispositivo de medição de temperatura com um multímetro DT830B é feita de uma placa de fibra de vidro de face única com dimensões de 32x32 mm. A localização dos elementos nesta placa é mostrada na fig. 2.
Depois de instalar todos os elementos de montagem na placa e soldar os condutores externos nas almofadas com cortadores laterais, suas extremidades salientes da lateral dos condutores impressos para 1,5 ... 2 mm são encurtadas, caso contrário a placa não caberá no multímetro caixa em altura. Em seguida, com o auxílio de barras feitas de fósforos, a placa adicional é colada com cola Moment na área livre da placa de circuito impresso do multímetro. O conversor térmico também é montado em uma placa de circuito impresso de fibra de vidro. A colocação dos elementos do conversor térmico é mostrada na fig. 3. Contatos abertos e resistores do conversor térmico devem ser cobertos com verniz ou cola BF-2. O conjunto do conversor térmico pode ser conectado à unidade do multímetro com qualquer cabo de dois fios do comprimento desejado. O autor, por exemplo, usou um cabo telefônico com cerca de 8 m de comprimento. As funções do conector destacável são executadas por um plugue tripolar de fones de ouvido estéreo com diâmetro nominal de 3,5 mm e um soquete tripolar 1308 IEC-pp. Na fig. 4 é um esboço de um plugue tripolar e um soquete. Este último é instalado em um orifício especialmente feito para ele na lateral da caixa do multímetro. A base de plástico do soquete deve encaixar perfeitamente no plano da caixa do multímetro. Para maior resistência, as juntas são revestidas com cola, que é utilizada na fabricação de modelos de plástico. Um condutor conectando 1 e 3 de suas conclusões é soldado ao plugue de comutação. Este condutor conecta a entrada de teste do multímetro ao sensor somente durante as medições de temperatura. O medidor de temperatura usa resistores de ajuste SPZ-19a (R1, R9), constante C2-29V (R2, R3, R5, R8, R9) e OMLT (outros). O capacitor C1 é de cerâmica de qualquer tipo. O dispositivo é configurado na seguinte ordem. Primeiro, um sensor de temperatura é conectado ao conector X1 e a tensão entre os coletores dos transistores VT1 e VT1 é ajustada pelo resistor R2 para 2731,5 mV. Depois disso, o transdutor sensível à temperatura, juntamente com um termômetro médico, é colocado sob o braço e, após 5 minutos, as leituras do termômetro são comparadas com as leituras no display digital do multímetro, que é ligado no modo voltímetro até o limite de 2000 mV. Se essas leituras não corresponderem, você precisará ajustar o multímetro usando o resistor R9. Em seguida, a temperatura deve ser medida novamente e, se necessário, uma correção é feita novamente. Quando as mesmas leituras do termômetro médico e do multímetro são alcançadas, a configuração é concluída. Em conclusão, deve-se notar que o dispositivo descrito pode ser usado em conjunto com qualquer voltímetro digital baseado no ADC K572PV2, K572PV5, K572PV6. Uma possível área de sua aplicação é a medição remota de temperatura dentro e fora de residências e salas de serviço, hortaliças e celeiros e outras instalações que requerem controle de temperatura. Literatura:
Autor: V. Porotnikov
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