Простой измеритель температуры

Простой электронный термометр

Простой измеритель температуры

   Конструкция простого электронного термометра описана в журнале «Юный техник» №3 за 1985 г. в статье Ю. Пахомова «Электронный термометр» (с. 68 – 71). Тем, кто не имеет пока возможности осилить измерители температуры на микроконтроллерах, рекомендуем собрать такую схемку.

Термометр выполнен по мостовой схеме, где термочувствительным элементом являются, включенные последовательно, диоды VD1 и VD2. Когда мост уравновешен напряжение между точками А и Б равно нулю, следовательно микроамперметр PA1 покажет ноль.

При повышении температуры, падение напряжения на диодах VD1 и VD2 уменьшается, баланс нарушается, а микроамперметр покажет наличие тока в цепи.

Принципиальная схема простейшего термометра

   В качестве датчика температуры можно применять различные диоды, использованы Д220, но в статье указывается, что подойдут КД102-104, Д226. Постоянные резисторы R1, R2, R5, R6 типа МЛТ-0.25 или МЛТ-0,125.

В качестве подстроечных резисторов R3 и R4 использованы СП3-39А, это недостаток конструкции, т. к. термометр требует периодической калибровки, для чего приходится разбирать всю конструкцию.

Лучшим вариантом было бы использование полноразмерных переменных резисторов с выводом их ручек на переднюю панель прибора. Микроамперметр PA1 любой, с током полного отклонения 50-200 мкА. Выключатель питания SA1 любого типа.

Светодиод VD3 служит для индикации включения термометра, он также может быть любым, например мигающим. Желательно, чтобы светодиод был маломощным и не расходовал заряд батареи в пустую.

Корпус самодельного термометра

   Собранный прибор требует калибровки. При отключенном микроамперметре PA1 замеряют напряжение между точками А и Б, оно должно быть около 1,0-1,2 В. Если напряжение составляет 4,5 В. то необходимо поменять полярность включения диодов VD1 и VD2.

Если напряжение между точками А и Б невелико, то необходимого значения добиваемся регулировкой резистора R4. Затем устанавливаем минимальное сопротивление для резистора R3 и включаем обратно в схему микроамперметр PA1. Резистором R4 добиваемся, чтобы прибор показывал примерно 20 мкА (это соответствует комнатной температуре в 20 градусов).

Если датчик зажать в пальцах, то показания должны возрасти примерно до 30-35 мкА (примерно температура человеческого тела).

   Прибор калибруется в начале и конце шкалы. Сначала датчик опускают в сосуд, наполненный водой с тающим льдом, как известно температура тающего льда равна 0 градусов.

При этом надо перемешивать воду со льдом, так чтобы температура в сосуде была везде одинакова. Подстройкой резистора R4 устанавливаем на микроамперметре 0.

Затем берем сосуд с водой температурой около 40 градусов, температуру воды надо контролировать при помощи ртутного термометра (подойдет обычный медицинский термометр).

   Соответственно погружаем датчик в теплую воду и подстройкой резистора R3 добиваемся, чтобы показания микроамперметра совпали с показаниями ртутного термометра. Таким образом, получаем термометр для температурного диапазона 0-50 градусов.

Источник: http://el-shema.ru/publ/izmerenija/prostoj_ehlektronnyj_termometr/8-1-0-351

Простой цифровой термометр своими руками

Наткнулся недавно в интернете на интересный материал, идея заинтересовала, но после сборки отказалась корректно работать, погуглив дальше наткнулся на другой вариант, который и представляю. Простой цифровой термометр с подключением через COM-порт.
Рабочий вариант схемы был найден здесь.

Для сборки данного девайса понадобятся следующие компоненты: 1) Термодатчик DALLAS DS1820 — самая главная часть всей схемы, датчиков можно прицепить несколько параллельно.

По описанию каждый сенсор имеет собственный 64 битный ID, что позволяет использовать одновременно 100 сенсоров на шине, длиной 300 м, проверить не довелось, но два датчика на шине длиной 5 метров успешно работают. 2) Стабилитроны на 3.9V, 6.2V, 5.6V, самой минимальной мощности — они компактнее. 3) Диод Шоттки, использовал 1N5818 в количестве 2шт.

4) Диод 1N4148 — 1шт. 5) Резистор 1,5кОм, 0,25Вт — 1шт. 6) Конденсатор 10мкФ, 16V — 1шт. 7) 9-контактный разъем COM-порта, тип — мама. 8) Корпус для разъема.

9) Паяльник, припой, и прямые руки =) Компоненты необходимо собрать по следующей схеме:Для людей не подкованных в электронике стоит отметить что на всех диодах/стабилитронах полоска на корпусе обозначает катод. Из следующей картинки можно понять как необходимо монтировать детали.

На корпусе конденсатора есть пометка полярности — не ошибетесь, резистор полярности не имеет, паяем как хотим. Выводы датчика расположены следующим образом:Монтаж можно вести прямо на разъеме, при некоторой сноровке, достаточно плотный монтаж можно уместить в корпусе разъема, что несомненно удобно и практично.
Посмотреть на Яндекс.

Фотках
Посмотреть на Яндекс.Фотках Подключать несколько датчиков нужно параллельно, в итоге получается примерно вот такая штуковина
Посмотреть на Яндекс.Фотках Датчик на конце можно залить эпоксидкой и ему не будут страшны условия за окном. Термометр готов, и что особенно приятно, все работает без какой либо калибровки сенсоров.

Для считывания показаний термометра потребуется программа digitemp, она есть в репозитариях популярных дистрибутивов Linux, установить сложности не составит. Также у нее есть официальный сайт.

Для пользователей Gentoo стоит отметить что для данной схемы необходимо собрать пакет с опцией USE=”ds9097″ emerge digitemp

Далее запускаем инициализацию программы командой digitemp_DS9097 -i -s /dev/ttyS0

На выводе видим следующее:

DigiTemp v3.5.0 Copyright 1996-2007 by Brian C. Lane GNU Public License v2.0 – www.digitemp.com Turning off all DS2409 Couplers .. Searching the 1-Wire LAN 10E89CA3000800B2 : DS1820/DS18S20/DS1920 Temperature Sensor 10C162A300080096 : DS1820/DS18S20/DS1920 Temperature Sensor ROM #0 : 10E89CA3000800B2 ROM #1 : 10C162A300080096 Wrote .digitemprc

Программа нашла два датчика, значит устройство работает верно.

