4 circuite universale de termometru electronic

Aici aflăm cele mai bune patru circuite electronice de termometru care pot fi utilizate universal pentru măsurarea temperaturilor corpului sau a temperaturilor atmosferice ale camerei variind de la zero grade la 50 grade Celsius.

În postarea anterioară am aflat câteva dintre caracteristicile cipului remarcabil al senzorului de temperatură LM35 , care oferă ieșiri în diferite tensiuni, echivalent direct cu schimbările de temperatură ambientală, în grade Celsius.

Această caracteristică face în special construcția temperaturii camerei propuse circuit termometru foarte simplu.

1) Termometru electronic folosind un singur IC LM35

Este nevoie doar de un singur IC pentru a fi conectat cu un tip de contor adecvat în mișcare și începeți să obțineți citirile aproape imediat.

IC LM35 vă va arăta o creștere de 10mv a volumului său de ieșire ca răspuns la fiecare creștere de grad a temperaturii atmosferei care îl înconjoară.

Schema de circuit prezentată mai jos explică totul, nu este nevoie de circuite complicate, conectați doar un contor de bobină în mișcare 0-1 V FSD pe pinii relevanți ai IC-ului, setați potul în mod corespunzător și sunteți gata cu circuitul senzorului de temperatură a camerei .

Configurarea unității

După ce ați asamblat circuitul și ați terminat efectuarea conexiunilor arătate, puteți continua cu setarea termometrului, așa cum se explică mai jos:

1. Puneți presetarea în intervalul mediu.
2. Porniți alimentarea circuitului.
3. Luați un castron cu gheață care se topește și scufundați IC în gheață.
4. Acum începeți cu atenție reglarea presetării, astfel încât contorul să citească zero volți.
5. Procedura de configurare a acestui termometru electronic este terminată.

Odată ce ați scos senzorul din gheață, în câteva secunde acesta va începe să afișeze temperatura camerei actuale peste contor direct în grade Celsius.

2) Circuitul de monitorizare a temperaturii camerei

Al doilea design al termometrului electronic de mai jos este un alt circuit de măsurare a senzorului de temperatură a aerului foarte simplu, dar foarte precis, care a fost prezentat aici.

Utilizarea IC LM 308 extrem de versatilă și precisă face ca circuitul să răspundă și să reacționeze superb la cele mai mici schimbări de temperatură care se întâmplă în atmosfera sa înconjurătoare.

Utilizarea diodei de grădină 1N4148 ca senzor de temperatură

Dioda 1N4148 (D1) este utilizată aici ca senzor activ de temperatură ambiantă. Dezavantajul unic al unei diode semiconductoare, cum ar fi un 1N4148, care arată schimbarea caracteristicii tensiunii directe, cu influența schimbării temperaturii ambiante, a fost exploatat în mod eficient aici, iar acest dispozitiv este folosit ca un senzor de temperatură eficient și ieftin.

Circuitul electronic de măsurare a senzorului de temperatură a aerului prezentat aici este foarte precis în funcția sa, categoric datorită nivelului său minim de histerezis.

Descrierea completă a circuitului și indicii de construcție incluse aici.

Funcționarea circuitului

Circuitul actual al unui circuit electronic de măsurare a senzorului de temperatură a aerului este extrem de precis și poate fi utilizat foarte eficient pentru a monitoriza variațiile de temperatură atmosferică. Să studiem pe scurt funcționarea circuitului său:

Aici, ca de obicei, folosim „dioda de grădină” 1N4148 foarte versatilă ca senzor datorită dezavantajului său tipic (sau mai degrabă un avantaj pentru cazul de față) de a-și schimba caracteristica de conducere în influența unei temperaturi ambiante variabile.

Dioda 1N4148 este capabilă confortabil să producă o cădere liniară și exponențială de tensiune în sine, ca răspuns la o creștere corespunzătoare a temperaturii ambiante.

Această cădere de tensiune este de aproximativ 2 mV pentru fiecare creștere de temperatură.

Această caracteristică particulară a 1N4148 este exploatată pe scară largă în multe circuite cu senzori de temperatură cu gamă joasă.

Referindu-ne la monitorul de temperatură a camerei propus cu schema circuitului indicator dat mai jos, vedem că IC1 este conectat ca amplificator inversor și formează inima circuitului.

Pinul său neinversibil # 3 este ținut la o anumită tensiune de referință fixă ​​cu ajutorul Z1, R4, P1 și R6.

Tranzistorul T1 și T2 sunt utilizate ca sursă de curent constant și ajută la menținerea unei precizii mai mari a circuitului.

