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ENCYCLOPÉDIE DE LA RADIOÉLECTRONIQUE ET DU GÉNIE ÉLECTRIQUE Regarder le thermomètre. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique
Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Régulateurs de puissance, thermomètres, stabilisateurs thermiques Sur l'indicateur LED de cet appareil, l'heure actuelle change périodiquement en valeur de la température ambiante à l'emplacement du capteur - une diode semi-conductrice conventionnelle. L'appareil ne contient pas de microcircuits nécessitant une programmation. Le diagramme schématique de l'horloge-thermomètre est présenté sur la Fig. 1. La partie « horloge » est construite sur les microcircuits bien connus K176IE18 (DD4) et K176IE13 (DD6). Vous pouvez en savoir plus sur le principe de leur fonctionnement et leurs fonctionnalités d'application, par exemple dans [1].
La base du thermomètre est le microcircuit KR572PV6 (DA4) - un CAN à double intégration - similaire à bien des égards aux célèbres KR572PV2 et KR572PV5. Les principales différences résident dans la précision accrue de la conversion tension-code (4,5 décimales) et dans les circuits de sortie conçus pour connecter un indicateur numérique dynamique. Les codes décimaux binaires des chiffres du résultat de la conversion apparaissent alternativement aux sorties B1, B2, B4, B8. Chaque chiffre est accompagné d'un niveau logique haut à la sortie correspondante D1 (chiffre décimal haut, non utilisé dans l'appareil considéré) - D5 (chiffre décimal bas). Les impulsions à la sortie STB marquent les moments de changement de chiffre. Le niveau logique à la sortie POL indique la polarité du résultat : 1 - positif, 0 - négatif. Les impulsions d'horloge d'une fréquence d'environ 4 kHz nécessaires au fonctionnement du microcircuit DA120 sont fournies à son entrée CLK à partir d'un générateur basé sur les éléments DD2.3 et DD2.4. La puce KR142EN19A (DA3) contient un stabilisateur de tension de 2,5 V pour les circuits de mesure du thermomètre. Le condensateur C11 évite la génération parasite. À l'aide de la résistance R21, un courant (environ 0,14 mA) est défini à travers le capteur de température - diode VD12. La tension sur la diode, qui à courant constant dépend linéairement de la température, est fournie à l'entrée IN du microcircuit DA4. Une tension égale à la tension sur la diode VD26 à une température de 12 DC est appliquée à son entrée IN+ à partir de la résistance d'ajustement R0 - environ 600 mV. La tension de référence de 200 mV à l'entrée Uref du CAN est réglée à l'aide de la résistance d'ajustement R28. C'est exactement la valeur (en valeur absolue) que la différence de potentiel entre les entrées IN+ et IN- atteindrait à une température de capteur de ±100 °C. En pratique, la plage de température mesurée est de -60...+99,9 °C. Le circuit R22C15 protège l'entrée ADC des interférences et des interférences. Le condensateur C19 est conçu pour stocker la tension de référence. Le condensateur C16 et la résistance R39 sont des éléments intégrateurs. Le condensateur C18 est inclus dans le circuit de correction automatique du zéro de l'ADC. La diode VD12 est shuntée avec le condensateur C13 pour éliminer les interférences d'une fréquence de 50 Hz, qui peuvent fausser considérablement les lectures. Vous pouvez en savoir plus sur le fonctionnement d'un tel thermomètre dans [2]. La puce K561LS2 (DD7) - quatre éléments ET-OU avec entrées stroboscopiques communes - connecte alternativement deux sources de signaux de sélection de chiffres indicateurs à l'ensemble indicateur : sorties T1 - T4 de la puce DD4 en mode indication horaire ou sorties D2 - D5 du Puce DA4 en mode indication de température. Signaux provenant des sorties des éléments DD7 contrôlent les transistors VT8, VT10, VT13, VT14, qui allument alternativement les indicateurs HG1-HG4. Aux entrées du DDI - un convertisseur de code