Теперь можно считать информацию со всех датчиков командой digitemp_DS9097 -a -s /dev/ttyS0

Получаем следующие данные:

DigiTemp v3.5.0 Copyright 1996-2007 by Brian C. Lane GNU Public License v2.0 – www.digitemp.com Mar 28 18:29:00 Sensor 0 C: 6.38 F: 43.47

Mar 28 18:29:01 Sensor 1 C: 26.50 F: 79.70

Для удобства интеграции в систему мониторинга можно использовать следующий вариант:

/usr/bin/digitemp_DS9097 -c /root/.digitemprc -t 0 -s /dev/ttyS0 -q -o “%.2C”

Источник: https://habr.com/post/55780/

Простой электронный термометр

Простой измеритель температуры

Этот нехитрый прибор позволяет оперативно (за несколько секунд) измерить температуру человеческого тела, воды, окружающего воздуха и любых других объектов в диапазоне 20 …45°С. Несмотря на простоту схемы точность измерений получается достаточно высокой – ± 0.1°С.

Сердцем прибора и, пожалуй, единственной относительно труднодоступной деталью является термореризтор типа СТ3-19 номиналом 10 ком.

Именно благодаря его малым размерам время измерения температуры не превышает нескольких секунд.

Как видно из схемы, прибор аналоговый и представляет собой измерительный мост, который питается стабилизированным напряжением. В качестве низковольтного стабилитрона используются транзисторы VT1 и VT2.

При изменении температуры сопротивление терморезистора изменяется, а величина расбалансировки моста, состоящего из элементов R2, R5 и R8 отображается на стрелочном индикаторе, роль которого выполняет микроамперметр РА1. Для калибровки прибора служит переключатель SA2, который подменяет элементы R5 и R8 в одном из плечей моста на образцовые резисторы R4, R6 и  R7.

Налаживание термометра производится следующим образом. С наиболее высокой доступной  точностью измеряется сопротивление резистора R8 при температуре 20°С. От точности этого измерения будет зависеть и точность прибора.

Далее подбираются резисторы R6 и R7 таких номиналов, чтобы они в сумме давали измеренное сопротивление. Они будут включены в цепь калибровки.

Затем устанавливаем движки резисторов R2 и R3 в среднее положение и подаем питание на схему.

1. Включаем SA2 в режим калибровки . Резистором R2 выводим стрелку прибора РА1 на нулевую отметку.
2.

 Помещаем датчик температуры на объект с известной температурой, лежащей в измеряемом диапазоне. Это может быть, к примеру, человеческое тело подмышкой.

Переводим переключатель SA2 в положение «Измерение» и резистором R3 выставляем показание прибора РА1 на уровень, который будет соответствовать этой температуре.

Снова повторяем операции 1, 2  до тех пор (обычно 3-4 раза), пока в режиме «Калибровка» прибор не будет четко показывать 20°С, а в режиме «Измерение» — заранее известную температуру измеряемого тела. На этом настройку прибора можно считать оконченной.

Термореризтор типа СТ3-19

В конструкции на месте VT1, VT2 кроме указанных на схеме можно использовать КТ3102 с буквами А, Б, В, Г, в качестве РА1 подойдет любой микроамперметр с током полного отклонения 50 мкА, причем чем больше размеры шкалы, тем точнее можно будет отсчитывать его показания.

Поскольку шкала термометра практически линейная, то отградуировать ее можно заранее в нужном диапазоне, который может быть несколько сдвинут и даже расширен, хотя расширением диапазона увлекаться не стоит – градуировка получится мельче, визуальная погрешность выше.

Питается устройство от двух гальванических элементов напряжением 1.5 В или аккумуляторов по 1.25 В  каждый, потребляемый ток в режиме измерения составляет 3-5 мА. Резисторы R2 и R3 очень желательно поставить многооборотные ( к примеру, СП5-2), позволяющие проводить достаточно плавную регулировку сопротивления.

Терморезистор очень удобно разместить в корпусе от фломастера, залив его эпоксидной смолой таким образом, чтобы измерительный кончик его оказался на месте кончика «грифеля» нового «фломастера». Со схемой измерительный узел можно соединить любым многожильным проводом, свив его парой.

Длина жгута при этом может достигать 1 м.

Многооборотный резистор типа СП5-2

В заключение хотелось бы заметить, что категорически нежелательно включать прибор при отключенном термодатчике, поскольку большая величина разбалансировки измерительного моста может вывести из строя измерительную головку РА1.

Источник: http://begin.esxema.ru/?p=917

Простой цифровой термометр

Разрабатывая цифровой термометр, сейчас обычно пользуются методом, при котором терморезистор — датчик температуры входит в состав источника тока или напряжения, например, в части делителя напряжения.

Получается зависимость тока или напряжения от температуры, так как сопротивление терморезистора, естественно, изменяется с изменением температуры.

Дальше идет схема цифрового вольтметра, омметра или амперметра, с помощью которого и происходит индикация температуры.

Данный термометр интересен тем, что в нем использован другой метод. Полупроводниковый терморезистор, являющийся датчиком температуры, включен в частотно-задающую цепь RC-мультивибратора.

Как мы знаем, у полупроводникового терморезистора зависимость сопротивления от температуры обратная, поэтому, при увеличении температуры, частота генерируемая этим мультивибратором возрастает, а при понижении температуры частота уменьшается.

Получается, что температуру можно измерять при помощи частотомера. Но здесь возникают сложности, связанные с тем, что все частотомеры предназначены для измерения частоты и индикации её в единицах частоты, а не температуры. С этим возникает проблема, так как нужно делать какое-то устройство, переводящее «Герцы» в «Цельсии». Все это сложно.

А если, сделать специализированный частотомер, который будет настроен так, что его показания будут численно равны температуре? Нужно только правильно подогнать время измерения.

На рисунке показана схема простого цифрового термометра для измерения температуры в жилом помещении. Прибор достаточно точно может измерять температуру в пределах от +10°С до +60°С, при этом погрешность не превышает 1°С.

За этими пределами погрешность сильно увеличивается из-за неравномерности зависимости частоты мультивибратора от температуры датчика — терморезистора. В первую очередь это связано со сложностями индикации 0°C и величин отрицательных и около нуля.

Однако следует учитывать, что если сделать шкалу прибора в градусах по Кельвину, то точность в интервале от 270К до 350К будет очень неплохой. Но нужно будет организовать третий старший разряд.

И так, на рисунке показана схема цифрового термометра, предназначенного для измерения температуры от +10°С до +60°С. В схеме всего три цифровых микросхемы. На элементах D1.1 и D1.2 сделан измерительный мультивибратор. Датчик — терморезистор R2 с отрицательным ТКС.