Intrarea inversă a CI este conectată la senzor și monitorizează chiar și cea mai mică modificare a variației de tensiune în dioda senzorului D1. Aceste variații de tensiune, așa cum s-a explicat, sunt direct proporționale cu modificările temperaturii ambiante.

Variația de temperatură detectată este amplificată instantaneu într-un nivel de tensiune corespunzător de către IC și este recepționată la pinul de ieșire # 6.

Citirile relevante sunt traduse direct în grade Celsius printr-un contor de tip bobină mobilă 0-1V FSD.

Lista de componente

• R1, R4 = 12K,
• R2 = 100E,
• R3 = 1M,
• R5 = 91K,
• R6 = 510K,
• P1 = 10K PRESET,
• P2 = 100K PRESET,
• C1 = 33pF,
• C2, C3 = 0,0033uF,
• T1, T2 = BC 557,
• Z1 = 4,7 V, 400 mW,
• D1 = 1N4148,
• IC1 = LM308,
• Placă de uz general conform mărimii.
• B1 și B2 = baterie PP3 de 9V.
• M1 = 0 - 1 V, voltmetru tip bobină mobilă FSD

Configurarea circuitului

Procedura este puțin critică și necesită o atenție specială. Pentru a finaliza procedura, veți avea nevoie de două surse de temperatură cunoscute cu precizie (caldă și rece) și un termometru precis cu mercur în sticlă.

Calibrarea poate fi finalizată prin următoarele puncte:

Păstrați inițial setările presetate la jumătatea lor. Conectați un voltmetru (1 V FSD) la ieșirea circuitului.

Pentru sursa de temperatură rece, aici se folosește apă la temperatura camerei.

Scufundați senzorul și termometrul de sticlă în apă și înregistrați temperatura în termometrul de sticlă și tensiunea echivalentă rezultată în voltmetru.

Luați un castron de ulei, încălziți-l la aproximativ 100 de grade Celsius și așteptați până când temperatura sa se stabilizează până la aproximativ 80 de grade Celsius.

Ca mai sus, scufundați cei doi senzori și comparați-i cu rezultatul de mai sus. Citirea tensiunii ar trebui să fie egală cu schimbarea temperaturii în termometrul de sticlă de 10 mL. Nu l-am înțeles? Ei bine, să citim următorul exemplu.

Să presupunem că temperatura sursei de apă rece este la 25 de grade Celsius (temperatura camerei), sursa fierbinte, după cum știm, este la 80 de grade Celsius. Astfel, diferența sau schimbarea temperaturii dintre ele este egală cu 55 de grade Celsius. Prin urmare, diferența dintre citirile de tensiune ar trebui să fie de 55 înmulțită cu 10 = 550 mii volți sau 0,55 volți.

Dacă nu obțineți criteriul satisfăcut, ajustați P2 și continuați să repetați pașii, până când în final îl atingeți.
Odată ce rata de schimbare de mai sus (10 mV la 1 grad Celsius) este setată, trebuie doar să reglați P1 astfel încât contorul să arate 0,25 volți la 25 de grade (senzorul ținut în apă la temperatura camerei).

Aceasta încheie setarea circuitului.
Acest circuit de măsurare a senzorului de temperatură a aerului poate fi, de asemenea, utilizat în mod eficient ca unitate de termometru electronic de cameră.

3) Circuit termometru de cameră folosind IC LM324

Al treilea design este probabil cel mai bun în ceea ce privește costul, ușurința construcției și precizia.

Un singur IC LM324, un IC obișnuit 78L05 5V și câteva componente pasive sunt tot ceea ce este necesar pentru a face acest circuit cel mai ușor indicator Celsius.

Doar 3 amplificatoare op sunt utilizate din cele 4 amplificatoare op LM324 .

Amplificatorul Op A1 este conectat pentru a crea un teren virtual pentru circuit, pentru funcționarea sa eficientă. A2 este configurat ca un amplificator fără inversare unde rezistorul de feedback este înlocuit cu o diodă 1N4148.

Această diodă acționează și ca senzor de temperatură și scade în jur de 2 mV de la fiecare creștere de un singur grad a temperaturii ambiante.

Această cădere de 2 mV este detectată de circuitul A2 și este convertită într-un potențial care variază corespunzător la pinul 1.

Acest potențial este în continuare amplificat și tamponat de un amplificator inversor A3 pentru alimentarea unității atașate de 0 la 1V voltmetru.

