|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
ENCYCLOPÉDIE DE LA RADIOÉLECTRONIQUE ET DU GÉNIE ÉLECTRIQUE Thermomètres analogiques sur microcircuits logiques. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique
Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Régulateurs de puissance, thermomètres, stabilisateurs thermiques Les thermomètres décrits dans l'article sont construits de manière inhabituelle: dans le premier d'entre eux, l'élément sensible à la température (thermistance) est inclus dans le circuit d'intégration, dans le second - dans le circuit de différenciation. La modification des constantes de temps de ces circuits sous l'influence de la thermistance de température ambiante est convertie en une modification du rapport cyclique des impulsions rectangulaires, à la suite de quoi la tension effective à la sortie de l'appareil change, qui est enregistrée par un microampèremètre. Les appareils sont fabriqués sur des microcircuits numériques largement utilisés et sont disponibles pour la répétition même pour les radioamateurs novices. L'élément sensible à la température des thermomètres analogiques est le plus souvent inclus dans le pont de mesure. Un tel capteur de température présente un inconvénient important lié à la nécessité de limiter le courant traversant le pont à des valeurs qui excluent l'auto-échauffement des résistances qui le constituent. De plus, des exigences assez élevées sont souvent imposées à la stabilité de la tension fournie au pont de mesure. Pour amplifier le signal prélevé sur le pont et stabiliser la tension qui lui est appliquée, de nombreux thermomètres analogiques utilisent des amplificateurs opérationnels. Ceci complique la conception et le réglage de tels dispositifs. Le thermomètre à impulsions proposé est exempt de ces défauts. Il contient un générateur d'impulsions rectangulaire, un circuit d'intégration avec un élément sensible à la température, un formateur d'impulsions et un indicateur de pointeur qui enregistre une tension effective proportionnelle au rapport cyclique des impulsions. Les microcircuits numériques CMOS conviennent le mieux à un tel dispositif: leur tension de bas niveau ne diffère pratiquement pas de 0 et la tension de haut niveau de la tension d'alimentation. Le schéma de principe du thermomètre est illustré à la fig. une.
Sur les éléments DD1.1, DD1.2, un générateur d'impulsions rectangulaires avec un taux de répétition d'environ 60 kHz et un rapport cyclique de 2 est assemblé.Depuis le générateur, les oscillations sont transmises au circuit d'intégration RK1R2C2. En fonction de la résistance de la thermistance (ci-après dénommée thermistance) RK1, la constante de temps du circuit intégrateur change et, en conséquence, la durée des impulsions arrivant à l'entrée du conformateur, faites sur les éléments DD1.3 et DD1.4. La durée des impulsions en sortie de l'élément DD1.4 est proportionnelle à la température et détermine la tension effective enregistrée par le dispositif RA1. La résistance accordée R1 sert à régler "zéro", R2 - à régler la sensibilité (elle est maximale à sa résistance minimale). Avec une valeur nominale de thermistance ne dépassant pas 5 kOhm, la dépendance de la résistance à la température est presque linéaire dans la plage de -20 à +50 °C. L'erreur de mesure ne dépasse pas ±1 °C. La stabilité de la tension d'alimentation (et, par conséquent, de l'amplitude des impulsions) est assurée par un stabilisateur paramétrique sur les éléments VD1 et R3. Le courant consommé par le thermomètre ne dépasse pas 7 mA. Toutes les pièces, à l'exception de la thermistance RK1 et du microampèremètre PA1, sont placées sur une carte de circuit imprimé réalisée conformément à la fig. 2.
La carte est conçue pour utiliser des résistances MLT fixes, des résistances de réglage de fil SP5-3, des condensateurs KM-6 (groupes C1 et C2 - de préférence M47 ou M75). Thermistance RK1 - KMT17 avec TKS négatif. Microampèremètre RA1 - M4387 ou tout autre avec un courant de déviation complète de l'aiguille jusqu'à 1 mA et une résistance interne d'au moins 500 ohms. Lors de l'établissement de la thermistance, la thermistance est placée dans un bain de glace fondante et la résistance ajustable R1 règle la flèche du dispositif RA1 sur le zéro de l'échelle. Ensuite, le capteur est transféré dans de l'eau chauffée à une température de +50 ° C et la résistance de réglage R2 est utilisée pour obtenir la déviation de la flèche jusqu'au dernier repère. Pour mesurer la température dans une plage plus large, par exemple de -60 à +150 ° C, une résistance avec une résistance de 3R ou 1/3R, respectivement, doit être connectée en parallèle avec la thermistance avec une résistance R ou en série avec elle . La sensibilité de l'appareil après un tel raffinement, bien sûr, diminuera, et l'erreur de mesure peut augmenter jusqu'à ±3...5 °C. Si une plus grande précision est requise, la plage de température indiquée doit être divisée en deux ou trois sous-gammes et la thermistance linéarisée dans chaque sous-gamme. Dans ce cas, l'erreur de mesure peut être réduite à ±1 ... 1,5 °C. Dans les microcircuits TTL, TTLSh, par rapport aux microcircuits de la série CMOS, les niveaux logiques diffèrent considérablement des valeurs idéales. De plus, les éléments de base des microcircuits de ces séries ont des courants d'entrée très importants. Par conséquent, un thermomètre sur de tels microcircuits doit être assemblé selon le schéma illustré à la Fig. 3.
