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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Termometro digitale. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Regolatori di potenza, termometri, stabilizzatori di calore Utilizzando questo dispositivo, è possibile misurare la temperatura nei depositi di verdure e cereali, nella stanza e per strada, e quando si posizionano i sensori nell'alveare, è possibile ottenere ulteriori informazioni sullo stato della colonia di api durante il periodo di svernamento, per cui , infatti, è stato sviluppato il termometro. I limiti di misurazione del termometro sono +50...-50°С. Precisione di misura - 0,3°C (a seconda della classe del microamperometro utilizzato). Il sensore è un diodo D223, collegato tramite un filo schermato (tramite un connettore a nastro montato sulla parete posteriore dell'arnia) a un termometro elettronico. Considera uno schema del dispositivo semplificato (Fig. 1).
Il sensore di temperatura (ovvero l'elemento sensibile alla temperatura) è un diodo al silicio. A temperatura ambiente, una corrente di 1...2 mA passa attraverso un diodo aperto, la caduta di tensione è solitamente di 600 mV. All'aumentare della temperatura dell'aria, la tensione ai capi del diodo diminuisce linearmente di 2,2 mV per ogni grado Celsius. Questa dipendenza è chiaramente conservata nell'intervallo da 0 a 100°C. Come indicatore di temperatura viene utilizzato un microamperometro sensibile con uno zero al centro della scala, collegato ai diodi sensore tramite un circuito a ponte. Il ponte è considerato equilibrato se la tensione nei punti A e B è la stessa. Quando i diodi D1 e D2, che sono sensori di temperatura, vengono riscaldati, la caduta di tensione ai loro capi diminuisce. In questo caso l'equilibrio del ponte è disturbato ed il valore digitale dello squilibrio è indicato dalla freccia del dispositivo PA1. Regolazione e calibrazione Dopo aver precedentemente spento il dispositivo PA1, dare tensione e verificare la relativa tensione “-” nei punti A e B. Devono essere uguali tra loro ed essere comprese tra 1... 1,2 V. Se la tensione nel punto B è uguale alla tensione di alimentazione (4,5 V), ciò significa che i diodi sono collegati in modo errato, la loro polarità deve essere invertita. Se la differenza di tensione nei punti A e B è piccola, viene equalizzata con il resistore di regolazione R4. Dopo aver ottenuto un risultato soddisfacente, impostare la resistenza minima del resistore R3, collegare il dispositivo indicatore al circuito e applicare alimentazione. Quindi il resistore R4 imposta l'ago dello strumento su 20°C (o altra temperatura ambiente), monitorando la temperatura dell'aria con un termometro a mercurio. Successivamente, pizzica i diodi di misurazione con le dita e guarda la freccia. Dovrebbe deviare dolcemente verso destra e fermarsi a circa 30°C. Se la freccia si sposta verso sinistra è necessario invertire la polarità dell'alimentazione del dispositivo. Il termometro è calibrato su due punti: all'inizio e alla fine della scala. Per calibrare il punto di partenza utilizzare un contenitore di ghiaccio fondente prelevato dal vano congelatore del frigorifero. La temperatura del ghiaccio che si scioglie è 0°C. La regolazione si effettua con la resistenza R5. Successivamente il sensore di temperatura (diodi) viene immerso in acqua la cui temperatura è di 50°C. In questo caso, la regolazione viene effettuata utilizzando il resistore R3. Per affidabilità, la calibrazione di entrambi i punti della scala viene eseguita 3 volte, monitorando la temperatura dei punti 0°C e 50°C con un termometro a mercurio. Un diagramma di un termometro più accurato e conveniente è mostrato in Fig. 2.