Voltmetrul traduce ieșirea variabilă dependentă de temperatură într-o scală de temperatură calibrată pentru a produce rapid datele despre temperatura camerei prin deviațiile relevante.

Întregul circuit este alimentat de un singur PP3 de 9 V.

Așadar, oameni buni, acestea au fost 3 circuite indicatoare de temperatură a camerei, ușor de construit, pe care orice hobby le poate construi pentru a monitoriza variațiile de temperatură ambientală ale unei premise rapid și ieftin utilizând componente electronice standard și fără a implica dispozitive complexe Arduino.

4) Termometru electronic folosind IC 723

La fel cum și designul de mai sus, aici se folosește o diodă de siliciu ca un senzor de temperatură. Potențialul de joncțiune al unei diode de siliciu scade cu aproximativ 1 milivolt pentru fiecare grad centigrad, ceea ce permite determinarea temperaturii diodei prin calcularea tensiunii peste aceasta. Când este configurată ca senzor de temperatură, o diodă oferă avantajele liniarității ridicate cu o constantă de timp scăzută.

În plus, ar putea fi implementat pe o gamă largă de temperaturi, de la -50 până la 200 C. Deoarece tensiunea diodei trebuie evaluată destul de precis, este necesară o sursă de referință fiabilă.

O opțiune decentă este stabilizatorul de tensiune IC 723. Chiar dacă valoarea absolută ti a tensiunii zener în cadrul acestui IC poate fi diferită de la IC la alta, coeficientul de temperatură este extrem de mic (de obicei 0,003% pe grad C).

În plus, se știe că modelul 723 se stabilizează sursa de 12 volți pe tot circuitul. Observați că numerele de pin din schema circuitului sunt adecvate numai pentru varianta dual-in-line (DIL) a IC 723.

Celălalt CI, 3900, include amplificatoare quad în care sunt utilizate doar câteva. Aceste sunt concepute amplificatoare op pentru a funcționa puțin diferit, acestea sunt configurate ca unități acționate în curent în loc să fie acționate în tensiune. O intrare ar putea fi considerată cel mai bine baza tranzistorului într-o configurație de emițător comun.

Ca urmare, tensiunea de intrare este adesea în jur de 0,6 volt. R1 este cuplat la tensiunea de referință și, prin urmare, un curent constant se mișcă prin acest rezistor. Datorită câștigului său mare de buclă deschisă, amplificatorul operațional își poate adapta propria ieșire pentru ca același curent să intre în intrarea sa inversantă, iar curentul prin dioda de detectare a temperaturii (D1) să rămână astfel constant.

Această configurare este importantă datorită faptului că dioda este, în esență, o sursă de tensiune care are o rezistență internă specifică, iar orice fel de abatere a curentului care se mișcă prin aceasta ar putea crea o variație a tensiunii care ar putea ajunge să fie tradus eronat ca o variație a temperaturii. Tensiunea de ieșire la pinul 4 este, prin urmare, aceeași cu tensiunea la intrarea inversă, precum și tensiunea din jurul diodei (aceasta din urmă schimbându-se cu temperatura).

C3 inhibă oscilația. Pinul 1 al IC 2B este atașat la potențialul de referință fix și, în consecință, un curent constant se deplasează în intrarea care nu inversează. Intrarea inversă a IC 2B este conectată cu ajutorul R2 la ieșirea IC 2A (pinul 4), pentru a fi acționată de un curent dependent de temperatură. IC 2B amplifică diferența dintre curenții săi de intrare la o valoare pe care abaterea de tensiune la ieșirea sa (pinul 5) ar putea fi citită rapid cu o frecvență de 5-10 f.s.d. voltmetru.

În cazul utilizării unui contor de panou, legea lui Ohm poate fi necesară configurarea pentru a determina rezistența seriei. Dacă un 100-uA f.s.d. este utilizat un contor cu o rezistență internă de 1200, rezistența totală pentru deflecția la scară completă de 10 V trebuie să fie conform calculului:

10 / 100uA = 100K

R5 trebuie ca 100 k - 1k2 = 98k8. Cea mai apropiată valoare comună (100 k) va funcționa bine. Calibrarea se poate face după cum se explică mai jos: punctul zero este inițial fixat de P1 folosind senzorul de temperatură scufundat într-un castron de gheață topită. Deformarea la scară completă poate fi apoi fixată cu P2 pentru aceasta dioda poate fi scufundată în apă fierbinte a cărei temperatură este identificată (să presupunem că apa fierbinte testată cu orice termometru standard să fie la 50 °).