Номинальное сопротивление R2 100 кОм. При температуре 25°С мультивибратор генерирует импульсы частотой около 8000 Гц.

Чтобы определить температуру служит простой частотомер на двух десятичных счетчиках D2 и D3 с выходами на семисегментный индикатор, и устройстве управления на двух элементах D1.3 и D1.4.

Устройство управления представляет собой мультивибратор, который генерирует короткие положительные импульсы с частотой повторения около 2 секунд. Работает все это следующим образом. В промежутке между импульсами, то есть, когда на выходе D1.4 логический ноль, элемент D1.

2 зафиксирован и измерительный мультивибратор не работает. В это время (2 секунды) происходит отображение результата измерения. Затем, по фронту положительного импульса на выходе D1.4 происходит формирование цепью C3R5VD2 очень короткого импульса, который обнуляет счетчики.

Одновременно с этим запускается мультивибратор D1.1-D1.2 и генерирует импульсы, частота которых зависит от температуры. Эти импульсы поступают на вход счетчика D2-D3 и подсчитываются. Затем, по спаду положительного импульса на выходе D1.

4 измерительный мультивибратор блокируется и в течение следующих 2 секунд прибор будет показывать измеренное значение температуры.

Таким образом, показания индикатора с периодом в 2 секунды вздрагивают и обновляются. Сначала, была сделана схема гашения индикаторов на двух ключевых транзисторах, но потом стало ясно что никакой необходимости в этом нет. Подсчет происходит быстро, время счета мало, так что это зрительно воспринимается как вздрагивание и обновление показаний.

Питается термометр от электросети через трансформаторный источник питания. Автор использовал трансформатор кадровой развертки ТВК110Л от старого лампового черно-белого телевизора. Можно применить любой маломощный трансформатор с напряжением на вторичной обмотке 9-13 В при токе до 100 мА. Стабилизатор A1 стабилизирует напряжение питания на уровне 8 В.

Читайте также:  Терменвокс своими руками

Цель изготовления данного термометра была в изучении возможности создания цифрового термометра, пусть даже посредственной точности, но работающего на принципе измерения частоты мультивибратора, с терморезистором в частотозадающей цепи. Поэтому, печатная плата к нему не разрабатывалась, так как все было собрано на макетной плате.

Был так же сделан и второй вариант, с трехразрядным индикатором и показаниями в шкале Кельвина. Им можно было измерять и достаточно низкие температуры, но показания были возможны только в абсолютной величине.

Точность прибора, как уже было сказано, не высока, и годится только в качестве термометра для измерения температуры в жилом помещении.

Микросхему К176ЛА7 можно заменить на К561ЛА7 или импортную CD4011. Микросхемы К176ИЕ4 прямых аналогов не имеют, но можно подобрать что-то похожее из импортных микросхем, или собрать счетчик на двух двоично-десятичных счетчиках и двух семисегментных дешифраторах.

Индикаторы HL1 и HL2 — это семисегментные светодиодные индикаторы с общим анодом. Здесь можно использовать практически любые аналогичные индикаторы. И даже индикаторы с общим катодом. Но в этом случае нужно, во-первых, их общий вывод, теперь катод, соединить с минусом питания, а во-вторых выводы 6 микросхем D2 и D3 отключить от плюса и подключить к минусу питания.

Диоды 1N4148 можно заменить на КД521, КЦ522. Диоды 1N4004 можно заменить любыми маломощными выпрямительными. О возможной замене трансформатора сказано выше.

Градуируют термометр подстроечным резистором R4, по температуре +20°С. Нужно, пользуясь образцовым термометром, нагреть воду до такой температуры и погрузить в неё терморезистор R2, поместив его в тонкий целлофановый пакет, так чтобы он максимально прилегал к нему. Затем, подстроить R4 так чтобы показания образцового и этого термометра совпадали.

скачать архив

Источник: https://kiloom.ru/sxema/prostoj-cifrovoj-termometr.html

Как измерить температуру мультиметром

Мультиметры – универсальные приборы для измерения различных показателей электрооборудования. Чаще всего они применяются для работы электриками, однако иногда с их помощью проводят измерение температуры. Это возможно, если прибор имеет соответствующие функции, или есть возможность приладить к нему микросхему.

Основные моменты

Мультитметр используют в качестве термометра, если надо провести измерения температуры в сложных условиях – открытое пламя, ядовитые вещества, трудный доступ к объекту, слишком горячий объект.

Многие мультиметры обладают встроенной функцией измерения температуры.

В этом случае пользоваться прибором несложно, так как не придется вносить никаких изменений в его конструкцию, достаточно только разобраться, какой режим выбрать.

Обычно этот режим промаркирован буквами «temp», а в комплекте с мультиметром идет термопара, представляющая собой провод с датчиком. Для подключения термопары на корпусе предусмотрено два гнезда.

Большинство тестеров способно работать с температурой от -40 до 1000 градусов по Цельсию. Если вы приобрели недорогой мультиметр, стоит обратить внимание на то, какая термопара идет в комплекте.

Дело в том, что большинство мультиметров имеют достаточно тонкие провода, которые могут оплавиться при воздействии на них температур свыше 250 °C.

Надо также обращать внимание на то, возможно ли измерение температуры жидкостей или только газов.

Для некоторых приборов потребуется использовать специальный переходник, так как мультиметры имеют одинарные входы, а профессиональная термопара – миниатюрную вилку. После подключения термопары необходимо выбрать режим измерения температуры: он может быть в градусах по Цельсию или Фаренгейту.

Для того чтобы узнать, какая температура, необходимо коснуться кончиком термопары интересующего объекта. Данные сразу же появятся на электронном дисплее.

Длительность контакта с объектом составляет всего 2-3 секунды, для точности измерений контакт должен быть плотным. Проверить правильность работы мультиметра можно, сравнив его показания с показаниями термометра. Важно также следить за полярностью подключения термопары.

Без специального режима

Существует ли возможность измерить температуру мультиметром, не имеющим для этого специального режима? Оказывается, это действительно можно сделать, но потребуется немного модернизировать прибор.

Нужно приобрести микросхему ЛМ-35, с ее помощью показатели температуры будут превращены в напряжение, и прибор сможет распознать данные, но укажет их в Вольтах.

Например, 0,30 Вольт нужно будет понимать как 30 градусов Цельсия.