décimal binaire en code à sept éléments - les signaux des sorties B1, B2, B4, B8, STB de la puce DA4 sont reçus via les répéteurs de la puce DD8. Les sorties du microcircuit DD1 sont également connectées à ses entrées (convertisseur DD6).Cependant, le signal de commande fourni à l'entrée V du DD6 et aux entrées E et Z du DD8 permet d'activer uniquement les sorties d'un de ces microcircuits, transférer les sorties de l'autre vers un état passif (haute impédance). L'état passif des sorties de la puce DD6 n'affecte en rien le processus de comptage du temps. En conséquence, au journal. 1 à la broche 5 du compteur DD5, les indicateurs HG1-HG4 affichent la température, et au log. 0 - temps. L'entrée CN de ce compteur reçoit les secondes impulsions de la sortie 51 du microcircuit DD4, donc toutes les 4 s le niveau à la sortie 5, et avec lui le mode d'indication, change. Lorsque les contacts de l'interrupteur SA1 s'ouvrent, le compteur s'arrêtera dans l'état dans lequel il se trouvait au moment de l'ouverture. La fermeture des contacts de l'interrupteur SA1 reprendra le changement périodique de modes. Grâce à des amplificateurs de courant sur les transistors VT1-VT7, les signaux de sortie du convertisseur de code DD1 sont fournis aux anodes des indicateurs HG1-HG4. En mode indication de température, le chiffre le plus significatif « supplémentaire » de l'indicateur est éteint par le signal généré par l'élément DD1 arrivant à l'entrée K du convertisseur DD3.1. Le signal de la sortie de l'élément DD3.2 à une température négative allume l'élément g sur l'indicateur HG1 - un signe moins. L'élément DD3.3 et le transistor VT11 contrôlent les LED HL1 et HL2. En mode affichage de la température, les deux LED sont éteintes. En mode d'indication de l'heure, la LED HL2 clignote toujours à une fréquence de 1 Hz et HL1 - uniquement lorsque l'interrupteur SA1 est fermé. Le deuxième groupe de contacts de cet interrupteur, fermant le circuit de l'émetteur HA1, permet au signal sonore de déclencher l'alarme. L'entrée 12 du microcircuit DD8 étant connectée au fil commun, à l'état actif (en mode indication de température), le niveau logique haut de la sortie 11 de ce microcircuit via l'interrupteur du transistor VT12 active l'élément h du HG3 indicateur - le point décimal entre les chiffres des unités et les dixièmes de degré. Les résistances R48-R56 sont nécessaires pour augmenter la tension de niveau logique élevé aux sorties de la puce DA4. Résistances R3, R13-R16 - charge dans les circuits de sortie du microcircuit DD4 avec une source ouverte. Le bloc d'alimentation de l'appareil se compose d'un transformateur T1 et de deux redresseurs double alternance. L'un d'eux (sur les diodes VD3 et VD4) fournit une tension de +12 V pour alimenter les circuits anodiques des indicateurs HG1-HG4. À partir de là, à l'aide du stabilisateur intégré DA1, une tension de +5 V est obtenue pour alimenter les microcircuits de l'appareil. A partir de la tension du deuxième redresseur (sur les diodes VD5, VD6), à l'aide du stabilisateur intégré DA2, on obtient une tension de -5 V, requise par la puce ADC DA4. En tant que transformateur T1, vous pouvez utiliser n'importe quel transformateur réseau avec deux enroulements secondaires de 9-12 V avec un courant de charge d'au moins 300 mA. Les microcircuits DA1 et DA2 remplaceront respectivement tous les stabilisateurs intégrés de tension positive (par exemple, KR1157EN502A) et négative (par exemple, KR1168EN5) de 5 V. Le stabilisateur de tension négatif, dans les cas extrêmes, peut être paramétrique sur la diode Zener KS156A. . Le courant consommé dans le circuit -5 V ne dépasse pas 3 mA. Batterie de secours GB1 - trois cellules galvaniques de taille AA connectées en série. Il est conçu pour faire fonctionner l’horloge en l’absence de tension secteur. Dans ce cas, la tension d'alimentation de la batterie est fournie via la diode VD13 