Thermomètre numérique à deux objets. Schéma, description

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Thermomètre numérique à double objet

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Pour mesurer la température de l'air dans la pièce et à l'extérieur, en règle générale, deux thermomètres différents sont utilisés, bien qu'il soit tout à fait possible de s'en sortir avec un ayant deux capteurs de température. Un tel dispositif sera discuté. L'appareil est basé sur des capteurs de température intégrés K1019EM1 et un ADC à double intégration KR572PV5.

Le thermomètre (Fig. 1) vous permet de mesurer alternativement la température de deux objets différents, et les signaux des capteurs de température peuvent être commutés manuellement et automatiquement. L'un des capteurs est situé directement sur la carte de l'appareil, l'autre est déporté.

Riz. 1 Schéma de principe de l'appareil (cliquer pour agrandir)

La présence d'un stabilisateur implémenté sur la puce DA1 et le transistor VT1 permet d'utiliser une large plage de tension de 7,5 à 20 V pour alimenter l'appareil, et la stabilité en température de sa tension de sortie est plusieurs fois meilleure que celle du stabilisateur interne KR572PV5 en raison à l'utilisation d'une diode Zener de précision réglable TL431C (analogue domestique de KR142EN19). Tous les circuits du thermomètre sont alimentés à partir de ce régulateur de tension +5 V, y compris un inverseur de tension à impulsions, réalisé sur les éléments DD3.4-DD3.6, VD1, VD2, C11, C12. Il produit une tension de -4,5 V, qui est connectée à la broche ADC 26. La tension variable (50 kHz) nécessaire au fonctionnement de l'onduleur est prélevée sur la broche 38 du même microcircuit.

Pour la réalisation la plus complète des capacités des capteurs de température DA2, DA3, un courant constant d'environ 1 mA doit les traverser. Ce mode est assuré par des sources de courant sur les transistors VT2, VT3 et VT4, VT5. La valeur du courant peut être ajustée par les résistances R15, R16. La commutation des capteurs est effectuée par les clés analogiques DD2.1 et DD2.2, qui font partie du microcircuit K561KTZ. Son troisième élément DD2.3, avec la résistance R12, remplit la fonction d'un inverseur de signal logique qui contrôle les touches, et le quatrième, DD2.4, avec l'élément DD5.3 et le compteur DD4, est impliqué dans le circuit de sélection du mode de fonctionnement du thermomètre

Chaque pression sur le bouton SB1 entraîne un changement d'état des sorties du compteur en anneau, ce qui détermine l'une des trois options de connexion des capteurs de température à l'entrée ADC, à savoir :

capteur interne connecté (DA2);
un capteur à distance (DA3) est connecté ;
les capteurs sont connectés alternativement avec un intervalle de 3...4 s.

Dans ce dernier cas, les touches sont contrôlées par le signal de sortie du multivibrateur (DD3.1-DD3.3, R17, R18, C3). Afin de pouvoir déterminer lequel des capteurs est actuellement connecté, simultanément à la connexion du capteur DA2, le signe ":" (deux-points) apparaît sur l'indicateur HG1, ce qui indique que le capteur situé sur la carte et mesurant la la température dans la pièce est allumée. Le mode d'affichage alterné de la température s'accompagne de l'apparition du signe "~" (tilde) sur l'indicateur. L'affichage de ces signes, ainsi que du symbole "°С" et du point décimal dans le deuxième chiffre de HG1, s'effectue à l'aide des éléments DD5.1, DD5.2, DD5.4.

La tension de sortie du microcircuit K1019EM1 en millivolts est proportionnelle à la température absolue et est égale à 10-Tk, où Tk est la température en degrés Kelvin. Le décalage du niveau du signal de sortie des capteurs de -2731,5 mV, nécessaire au passage de l'échelle de température de Kelvin à l'échelle Celsius, est effectué par l'étage différentiel d'entrée de l'ADC lui-même. La valeur de décalage est déterminée par la position de la résistance ajustable R8. La résistance R10 fixe le niveau de la tension de référence DD1.

Dans le thermomètre, vous pouvez utiliser des résistances fixes de type C2-23, C2-33 (5%), cependant, pour obtenir une précision maximale avec des fluctuations importantes de la température ambiante, il est préférable de s'arrêter à C2-29V avec un écart par rapport à la valeur nominale de 1 ... 2%. Tout d'abord, cela s'applique aux résistances R6, R7, R9, R11 et R13. L'appareil utilise également des résistances variables SDR-19a. Condensateurs C6, C7 et C12 électrolytiques K50-35 ou similaires importés, C4 - K73-16, K73-17. Les condensateurs restants sont KM5, KM6, K10-17. SB1 est un bouton miniature avec une paire de contacts de fermeture. La source d'alimentation de l'appareil est quelconque, y compris non stabilisée. La consommation de courant - 7 ... 12 mA - dépend de la tension de la source.

Le capteur à distance DA3, situé à l'extérieur, est shunté par le condensateur C6 pour se protéger contre d'éventuelles interférences et interférences. Dans le même but, il est souhaitable d'utiliser un fil blindé pour connecter ce capteur à un thermomètre, et la conception doit prévoir son isolation des influences atmosphériques sous la forme d'un revêtement avec un vernis électrique ou une résine époxy. Vous pouvez également utiliser une gaine thermorétractable d'un diamètre adapté.

Avant de configurer le thermomètre, vous devez vous assurer que les tensions aux broches 1 et 26 de DD1 par rapport au fil commun sont respectivement de +5 et -4,5 V. ) et en plaçant le capteur DA3 dans une masse pâteuse de glace fondante ou neige, la résistance d'ajustement R8 atteint des lectures nulles de l'indicateur. De plus, le capteur DA3 est transféré à l'eau chaude et, mesurant sa température avec un thermomètre standard, la résistance R10 définit cette valeur sur l'indicateur. A la fin de cette procédure, les lectures du capteur interne sont réglées avec le bouton SB1 (le signe ":" apparaît sur l'indicateur), le thermomètre de référence est placé à proximité immédiate du capteur DA2 et la résistance R20 atteint l'égalité des indications de l'indicateur de l'appareil et du thermomètre de référence lors de la mesure de la température ambiante. La dernière opération peut être effectuée sans thermomètre de référence. Dans ce cas, il suffit de rapprocher le plus possible le capteur à distance du capteur interne et, en mode d'affichage alternatif de la température, de régler les lectures du capteur interne égales aux lectures du capteur externe avec la résistance R20.

littérature:

B.G. Fedorkov, V.A. Telets. Puces ADC et DAC. - M. Energoatomizdat, 1990.

Auteur : Viktor Tsibin, victor@prometec.ru ; Publication : radioradar.net

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