È alimentato da un'unica cella galvanica da 1,5 V, cosa importante, ed è progettato per misurare la temperatura in vari punti dell'arnia, fornendo informazioni sullo stato della colonia di api. Come sensori viene utilizzato il diodo D-223 o, se necessario, un gruppo di diodi. Possono essere combinati su un bus piatto in fibra di vetro o raggruppati su un filo, che è un filo comune, oppure su coppie separate di fili per ottenere informazioni in punti distanziati alla distanza richiesta. In questo caso, bisogna tenere conto che la resistenza del braccio AO (resistore R2 + resistenza del diodo o dei diodi D-223) deve essere uguale alla resistenza del braccio OB (resistore R10 + resistenza del trimmer R11). Se come sensore D viene utilizzato un diodo, la resistenza del resistore R10 è di circa 3.9 kOhm, se tre diodi D223 sono di circa 5,9 kOhm. Ciò è dovuto al fatto che la resistenza del diodo D223 è 720...725 Ohm con una corrente attraverso il diodo pari a Ipr-0,4 mA e 16 Ohm con una corrente di 50 mA. Il termometro è un ponte bilanciato, la cui diagonale comprende un amplificatore parafase con un'uscita simmetrica all'indicatore. Il braccio del ponte AO include una resistenza di giunzione in silicio, che è un sensore di temperatura. Il ponte è formato dai resistori R1, R2, R9, R10, dal trimmer R11 e dalla resistenza della giunzione in silicio del diodo D1. L'amplificatore parafase è assemblato sui transistor VT1 e VT2 del tipo KTZ15, KT342. È auspicabile che i triodi siano selezionati in base al guadagno. Il carico dei circuiti del collettore sono le resistenze R3 e R7. Il resistore R6 è un resistore di accoppiamento dell'emettitore comune e R4, R8 e R5 sono elementi per regolare la sensibilità delle cascate. Il trimmer di derivazione R5 determina la sensibilità del dispositivo. Le basi dei transistor sono bloccate dai condensatori C1 e C2, compresi nella diagonale del ponte. Tra i collettori del triodo è collegato un microamperometro con un campo di misura di 50-0-50 μA. L'alimentazione viene fornita da un elemento da 1,5 V attraverso un resistore variabile di spegnimento R14. registrazione 1. Impostare l'alimentazione a 1,3 V utilizzando R14. 2. Chiudere le basi (la deviazione della freccia dallo “0” è consentita di +1 divisione). Se la freccia devia di più di una divisione, è necessario selezionare i resistori R3 e R7. 3. Aprire le basi VT1 e VT2. Immergere il sensore nell'acqua con neve o ghiaccio e impostarlo su “0” utilizzando il trimmer R11 - La temperatura dell'acqua è controllata da un termometro a mercurio. 4. Immergere il sensore in acqua a una temperatura di 50°C. Se le letture del microamperometro non corrispondono al segno 50, la freccia deve essere impostata su questo segno utilizzando il resistore R5. 5. Abbassare il sensore in un ambiente con temperatura pari a zero e verificare se la freccia è impostata su zero. In caso contrario, regolare R11. 6. Ricontrollare le letture di PA1 immergendo il sensore in acqua a una temperatura di 50°C. Per controllare l'alimentazione da 1,3 V, è necessario collegare un microamperometro al circuito di controllo premendo il pulsante SI - P2K, quindi utilizzare il resistore di regolazione R14 per impostare la tensione desiderata. Il voltmetro viene calibrato utilizzando R13 entro 0...5 V quando si scollega il termometro dall'alimentazione e si confrontano le sue letture con un voltmetro standard su questa scala (0...5 V) resistenza R12 = 100k, perché R=U/I=5/0,05=100k. I diodi hanno una grande variazione di resistenza, quindi devono essere selezionati. Per prima cosa se ne seleziona uno la cui resistenza è la più alta a temperatura ambiente. Viene selezionato utilizzando un voltmetro-multimetro digitale di tipo V7-20 o simile, poiché è difficile trovare un diodo con la massima resistenza con un tester e un voltmetro consente di misurare la caduta di tensione attraverso il diodo a una determinata corrente . Questo sensore sarà quello di controllo. In relazione ad esso, vengono selezionate resistenze aggiuntive (pesi aggiuntivi) per altri diodi (Fig. 3).
I fili sono saldati ai terminali dei diodi in modo che i diodi possano essere immersi nell'acqua, la cui temperatura viene costantemente monitorata con un termometro a mercurio. Utilizzando l'interruttore S4, il diodo di riferimento (con il quale è stato regolato il termometro elettrico) e il soggetto in prova vengono collegati alternativamente al termometro elettrico. Il resistore di regolazione R1 ottiene le stesse letture dal microamperometro PA1. Quindi, utilizzando un tester o un multimetro per misurare la resistenza del trimmer R1 con i diodi spenti, determinare il valore della resistenza di massa, una resistenza costante saldata in serie con il diodo in prova. I pesi per gli altri diodi sensore vengono selezionati allo stesso modo. Diodi selezionati (con contrappesi) vengono installati nei punti richiesti nelle arnie e collegati tramite un connettore al termometro. Lo schermo del filo è collegato al bus negativo, il nucleo centrale è collegato a R2 del termometro. Il termometro può essere utilizzato anche in altri rami dell'agricoltura. Autore: A.Kukharenko, Grodno, Bielorussia
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