Использование микросхемы не требует сложного вмешательства в конструкцию прибора и позволяет использовать любой мультиметр для измерения температуры. Для того чтобы микросхема работала, вам потребуется:

  • три провода, которые можно будет подключить к 10-омному выходу прибора;
  • отдельный источник питания не менее 4 Вольт, то есть 2 плоских батарейки.

Если надо измерить не только положительную, но и отрицательную температуру, потребуется также подключение источника опорного напряжения.

Сама микросхема подключается просто. Она имеет три разъема для проводов плюсового, минусового значения и выходной датчик. Такой подход позволит преобразовать любой мультиметр, сделав его более функциональным, при этом конструкция обойдется недорого.

Проверка датчика температуры тестером

Вопрос, как проверить датчик температуры тестером, достаточно актуален для автомобилистов. Для того чтобы провести необходимые измерения, можно использовать любой мультиметр, кроме этого, потребуется снять сам датчик и приготовить чайник с водой.

Датчик нужно будет погрузить в кипящую воду (температура жидкости всегда составляет 100 °C). Провода, отходящие от датчика, удобнее всего закрепить крокодилами и подключить к измерительному прибору.

После этого мультиметр нужно установить в режим измерения сопротивление тока.

Если показания сопротивления датчика при воздействии на него температуры в 100° не превышают 210 Ом, то датчик можно смело менять, так как его показания некорректны. При таком сопротивлении датчика вы столкнетесь с тем, что ваше авто будет регулярно закипать.

Использовав мультиметр, вы избавитесь от необходимости разбирать головку цилиндра и проводить сложные ремонтные действия, быстро выявив причину неисправности в домашних условиях. Вы также сможете выбрать тот датчик, который будет корректно отображать данные.

Какой прибор выбрать

В принципе, возможно измерение температуры любым мультиметром, однако есть несколько важных нюансов. Перед покупкой нужно обратить внимание не только на цену, но и на качество.

Будет гораздо удобнее, если мультиметр изначально рассчитан на измерение разных диапазонов температуры и имеет специальный режим для этого.

Тогда не придется дорабатывать его, используя дополнительные устройства.

Чем выше функциональность устройства, тем оно удобнее и полезнее в применении. Приобретать прибор лучше в проверенном магазине, так как достаточно много продукции даже известных фирм подделывается, не говоря уже о недобросовестных производителях, предлагающих товар низкого качества. Лучше немного переплатить, однако иметь гарантию надежности купленного тестера.

Большинство моделей позволит прозвонить цепь. От того, какой у тестера дисплей, часто зависит цена. Если это обычный экран с цифрами, прибор обойдется дешевле, чем аналог с полноценным цветным дисплеем и возможностью управления через него.

Выбор мультиметров довольно широк. Всегда можно подобрать подходящий аппарат, исходя из функциональности, цены и качества. Прибор станет незаменимым во многих ситуациях, поможет проверить не только состояние проводки, но и многих деталей различных электроприборов.

Источник: https://EvoSnab.ru/instrument/test/izmerenie-temperatury-multimetrom

Термометр для воды – виды и цены измерителей с фото

Для измерения температуры воды предусмотрено специальное приспособление, которое называется термометром. Его присутствие в доме просто незаменимо, особенно если в семье имеются маленькие дети.

Да и вообще, в бытовых условиях такая вещь всегда пригодится, и должна находиться в каждой ванне.

Ассортимент термометров особенно велик, поэтому перед покупкой необходимо правильно определиться с выбором.

Это специальный термоприбор, необходимый для измерения температуры воды в ванной или других емкостях.

Устройство компактное, отличается небольшими габаритами и обтекаемой формой, поэтому не занимает много места, всегда должно храниться среди бытовых мелочей.

Измеритель температуры воды удобен при повседневном применении, а в зависимости от назначения предусматривает такую условную классификацию:

  • аквариумные термометры (стеклянные, электронные);
  • детские (для измерения температуры воды детской ванночки);
  • электронные и цифровые (для бытовых, повседневных нужд);
  • безртутные (безопасное устройство, которое используют в педиатрии и не только).

В некоторых ваннах устанавливают специальные датчики температур (световые или звуковые), но в бытовых условиях такую функцию выполняет термометр для горячей воды.

Несколько известных брендов занимаются серийным выпуском столь актуальной продукции, отличия заключаются в устройстве, принципе действия, назначении и ценовой политике рейтинговых позиций.

Самое время изучить каждую из классификаций и ее ярких представителей.

Температура воды в выносной детской ванночке должна быть не более 37 градусов, иначе при купании новорожденному или грудному ребенку можно навредить.

Поэтому многие молодые мамочки выбирают не ртутные, а более точные цифровые модели, которые активно используют в повседневной жизни. Выбор сугубо индивидуальный.

Ниже представлено несколько рейтинговых позиций, которые можно заказать из каталога и купить в интернет-магазине по доступной цене:

  • название: BabyOno Рыбка;
  • цена: 190 рублей;
  • характеристики: безртутная модель для воды, диапазон температур варьирует от +10 до +45 градусов;
  • плюсы: яркий цвет, оригинальный дизайн, удобство применения, доступная цена, свободная продажа, доставка по почте;
  • минусы: отсутствуют.

Это был бюджетный вариант, многие доверяют продукции подороже, ссылаясь на ее высокое качество. Второй не менее надежный и проверенный временем измеритель воды:

  • название: Maman РТ-17;
  • цена: 436 рублей;
  • характеристики: электронный термометр, для воды, имеется звуковой сигнал;
  • плюсы: детский дизайн, удобный в применении, компактные размеры, защита от попадания воды;
  • минусы: высокая стоимость.

Если интересует продукция подешевле, вот одна отечественная позиция, которая пользуется повышенным спросом среди современных мам. Ниже представлено ее краткое описание:

  • название: Bebe confort 32000236/32000235/ 32000212;
  • цена: 370 рублей;
  • характеристики: имеется защита от воды, диапазон температур от +10 до +45 градусов, безртутная модель;
  • плюсы: стильный дизайн, высокая точность результата;
  • минусы: стоимость.

Безртутный­

За последние годы такие позиции особенно актуальные, поскольку для ребенка считаются самыми надежными и безопасными. Прежде чем определиться с выбором, необходимо изучить рейтинг фаворитов и их особенности:

  • название: Термоприбор «Рыбка»;
  • цена: 75 рублей;
  • характеристики: безртутный, для воды, имеется защита;
  • плюсы: оригинальный дизайн, точные замеры, простота применения;
  • минусы: отсутствуют.