Des oscillations rectangulaires avec un taux de répétition de 60 kHz, générées par le générateur sur les éléments DD1.1, DD1.2, sont envoyées aux entrées des éléments tampons DD1.3 et DD1.4. Ils éliminent l'influence mutuelle des circuits différenciateurs C2R3RK1 et C3R4 et réduisent la charge sur le générateur, ce qui affecte favorablement la stabilité de sa fréquence. L'élément DD1.6 génère une séquence dans laquelle la durée des impulsions est déterminée par le circuit de différenciation "exemplaire" R4C3, et DD1.5 est une séquence dans laquelle elle dépend de la résistance de la thermistance RK1 incluse dans le circuit de différenciation de mesure RK1R3C2 . Il en résulte qu'un courant pulsé traverse le dispositif PA1 dont la valeur efficace est proportionnelle à la température ambiante. Avec les valeurs des éléments des circuits différenciateurs indiqués dans le schéma, les diodes VD1, VD2 peuvent être exclues. Cependant, si des résistances plus petites et des condensateurs plus grands C1 - C3 sont utilisés, ces diodes sont nécessaires pour protéger les onduleurs DD1.5, DD1.6 contre les pannes. Le thermomètre utilise des pièces du même type que dans le précédent. Au lieu de K555LN1, il est permis d'utiliser des microcircuits K155LN1, K155LNZ, K155LN5, K1533LN6. La diode KD521A peut être remplacée par une autre diode de cette série, ainsi que la série KD522. Toutes les pièces, à l'exception de la thermistance RK1 et du microampèremètre RA1, sont placées sur la carte de circuit imprimé (Fig. 4). Le réglage du thermomètre revient à régler la température maximale avec la résistance R3, et zéro avec la résistance R4. Dans la plage de température de -20 à +50 °С, l'erreur de mesure ne dépasse pas ±1 °С.
Ce thermomètre peut mesurer la température corporelle. L'appareil doit d'abord être calibré dans la plage de +36. ..+40°С. Pour ce faire, la thermistance est placée dans de l'huile de vaseline chauffée à +36 ° C et l'aiguille du microampèremètre est réglée sur le zéro de l'échelle avec une résistance ajustable R4. Puis, après avoir porté la température de l'huile à +40°C, la flèche est réglée sur la dernière division de l'échelle avec la résistance R3. Ces opérations doivent être répétées deux ou trois fois pour une meilleure reproductibilité des résultats de mesure. (Lors de l'étalonnage de cet instrument, c'est de l'huile de vaseline qui doit être utilisée, et non de l'eau, car les résultats de mesure sont considérablement faussés en raison de la conductivité électrique élevée des solutions aqueuses). Après étalonnage, la thermistance est placée dans un tube en verre, scellé d'un côté et rempli d'époxy. Cette conception du capteur élimine l'erreur de mesure de température provoquée par le contact électrique de la thermistance avec la peau du patient. Dans la plage de température de +36 à +40 °C, la dépendance à la température de la résistance de la thermistance est presque linéaire. Lors de l'utilisation de condensateurs thermostables (par exemple, mica ou fluoroplastique) comme C1-C3, l'erreur de mesure dans cette plage ne dépassera pas ± 0,1 ° C. Auteur : I. Tsaplin, Krasnodar
Cuir artificiel pour émulation tactile
15.04.2024 Litière pour chat Petgugu Global
15.04.2024 L’attractivité des hommes attentionnés
14.04.2024
▪ Phablet Xolo Q2100 avec un capteur d'empreintes digitales ▪ Anciennes mines et écologie moderne ▪ Des cerveaux d'animaux en réseau ▪ Fils élastiques remplis de liquide ▪ AMD présente le processeur Octa-Core FX-8140 avec un TDP de 95 W
▪ section du site Expériences en chimie. Sélection d'articles ▪ Article de Bayard Taylor. Aphorismes célèbres ▪ article La tortue a-t-elle une voix ? Réponse détaillée ▪ article Mise au point délicieuse. Concentrer le secret
Page principale | bibliothèque | Articles | Plan du site | Avis sur le site
www.diagramme.com.ua |
Voir d'autres articles section 
Dernières nouvelles de la science et de la technologie, nouvelle électronique :
Toutes les langues de cette page