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ENCYCLOPÉDIE DE LA RADIOÉLECTRONIQUE ET DU GÉNIE ÉLECTRIQUE Thermomètre. Encyclopédie de la radioélectronique et de l'électrotechnique
Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Régulateurs de puissance, thermomètres, stabilisateurs thermiques Le fonctionnement du dispositif est basé sur la dépendance de la chute de tension aux bornes de la jonction pn d'une diode au silicium sur la température lorsqu'un courant direct fixe la traverse. Elle diminue linéairement de 2...2,5 mV à chaque degré d'augmentation de la température dans la plage -60...+120 °C. Thermomètre dont le schéma est présenté à la Fig. 1 est essentiellement un millivoltmètre à courant continu. Il a adopté un certain nombre de mesures qui réduisent l'impact des changements de température des éléments (à l'exception du capteur - diode VD1) sur les lectures.
Le courant du capteur est stabilisé par le transistor VT2, fonctionnant à un point thermiquement stable de la caractéristique de sortie (courant de stabilisation - environ 200 μA). De la même manière, le transistor VT3 stabilise le courant dans le circuit de génération de tension de référence. Les deux transistors de la puce DA1 sont situés sur la même puce semi-conductrice et ont des paramètres identiques dépendant également de la température. De ce fait, les lectures du microampèremètre PA1 dépendent uniquement de la température du capteur. Le stabilisateur de tension d'alimentation du thermomètre est monté sur le transistor VT1 et la diode Zener VD2. Le courant de drain du transistor VT1 reste d'environ 3,5 mA lorsque la tension d'alimentation change dans la plage de 8 à 12 V. Cela améliore encore la stabilité de la tension de sortie du stabilisateur et les lectures de l'appareil. L'appareil est assemblé par montage monté sur une petite carte textolite. Il peut être monté directement sur les vis des bornes du microampèremètre PA1 - M42304 avec un repère zéro au milieu de l'échelle. Il est pratique de sélectionner un microampèremètre de telle manière que le courant de déviation totale de son aiguille en microampères corresponde à l'intervalle requis de la température mesurée en degrés Celsius. Ensuite, sans changer les chiffres sur la balance, il suffit de corriger l'unité de mesure qui y est indiquée. Vous pouvez également utiliser un microampèremètre ordinaire (avec zéro au début de l'échelle) en le connectant selon le circuit illustré à la Fig. 2. Mais avec un changement du signe de la température mesurée, vous devrez à chaque fois déplacer l'interrupteur SA2 dans la position appropriée.
Les transistors KP103L peuvent être remplacés par KP103Zh. Si possible, des transistors sélectionnés en usine avec des paramètres similaires doivent être utilisés comme VT2 et VT3. L'indice P est ajouté à la désignation de ces transistors (KP103ZhR, KP103LR) et ils sont fournis par paires dans un boîtier commun. Le microcircuit KR159NT1 peut être remplacé par un interrupteur intégré K101KT1A, contenant deux transistors avec un collecteur commun, ou son analogue importé KS809. En dernier recours, vous pouvez utiliser deux transistors distincts, par exemple le KT3102 avec n'importe quelle lettre d'index, mais il est peu probable que vous puissiez obtenir une stabilité élevée de l'appareil. Néanmoins, une telle solution est tout à fait acceptable si la partie mesure de l'appareil est située en permanence dans une pièce à température relativement stable. Dans cette situation, vous pouvez opter pour une simplification encore plus grande en remplaçant les circuits VT2R1 et VT3R7 par des résistances constantes identiques d'une valeur nominale de 100 kOhm. La diode VD1 est placée là où il est nécessaire de contrôler la température. La longueur de la paire de fils torsadés blindés reliant le capteur à l'appareil peut atteindre cinq mètres ou plus. Pour éliminer les interférences causées par la détection de signaux haute fréquence provenant de stations de radio et de télévision à proximité, il est utile de contourner la diode du capteur avec un condensateur céramique d'une capacité d'au moins 0,1 μF. En plus du KD102A indiqué dans le schéma, d'autres diodes au silicium de petite taille conviennent également comme capteur. L'expérience montre que la vitesse de réponse aux changements de température est d'autant plus élevée que la taille de la diode est petite et que ses conducteurs sont fins. Lorsque vous commencez à configurer un thermomètre, vous devez tout d'abord trouver les points de fonctionnement thermostables des transistors VT2 et VT3. Veuillez noter qu'une exécution imprudente de ces opérations entraînera un fonctionnement totalement incorrect de l'appareil. Pour régler le stabilisateur de courant sur le transistor VT2 en série avec la diode VD1 ou à la place de celui-ci, allumez un microampèremètre (n'importe lequel des multimètres numériques largement utilisés convient) et utilisez la résistance d'ajustement R1 pour régler le courant ici à environ 200 μA. En chauffant alternativement le transistor avec un fer à souder et en le refroidissant avec du coton imbibé d'acétone, sélectionnez une position pour le curseur de la résistance R1 telle que le courant traversant le capteur ne dépende pas de la température du transistor. De la même manière, en connectant un microampèremètre au circuit ouvert du circuit R5R6, ils trouvent le point de fonctionnement thermiquement stable du transistor VT3 en ajustant le courant avec la résistance d'ajustement R7. Avant de procéder à l'étalonnage de la balance de l'instrument, il est nécessaire de protéger de l'humidité le capteur à diode VD1 et les endroits où les fils de connexion y sont soudés. Les zones protégées sont recouvertes d'un mastic sans acide. Les composés à base d'acide (ils se distinguent par l'odeur caractéristique du vinaigre) ne conviennent pas dans ce cas, car ils corrodent les fils minces de la diode et ont une conductivité électrique notable. Une étanchéité soignée protégera le capteur des influences néfastes pendant le fonctionnement, n'augmentant que légèrement son inertie thermique. Pour l'étalonnage, vous aurez besoin d'un récipient contenant de la glace fondante et d'un appareil de chauffage contenant de l'eau bouillante, de préférence distillée. Le capteur est descendu dans la glace fondante, en essayant de le placer aussi près que possible de la limite eau-glace. La résistance d'accord R5 atteint des lectures nulles du microampèremètre PA1. Transférez le capteur dans de l’eau bouillante et utilisez la résistance d’ajustement R3 pour régler l’aiguille du microampèremètre à +100 °C. Il est utile de répéter ces opérations plusieurs fois, en ajustant si nécessaire les positions des curseurs des résistances de trimmer. Un point de contrôle supplémentaire peut être la température du corps humain (+36,6 °C), qui, si nécessaire, peut être facilement clarifiée à l'aide d'un thermomètre médical. Auteur: S.Gants, Gubkinsky, District autonome de Yamalo-Nenets
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