Если покупателей больше интересует импортная продукция, имеется достойная альтернатива. Второе название хорошо знакомо современной педиатрии, является оптимальным соотношение цены и качества:

  • название: Happy Baby 18003;
  • цена: 185 рублей;
  • характеристики: безртутный, используется для воды, диапазон температур варьируется от +10 до +50 градусов;
  • плюсы: отсутствие ртути, оригинальный дизайн, доступная цена, для многократного использования;
  • минусы: мелкая маркировка.

Модели без ртути более практичные, безопасны для детского здоровья. Третий вариант популярного термометра, распространенный в массах, таков:

  • название: Bebe-Jou для ванны;
  • цена: 735 рублей;
  • характеристики: для воды, имеется специальная защита, мелкая шкала, корпус из пластика, безртутная модель;
  • плюсы: удобный и стильный в повседневном применении, выдает точный результат, работает без сбоев;
  • минусы: не всем подходит завышенная стоимость.

С щупом

Выбирая градусник для измерения температуры воды, многие отдают предпочтение моделям с щупом. Это очень удобно, поскольку термоприбор является универсальным в кухонных и бытовых целях. По конструкции погружной, оснащен индикацией. Термометр для жидкостей и спиртовой настойки в том числе должен быть на каждой кухне, ниже представлены самые рейтинговые модели:

  • название: TP101;
  • цена: 250 рублей;
  • характеристики: электронная модель погружного типа для воды и масляных жидкостей, наличие щупа, область применения – бытовые нужды, кулинария;
  • плюсы: дешево стоит, удобный в применении, необходим для повседневного использования;
  • минусы: полностью отсутствуют.

Термометры с щупом можно приобрести в аптеке, обязательно проверить на целостность. Второе, не менее актуальное предложение известных производителей:

  • название: ST-9231;
  • цена: 1500 рублей;
  • характеристики: градусник из нержавеющей стали с пластиковой ручкой, наличие встроенного ЖК-дисплея;
  • плюсы: удобная модель для кухонных нужд и приготовления пищи, наличие чехла;
  • минусы: высокая стоимость, при неисправности выдает высокий показатель погрешности.

Такое приспособление отличается своей универсальностью, но некоторых покупателей не устраивает цена. Бюджетный термометр для измерения температуры воды с щупом описан ниже:

  • название: WT-1;
  • цена: 450 рублей;
  • характеристики: щуп металлический, ручка пластиковая, жидкокристаллический дисплей;
  • плюсы: удобная модель, используется для бытовых нужд, доступные расценки;
  • минусы: отсутствуют.

Электронный­

Такие приборы считаются «фаворитами», имеют большой экран и крупные цифры. Отличаются высокой точностью измерения, удобством повседневного применения, обширным модельным и ценовым рядом. Покупая термометр для горячей воды, необходимо обратить внимание на такие электронные позиции:

  • название: Philips AVENT SCH550;
  • стоимость: 900 рублей;
  • характеристики: электронный градусник, диапазон температур от +10 до +45 градусов;
  • плюсы: стильный дизайн в форме цветка, точные результаты;
  • минусы: высокая стоимость.

Второе предложение по цене не сильно отличается, но привлекает своим оригинальным дизайном. Вот о какой модели от известных производителей идет речь:

  • название: Электронный термометр Beurer JBL 08;
  • стоимость: 700 рублей;
  • характеристики: выполнен в форме игрушки, диапазон температур варьирует от +20 до +60 градусов;
  • плюсы: оригинальный дизайн, чистый пластик с гипоаллергенными свойствами, точный результат;
  • минусы: для некоторых дорого стоит.
Читайте также:  Измеритель полных проводимостей радиовещательных антенн диапазонов дв и св

Можно найти другой детский градусник для воды, который отличается оптимальным соотношением параметров «цена – качество». Вот краткое описание:

  • название: Miniland Thermo Bath;
  • стоимость: 1460 рублей;
  • характеристики: изготовлен из гипоаллергенного пластика, имеет звуковой сигнал, диапазон температур от +10 до +50 градусов;
  • плюсы: выполнен в форме детской игрушки, оригинально смотрится, можно купить на распродаже с хорошей скидкой и быстрой доставкой;
  • минусы: ощутимая стоимость товара.

Для воды и воздуха

Водный термометр можно активно задействовать для измерения температуры окружающей среды. Вариантов много, самые востребованные представлены ниже, имеются в свободной продаже:

  • название: Ramili Baby ET1003;
  • стоимость: 1400 рублей;
  • характеристики: для воздуха, дизайн детского будильника, электронная модель с жидкокристаллическим дисплеем;
  • плюсы: высокая точность, гармоничное дополнение детской комнаты;
  • минусы: высокая цена.

Второе предложение является бюджетным и стоит не так дорого, как вышеописанный термометр. Вот краткое описание с преимуществами и недостатками:

  • название: Курносики «Пароходик»;
  • стоимость: 110 рублей без скидки;
  • характеристики: безртутный, диапазон действия варьируется от +10 до +50 градусов;
  • плюсы: простой и удобный в повседневном применении, дешево стоит;
  • минусы: отсутствуют.

Еще один термометр для воздуха и жидкости описан ниже. Предложенная модель идеально подходит для домашнего применения изо дня в день:

  • название: Roxy kids Giraffe;
  • цена: 140 рублей;
  • характеристики: термометр без содержания ртути, измеряемая температура варьируется в пределах от +15 до +45 °C;
  • плюсы: доступный по цене, простой в применении, стильный дизайн, качественный материал;
  • минусы: отсутствуют.

Аквариумный­

Если в доме имеется аквариум с рыбками, то и термометр для измерения температуры воды тоже найдется. Это обязательная составляющая для ухода за домашней фауной, причем в данном вопросе требуется высокая точность. Вот несколько удачных предложений, которые можно найти в свободной продаже:

  • название: Sera Precision (высокочастотный);
  • цена: 235 рублей;
  • характеристики: спиртовой, выполнен из материалов – резина, пластик и стекло, оснащен присоской для крепления к аквариуму;
  • плюсы: высокая точность измерений, простота конструкции;
  • минусы: отсутствуют.

Второй вариант для аквариума, не менее удобный и практичный, имеет весомые преимущества. Его характеристики представлены ниже:

  • название: Barbus;
  • цена: 51 рубль;
  • характеристики: стеклянный, толстый, с присоской, 12 см в длину;
  • плюсы: дешевый, доступный, точный;
  • минусы: ненадежная присоска, риск падания.