uniquement aux puces « horloge » DD4 et DD6. Pour garantir que les autres microcircuits laissés sans alimentation n'affectent pas ceux mentionnés, les résistances R11, R43-R46 sont connectées en série aux circuits qui les relient, et la résistance R31 en mode alimentation de secours maintient un niveau logique bas à l'entrée V du DD6 microcircuit. La résistance R23 recharge la batterie GB1 en fonctionnement sur secteur. L'exemplaire de l'auteur de la montre thermomètre est assemblé dans un boîtier de montre en plastique issu du kit radio Electronique. Les pièces sont installées sur plusieurs panneaux en fibre de verre et sont reliées principalement par des fils isolés suspendus. L'accès aux axes des résistances d'ajustement R26 et R28 se fait par des trous à l'arrière du boîtier. Au lieu des indicateurs LED SC10-21YWA indiqués dans le schéma, vous pouvez en utiliser d'autres avec une cathode commune, de taille et de couleur appropriées. Les LED HL1, HL2 sont placées dans l'espace entre les indicateurs HG2 et HG3. Toutes les structures n-pn en silicium avec un coefficient de transfert de courant d'au moins 8 et un courant de collecteur maximum d'au moins 10 mA peuvent être utilisées comme transistors VT13, VT14, VT180, VT300. Lors de la sélection d'un remplacement, faites attention à la tension résiduelle collecteur-émetteur en mode saturation, qui affecte sensiblement la luminosité des indicateurs. Pour les transistors KT530A, elle ne dépasse pas 0,13 V. L'émetteur sonore HA1 est un émetteur électromagnétique de petite taille provenant d'un réveil importé. Au lieu de cela, vous pouvez utiliser avec succès une tête dynamique avec une bobine mobile avec une résistance d'au moins 30 Ohms. Les analogues importés du microcircuit KR572PV6 sont ICL7135 ou TLC7135. Certains cas de tels CAN souffrent de caractéristiques « asymétriques » : les résultats de la conversion d'une tension positive et d'une tension négative égales en valeur absolue sont légèrement différents (sans compter le niveau à la sortie POL). Le déséquilibre est éliminé à l'aide d'un circuit diode-résistance connecté comme le montre la Fig. 2.
Le réglage de la partie horloge de l'appareil est décrit en détail dans [1]. Et pour calibrer le thermomètre, le capteur de température (diode VD12) est placé dans la glace ou la neige fondante et la résistance de réglage R26 est utilisée pour obtenir une lecture zéro sur l'indicateur LED. Si cela ne peut pas être fait, sélectionnez la valeur de la résistance R25. Ensuite, après avoir plongé le capteur dans de l'eau chaude dont la température est contrôlée par un thermomètre étalon, la résistance R28 est utilisée pour régler la valeur correspondante sur l'indicateur. La luminosité des indicateurs HG1-HG4 et des LED HL1, HL2, si nécessaire, peut être augmentée ou diminuée en sélectionnant les valeurs des résistances R4-R10, R30, R36. En conclusion, je voudrais partager mon expérience d'installation d'un capteur de température en extérieur. Il doit être situé le plus loin possible des fenêtres et des murs de la maison, bien soufflé par le vent, mais protégé des rayons directs du soleil. Le meilleur endroit est la partie extérieure de la balustrade du balcon. Un bloc de bois horizontal d'une section de 30x30 mm et d'une longueur d'environ 500 mm y est fixé perpendiculairement. A l'extrémité du bloc éloignée du balcon, selon un angle de 30°, installez un pare-soleil de 300x300 mm en contreplaqué d'une épaisseur d'au moins 10 mm. Une diode VD40 est placée sous la visière à une distance de 60...12 mm du centre de sa surface inférieure, après l'avoir préalablement placée dans une capsule étanche à l'humidité d'un volume approprié, par exemple celle d'un récipient à médicament. Le trou de la capsule par lequel passent les fils de connexion doit être scellé. littérature
Auteur: V. Surov, Gorno-Altaisk
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