Термометр

За основу взята схема термометра из [2]. Прибор выполнен на базе аналого-цифрового преобразователя (АЦП) КР572ПВ5А - DD1. Датчик температуры - специально предназначенная для этой цели микросхема К1019ЕМ1 - DA1. Эта микросхема может рассматриваться как стабилитрон с малым дифференциальным сопротивлением (менее 1 Ом) и напряжением стабилизации, пропорциональным абсолютной температуре. Рабочий ток через него (около 1 мА) определяется резистором R1

Чтобы при температуре 0°С показания термометра были нулевыми, на вход АЦП следует подать сигнал, уровень которого был бы равен разности напряжения на датчике и образцового напряжения 2,732 В. Это напряжение должно поддерживаться с высокой стабильностью, а температурный коэффициент напряжения (ТКН) встроенного в микросхему КР572ПВ5А источника слишком велик. По этой причине в описываемом приборе в качестве источника образцового напряжения используется микросхема DA2 КР142ЕН19, обладающая весьма малым ТКН. Эта микросхема выполняет функции регулируемого прецизионного стабилитрона. Необходимое напряжение 2,732 В устанавливается подстроечным резистором R3, а рабочий ток через микросхему и делитель R3R4 (около 6 мА) задается резистором R5.

Измеряемой температуре 100°С соответствует напряжение между входами +Uвх (выв. 31) и -Uвх (выв. 30) АЦП DD1, равное 1 В. А чтобы на индикаторе HG1 высвечивались при этом знаки 100,0 на входы +Uo6p (выв. 36) и -Uобр (выв. 35) АЦП DD1 необходимо подать образцовое напряжение 1 В. Оно снимается с движка подстроечного резистора R7.

Частота работы генератора АЦП 50 кГц выбрана из стандартного ряда и задана элементами С4 и R9. Номиналы элементов интегратора R10 и С5 и конденсатора автокоррекции нуля С6 соответствуют приведенной частоте генератора и величине образцового напряжения 1 В. Конденсатор С1 защищает датчик от наводок, а С2 исключает генерацию внутреннего источника опорного напряжения -2,9 В. Цифра "1" включается на индикаторе HG1 лишь тогда, когда измеряемая температура равна или превышает 100°С.

Для управления четырьмя десятичными запятыми используются дополнительные четыре логических элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ (DD2). Они повторяют фазу "меандра" для неиндицируемых запятых и инвертируют ее для той, которая должна быть видна.

Регулировка термометра производится в следующем порядке: поместив датчик DA1 в тающий снег или лед (но не в воду со льдом), подстроечным резистором R3 нужно добиться нулевых показаний на индикаторе. Далее датчик опускают в воду, нагретую до 30 .40°С, температура воды должна при этом контролироваться точным термометром. Затем подстроечным резистором R7 необходимо установить соответствующие показания на индикаторах.

Блок питания прибора

Напряжение питания всего прибора (-9 В) стабилизировано стабилизатором на микросхеме DA3, включенной по типовой схеме с защитой от короткого замыкания. R14, R15 - делитель в цепи базы транзистора защиты; R16 - резистор -датчик схемы защиты R14=2 кОм,

R15=(Uвых+0,5)/0,3, кОм Þ R15=18 кОм;

R16=0,5/Iпор.Þ R16=15 Ом.

Ёмкость фильтра рассчитывается по следующей формуле:

Cф = 0,175×Iп/fп×Eвх×Kп,

где Iп - ток потребления,

fп - частота пульсаций; fп = 2×fс,

Eвх - входное напряжение,

Kп - коэффициент пульсаций.

Cф = 100 мкФ.

В диодном мосте использованы диоды КД102А.

Трансформатор рассчитывается следующим образом:

Действующее значение напряжения во вторичной обмотке:

U2=Eвх/1,414=11,6В

Площадь сечения сердечника:

где Pст=U2×3.33×Iп=2 Вт

Число витков на вольт:

N=108/4.44×fс×Br×Sст=40 вит/В

где fc=50 Гц;

Br=8000 Тл;

Количество витков первичной обмотки:

W1=1.05×Uc×N=9240 вит.

Количество витков вторичной обмотки:

W2=U2×N=436 вит.

Диаметр провода первичной обмотки:

Диаметр провода вторичной обмотки:

Ширина сердечника -1см; толщина набора - 1,5 см ,

Предохранитель в сетьевой обмотке 0,1А.

Другие стьтьи в тему

Регулятор мощности
На современном этапе научно-технического прогресса огромную роль играет развитие электроники. Электронная промышленность определяет научно-технический и экономический потенциал Республики Беларусь. В данную отрасль промышленности входит множество объединений, заводов, конструкторских ...

Разработка схемы приоритетов прерываний
Для обеспечения перехода от одной программы к другой в мультипрограммной ЭВМ вводится так называемый режим прерывания программ. Прерывание программы - способность процессора прекращать выполнение текущей программы и её управление при возникновении определенных условий. Сигналы, вызы ...