Третье предложение, актуальное при содержании аквариума, стоит дороже, но отличается высоким качеством материала, универсальностью. Краткое описание представлено ниже:

  • название: Tetratec TH Digital Thermometer;
  • цена: 410 рублей;
  • характеристики: цифровая модель, наличие жидкокристаллического экрана, провод;
  • плюсы: возможность купить по акции, наличие в Москве и Санкт-Петербурге;
  • минусы: отсутствуют.

Как выбрать термометр для воды

Прежде чем купить водный термометр для ванной комнаты или в кулинарных целях, требуется внимательно изучить основные критерии выбора. В противном случае решение о покупке может оказаться ошибочным, а деньги потрачены зря. Вот основные параметры оценки всех существующих в свободной продаже термометров:

  1. Производитель и цена. Два параметра взаимосвязаны, и не рекомендуется экономить на покупке. Рейтинговые производители предоставляют гарантию качества, и покупка прослужит не один год.
  2. Выбор модели. Для ребенка лучше выбирать безртутные термометры, для кулинарных целей – с щупом, для детской комнаты – из гипоаллергенных материалов.
  3. Функции. В данном вопросе предпочтение желательно отдавать универсальным позициям, которые подходят не только для измерения температуры воды, но и воздуха.

Видео

Отзывы

Источник: https://sovets.net/16836-termometr-dlya-vody.html

Радиосхемы. – Простейший электронный термометр

материалы в категории

Измеритель предназначен для измерения температуры воздуха, а если защитить датчик, то и любой другой среды в диапазоне -50..+50°С.

Схема термометра представляет собой мост постоянного тока, в одно плечо которого включен терморезистор, а индикатором служит головка микроамперметра (0…50 мкА). Каждое деление на шкале соответствует 1°С. После уравновешивания моста напряжение в измерительной диагонали равно нулю.

Разбаланс моста вызывает появление напряжения положительной или отрицательной полярности — в зависимости от направления разбаланса.

Если менять полярность питающего напряжения при разбалансе, полярность напряжения в измерительной диагонали моста будет одинакова при измерении положительных и отрицательных температур, и можно использовать обычную головку (с нулевым делением слева, а не в середине шкалы).

Изменение полярности осуществляется тумблером SA1, который имеет два положения: “+” и “-“, которые можно назвать “Зима” и “Лето'.

Измерения производятся при нажатии кнопки SB1. I Детали. Терморезистор R1 — 1 ММТ-13Б, ММТ-12; резисторы R2, ; R3, R5. R6 — МПТ-0.5 или С2-29 с • допуском 5%; R4. R7 — СП5-15, СП5-14 или СП5-2. Тумблер SA1 — МТ-3, кнопка SB1 — КМ-1.

Измерительная головка РА1 — МЭ06 (ln=50 мкА, Rp=22l3 Ом). Ее можно заменить на М24 или М906 с нулем посередине шкалы, тогда тумблер SA1 не нужен. Для питания прибора используется один элемент типа °D”. Такой элемент служит 2…3 года.

Можно взять и элементы типа *АА” или аккумуляторы таких же размеров.

Схема простого термометра

Детали измерителя располагаются на плате из одностороннего фольгированного стеклотекстолита размерами 125×110 мм, выполненной методом прорезания дорожек в фольге. Плата крепится к выводам головки, ее нижняя часть служит опорой измерителя.

В верхней части платы устанавливается элемент питания, а на одной из боковых сторон — тумблер и кнопка.
Регулировка. Резисторы R4. R7 устанавливают в среднее положение. Терморезистор подключают проводом МГТФ необходимой длины (0,5.. .1,5 м) и помещают в стакан стающим льдом, через 5..

10 минут нажимают кнопку SB1 “Измерение” и резистором R7 устанавливают “0°. Затем терморезистор опускают в пол литровую стеклянную банку, заполненную водой с температурой +60.+70°С. Температуру измеряют ртутным лабораторным термометром. Через 5… 10 мин. когда температура воды снизится до +40°С или +50°С.

резистором R4 устанавливают это значение на шкале прибора. Терморезистор, измеряющий температуру наружного воздуха, надо размещать таким образом, чтобы исключить попадание на него солнечных лучей.

Литература

1. Андреев Ю.Н. и др. Резисторы: Справочник2. Радио, 1999, №6, С.43.3. Шульц Ю. 1000 понятий для практиков. С.130.

Ю.ПЛОТНИКОВ, г.Новосибирск.

Источник: http://radio-uchebnik.ru/shem/8-nachinayushchim/339-prostejshij-elektronnyj-termometr

Электрический термометр своими руками

Каждому приходилось во время болезни измерять себе температуру ртутным термометром. Эта процедура занимает обычно 5…7 минут.

Если взрослые держат градусник спокойно, то за детьми приходится наблюдать, чтобы они его случайно не сломали.

Предлагаемое устройство позволяет за 3 секунды измерить темпера туру тела или предмета (например микросхемы) в диапазоне от 20 до 45°С с точностью не хуже 0,1°С. Этот диапазон при желании легко можно расширить или сдвинуть при изготовлении.

По сравнению с ртутным термометром электрический более удобен и безопасен, особенно когда приходится измерять температуру у маленьких детей или у животных.

В основу по строения схемы взят мостовой преобразователь.

Изменение величины сопротивления термодатчика R8 приводит к разбалансу моста и появлению на стрелочном индикаторе РА1 тока, пропорционального температуре.

Особенностью данного прибора является применение в качестве датчика температуры терморезистора типа СТЗ-19 10 кОм, который обладает очень малой массой, за счет чего и удается получить высокую скорость измерения. Этот датчик удобно закрепить на конце пластмассовой трубки от шариковой авторучки и перевитыми между собой проводами длиной 1…0.

6 м через разъем Х1 подключить к измерительному блоку. На разъеме от датчика между контактами 1 и 2 установлена перемычка, которая не позволит включить схему устройства, если не подключен термодатчик, что предохраняет измерительный прибор РА1 от повреждения. Питается схема от двух любых аккумуляторов или батареек с общим напряжением 2…

3 В и потребляет от источника ток не более 5 мА.

Транзисторы VT1 и VT2 используются как низковольтные стабилитроны и могут быть заменены на КТ3102А, Б, В, Г.

Переменные резисторы, для удобства настройки, лучше применить многооборотные, типа СП5-2 или аналогичные.

Габариты устройства определяются размерами стрелочного индикатора РА1, и при использовании микроамперметра М4205 на ток 0…50 мкА они не превышают 85х65х60 мм

Топология печатной платы и размещение на ней элементов показаны на рисунке

Настройку прибора начинают с измерения сопротивления резистора R8 (желательно с высокой точностью) при фиксированной температуре 20°С.

