ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Termometro. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Regolatori di potenza, termometri, stabilizzatori di calore Il funzionamento del dispositivo si basa sulla dipendenza della caduta di tensione attraverso la giunzione pn di un diodo al silicio dalla temperatura quando una corrente continua fissa lo attraversa. Diminuisce linearmente di 2...2,5 mV per ogni grado di aumento della temperatura nell'intervallo -60...+120 °C. Il termometro, il cui schema è mostrato in fig. 1 è essenzialmente un millivoltmetro CC. Ha adottato una serie di misure che riducono l'effetto delle variazioni di temperatura degli elementi (ad eccezione del sensore - diodo VD1) sulle letture. La corrente del sensore è stabilizzata dal transistor VT2, che opera in un punto termicamente stabile della caratteristica di uscita (la corrente di stabilizzazione è di circa 200 μA). Allo stesso modo, il transistor VT3 ha stabilizzato la corrente nel circuito per generare la tensione esemplare. Entrambi i transistor del chip DA1 si trovano sullo stesso chip semiconduttore e hanno parametri identici che dipendono ugualmente dalla temperatura. Di conseguenza, le letture del microamperometro PA1 dipendono solo dalla temperatura del sensore. Sul transistor VT1 e sul diodo zener VD2 è assemblato uno stabilizzatore della tensione di alimentazione del termometro. La corrente di drain del transistor VT1 rimane di circa 3,5 mA quando la tensione di alimentazione cambia nell'intervallo 8 ... 12 V. Ciò migliora ulteriormente la stabilità della tensione di uscita dello stabilizzatore e le letture del dispositivo. Il dispositivo è assemblato mediante montaggio superficiale su una piccola scheda textolite. Può essere montato direttamente sui perni a vite del microamperometro RA1 - M42304 con tacca di zero al centro della scala. È conveniente scegliere un microamperometro in modo tale che la corrente di deflessione totale del suo ago in microampere corrisponda all'intervallo di temperatura richiesto in gradi Celsius. Quindi, senza cambiare i numeri sulla scala, è sufficiente correggere l'unità di misura ivi indicata. Si può anche utilizzare un microamperometro convenzionale (con zero all'inizio della scala), collegandolo secondo il circuito mostrato in Fig. 2. Ma con un cambiamento nel segno della temperatura misurata, dovrai ogni volta portare l'interruttore SA2 nella posizione appropriata. I transistor KP103L possono essere sostituiti con KP103Zh. Se possibile, come VT2 e VT3, dovrebbero essere utilizzati transistor selezionati in fabbrica con parametri simili. L'indice P (KP103ZhR, KP103LR) viene aggiunto alla designazione di tali transistor e vengono forniti a coppie in un pacchetto comune. Il microcircuito KR159NT1 può essere sostituito da un interruttore integrato K101KT1A contenente due transistor con un collettore comune o dal suo analogo importato KS809. In casi estremi, è possibile utilizzare due transistor separati, ad esempio KT3102 con qualsiasi indice di lettere, ma è improbabile che sia possibile ottenere un'elevata stabilità del dispositivo. Tuttavia, una tale soluzione è del tutto accettabile se la parte di misurazione del dispositivo si trova costantemente in una stanza con una temperatura relativamente stabile. In questa situazione si può optare per una semplificazione ancora maggiore sostituendo i circuiti VT2R1 e VT3R7 con le stesse resistenze fisse con un valore nominale di 100 kOhm. Il diodo VD1 è posizionato dove è necessario controllare la temperatura. La lunghezza del doppino intrecciato schermato che collega il sensore al dispositivo può essere fino a cinque metri o più. Per eliminare le interferenze causate dalla rilevazione di segnali ad alta frequenza provenienti da stazioni radio e televisive vicine, è utile deviare il diodo del sensore con un condensatore ceramico con una capacità di almeno 0,1 μF. Oltre a quanto indicato nello schema KD102A, anche altri diodi al silicio di piccole dimensioni sono adatti come sensore. L'esperienza mostra che la velocità di reazione a un cambiamento di temperatura è maggiore, minore è la dimensione del diodo e più sottili sono le sue conclusioni. Iniziando a stabilire un termometro, prima di tutto dovresti trovare i punti operativi termostabili dei transistor VT2 e VT3. Si prega di notare che l'esecuzione negligente di queste operazioni comporterà un funzionamento completamente errato del dispositivo. Per regolare lo stabilizzatore di corrente sul transistor VT2, un microamperometro viene acceso in serie con il diodo VD1 o al suo posto (è adatto uno qualsiasi dei multimetri digitali ampiamente utilizzati) e qui viene impostata una corrente di circa 1 μA con un resistore di regolazione R200. Riscaldando alternativamente il transistor con un saldatore e raffreddandolo con un batuffolo di cotone inumidito con acetone, selezionano una tale posizione del motore del resistore R1 in cui la corrente attraverso il sensore non dipende dalla temperatura del transistor. Allo stesso modo, includendo un microamperometro nel circuito aperto R5R6, trovano il punto di funzionamento termostabile del transistor VT3 regolando la corrente con il resistore di regolazione R7. Prima di procedere con la calibrazione della scala del dispositivo, è necessario proteggere dall'umidità il sensore a diodi VD1 e il punto di saldatura dei fili di collegamento ad esso. Le aree protette sono coperte con una sorta di sigillante privo di acidi. I composti a base acida (si distinguono per il caratteristico odore di aceto) non sono adatti in questo caso, poiché corrodono i terminali sottili del diodo e hanno una notevole conduttività elettrica. Una sigillatura accurata proteggerà il sensore da effetti dannosi durante il funzionamento, aumentando solo leggermente la sua inerzia termica. Per la calibrazione avrai bisogno di un recipiente con ghiaccio che si scioglie e un dispositivo di riscaldamento con acqua bollente, preferibilmente distillata. Il sensore viene calato nel ghiaccio in fusione, cercando di posizionarlo il più vicino possibile al limite acqua-ghiaccio. Il resistore di regolazione R5 raggiunge letture zero del microamperometro PA1. Il sensore viene trasferito in acqua bollente e la lancetta del microamperometro viene impostata a +3 °C con una resistenza di regolazione R100. È utile ripetere più volte queste operazioni, regolando, se necessario, le posizioni dei trimmer delle resistenze. Un ulteriore punto di controllo può essere la temperatura del corpo umano (+36,6 °C), che, se necessario, può essere facilmente chiarita con un termometro medico. Autore: S.Gants, Gubkinsky, Yamalo-Nenets Autonomous Okrug Vedi altri articoli sezione Regolatori di potenza, termometri, stabilizzatori di calore. Leggere e scrivere utile commenti su questo articolo. Ultime notizie di scienza e tecnologia, nuova elettronica: Macchina per diradare i fiori nei giardini
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