Для этих целей удобно воспользоваться промышленной термокамерой с автоматическим поддержанием заданной температуры, куда и помещают термодатчик.

Возможны и другие способы получения температуры 20°С но надо учитывать, что от точности измерения сопротивления термодатчика при этой температуре зависит точность измерения прибора.

После измерения R8 из двух резисторов R6+R7 подбираем такой же номинал сопротивления и припаиваем их в схему.

После этого, установив движки резисторов R2 и R3 в среднее положение, включаем схему тумблером S1 и выполняем последовательно следующие операции:

а) установить переключатель 82 в положение КАЛИБРОВКА и резистором R2 вывести стрелку измерительного прибора в нулевое положение на шкале;

б) поместить датчик температуры в место с известной, постоянной температурой (в пределах желаемого измерительного диапазона);

в) установить переключатель S2 в положение ИЗМЕРЕНИЕ и резистором R3 установить стрелку прибора на значение шкалы, которое будет соответствовать измеренной величине;

Операции а), б) и в) необходимо повторить последовательно несколько раз, после чего настройку можно считать законченной.

В заключение хотелось бы отметить, что в настроенном приборе диа пазон измерения можно сдвинуть резистором R2 при переключении в режим КАЛИБРОВКА и устанавливая стрелку (ее положение будет соответствовать значению 20°С) на любое значение шкалы. После этого при переключении прибора в режим ИЗМЕРЕНИЕ шкала будет соответствующим образом сдвинута относительно положения стрелки в режиме КАЛИБРОВКА.

Прибор имеет большой запас по чувствительности, которая увеличивается с уменьшением сопротивления R3 (при первоначальной настройке). Можно сделать так, чтобы прибор улавливал температуру дыхания или же изменение температуры при циркуляции воздуха.

Схема термометра с цифровой индикацией

Цифровые термометры довольно широко представлены в магазинах. Это, как правило, автономные приборы с питанием от гальванических элементов и жидкокристаллическим индикатором.

Датчиком температуры в таких устройствах чаще всего являются терморезисторы или специальные полупроводниковые датчики, выдающие двоичный код температуры по запросу управляющего микроконтроллера.

Насколько точно такие термометры измеряют температуру во всём рабочем диапазоне определяется серьёзностью фирмы изготовителя, которая не всегда на высоте, что может иметь фатальные последствия, если, например, термометр используется для контроля температуры в инкубаторе.

Повторить такую конструкцию затруднительно из-за отсутствия специфических элементов. В радиотехнических журналах и интернете неоднократно публиковались схемы электронных термометров, в которых в качестве датчика температуры использовались полупроводниковые диоды или транзисторы.

Если p-n переход запитать стабильным постоянным током, то падение напряжения на нём в достаточно широком диапазоне почти линейно зависит от температуры. Проблема в том, что для каждого экземпляра диода или транзистора эта зависимость своя, что затрудняет калибровку прибора, т.к.

требуется реально помещать датчики в жидкости с точно известной температурой. При использовании обычных терморезисторов температурная зависимость становится ещё более непредсказуемой и погрешность показаний достигает неприемлемых значений. Выходом из этой неприятной ситуации является использование термометров сопротивления – широко распространённых средств автоматики. 

Термометры сопротивления представляют собой бифилярно намотанную катушку из тонкого медного или платинового провода, размещённую в небольшом цилиндрическом корпусе (около Ф 4 х 20 мм), называемую чувствительным элементом.

Для защиты от внешних повреждений и удобства подключения чувствительные элементы очень часто помещают в специальный корпус с боксом для подключения внешних проводников.

Главное достоинство этих приборов – линейная нормированная (табличная) зависимость сопротивления от температуры, что позволяет легко производить замену датчиков и производить настройку цифровых термометров, используя только набор прецизионных резисторов, с сопротивлением, равным табличному значению сопротивления при выбранной температуре.

Погрешность измерения в диапазоне температур от -200 град.С до +200 град.С не превышает 0,5 град.С , и , главное, показания достоверны. Термометры сопротивления выпускают с разными температурными характеристиками, называемыми градуировкой. Наиболее распространены медные термометры сопротивления градуировок 50М и 100М, которые указывают на сопротивление чувствительного элемента при 0 град.С.

Зависимость сопротивления датчиков от температуры можно узнать с помощью специальной программы. Выше приведённая схема как раз использует в качестве датчика медный термометр сопротивления градуировки 100М. В схеме можно применить абсолютно любые датчики с любой градуировкой, но необходимо будет подобрать номиналы элементов измерительного моста.

Термометр имеет светящиеся индикаторы и питается от любого сетевого адаптера или аккумулятора с выходным напряжением 12 В. На операционном усилителе DA2 и транзисторе VT1 собран узел получения искусственной средней точки, необходимой для работы аналого – цифрового преобразователя DA1, а на ОУ DA3 собран нормирующий преобразователь, выдающий напряжение -2,000 …

+2,000 В при изменении температуры датчика от -200 град.С до +200 град.С.

Читайте также:  Новая гибридная "кубическая" память от компании micron

После изготовления устройства приступают к его настройке. Вначале подбором резисторов R3, R4 добиваются уровня напряжения на выводе 36 микросхемы DA1 равным 1,000В, контролируя его цифровым мультиметром. Вместо одного из резисторов можно использовать прецизионный проволочный резистор.

Далее приступают к настройке нормирующего преобразователя. Вместо датчика температуры подключают прецизионный резистор сопротивлением 100,0 Ом и вращением подстроечного резистора R14 добиваются нулевых показаний цифрового индикатора.

Чтобы регулировка удалась, все резисторы нормирующего преобразователя должны быть прецизионными или тщательно подобранными с помощью цифрового мультиметра – отклонение сопротивлений парных резисторов (с одинаковым на схеме сопротивлением) не должно превышать 1%.

Если настройка нуля прошла успешно, вместо датчика подключают прецизионный резистор с сопротивлением, равным одному из значений сопротивления датчика при выбранной температуре. Подбором резистора R7 и подстроечного R6 добиваются показания этой температуры на цифровом индикаторе прибора.

Если датчик температуры будет соединяться с цифровым термометром с помощью кабеля длиной несколько метров, настройку нуля и диапазона необходимо проводить при подключенном кабеле.

Прецизионные резисторы подключаются на конце кабеля, в месте установки термометра сопротивления. При изменении длины кабеля настройку прибора повторяют – достаточно иметь два прецизионных резистора: 100,0 Ом и любой 110 ..

130 Ом, значение которого точно вымеряют и по градуировочной таблице определяют, какой температуре соответствует это сопротивление, чтобы по этому значению настроить показания.

После настройки индикации выбранного значения температуры проверяют уход “0”, при необходимости его опять подстраивают резистором R14, и снова проверяют соответствие показаний индикатора выбранному значению и т.д.

Источник: http://bazila.net/energetika-i-radioelektronika/samodelnyj-elektricheskij-termometr.html

Простейшие электронные термометры на батарейке

Как ни странно, но такое распространенное устройство, как бытовой термо­метр, требует достаточно высокой точности: не хуже 0,1—0,2 °С, хотя бы по той причине, что не очень красиво, когда изобретенный вами прибор показы­вает +1 градус, в то время как лужи вокруг стойко покрылись льдом.

Для обычного диапазона уличных термометров от -50 до +50 °С такая точность эквивалентна относительной погрешности в 0,1%, что достаточно низкая ве­личина для того, чтобы отнестись к ней со всем возможным уважением: сравните с погрешностью не самых дешевых серийных мультиметров, лежа­щей в лучшем случае в пределах 0,5%.

Легальный путь замять проблему— не демонстрировать десятые градуса, как это делают на уличных табло, тогда допустимая погрешность повышает­ся по крайней мере до 0,5%.

Однако мое убеждение состоит в том, что де­монстрировать температуру без десятых градуса все равно, что девать наруч­ные часы без секундной стрелки— вроде бы «по жизни» и не слишком требуется, но как-то… несолидно.

Первое наше детское представление о температуре заключается в магическом числе «36,6», и три цифры эти навсе­гда переплетаются с самим понятием.

Но мы пока не знаем, как делать точные аналого-цифровые схемы, и оконча­тельно освоимся в этой области только в главах 17 и 22.

Поэтому здесь мы разберем пару вариантов простейших реализаций электронного измерителя температуры, не обращая особого внимания на погрешности.

Наши конст­рукции будут иметь свою изюминку, которая компенсирует нам факт их не­высокой точности, а именно они малопотребляющие и будут работать от од­ной 9-вольтовой батарейки типа «Крона».

Электронный термометр со стрелочным индикатором…

Схема со стрелочным индикатором показана на рис. 13.3. В качестве показы­вающего устройства здесь используется измерительная головка типа М903 с током полного отклонения 50 мкА.

Можно использовать любую другую го­ловку магнитоэлектрической системы, но если ток полного отклонения отли­чается от указанной величины, то придется пересчитать резистор R7.

Головку придется доработать: с нее надо снять переднюю крышку со стеклом и очень аккуратно, чтобы не повредить весьма чувствительную стрелку с очень неж­ным поворотным механизмом, наклеить поверх имеющейся шкалы новую.

Шкалу эту можно изготовить, напечатаэ ее на плотной бумаге с помощью струйного или лазерного принтера, а для наклейки следует использовать про­зрачный синтетический клей (скажем, «Момент-кристалл») или тонкий дву­сторонний скотч.

Крайние деления на шкале должны совпадать с делениями на оригинальной шкале (положение ограничителей хода стрелки не должно совпадать с край­ними делениями, у стрелки должен оставаться небольшой свободный ход за пределы шкалы).

Крайнее левое деление будет соответствовать -50°, а край­нее правое +50°, ноль в этом случае должен быть расположен ровно по цен­тру шкалы.

Так как длина шкалы равна всего нескольким сантиметрам, то нанести разборчивые деления с шагом меньше, чем через 2 градуса, вряд ли получится, и именно этот параметр будет определять максимальную тре­бующуюся точность — снижать погрешность ниже половины деления шка­лы, то есть в данном случае менее 1 °, не имеет смысла. Заметим, что нет ни­каких проблем в том, чтобы отградуировать шкалу на любой другой диапазон, скажем, от -30° до 70° или от 0° до 100°, для этого нужно будет только подобрать величину резистора R2.

Датчиком температуры здесь служит транзистор в диодном включении. Можно использовать любой маломощный кремниевый л-/>-л-транзистор (за исключением «супербета»-разновидностей), единственное, что желательно (но необязательно), чтобы он был в металлическом корпусе.

Для изготовле­ния датчика подбирают подходящую по диаметру пластмассовую трубку и заклеивают в нее эпоксидной смолой транзистор с заранее подпаянными вы­водами так, чтобы металлический корпус соприкасался с окружающей сре­дой — чувствительность и скорость реакции термометра сильно возрастут в сравнении с заделкой его внутрь трубки. Можно использовать и транзистор /7-л-/7-типа, тогда в схеме его придется перевернуть (что может быть даже предпочтительнее, так как соединенный с коллектором корпус окажется под потенциалом «земли»). Можно использовать и кремниевый диод, но заделы­вать его придется способом, показанным на рис. 12.9, и прогреваться он бу­дет значительно медленнее.

Ток через датчик будет равен примерно 1 мА, а падение напряжения на нем, естественно, около 0,6 В. Наклон температурной характеристики отрицате­лен и равен примерно, как мы говорили, 2,3 мВ на один градус, поэтому об­щее изменение напряжения на датчике составит 230 мВ на диапазон 100 °С.

Выходное напряжение ОУ при максимальном сигнале мы хотим сделать как можно больше, чтобы минимизировать ошибки, как связанные с собствен­ным падением напряжения на измерительной головке, так и погрешности схемы вообще.

Максимум, что мы можем получить от ОУ в данной схеме — это напряжение несколько ниже напряжения питания, равного 5 В (именно из этого условия подбирается R7), поэтому выбираем коэффициент усиления, приблизительно равный 20 (с округлением в меньшую сторону).

От ОУ здесь не требуется особо высокой точности, зато требуется малое по­требление, низкое питающее напряжение и «умение» работать с выходными напряжениями, равными напряжению «земли». Кроме указар^ного ОР193, по­дойдут OF 196, МАХ406, МАХ409 (они даже совпадают по цоколевке) и мно­гие другие типы.

Общее потребление схемы определяется здесь в основном потреблением це­пи датчика, равного приблизительно 1 мА. Потребление стабилизатора, ОУ и делителя R1—R2 добавят еще примерно 0,5 мА, и суммарное потребление составит около 1,5 мА.

Емкость щелочной батарейки «Крона» составляет по­рядка 600 мА-ч, и наша схема сможет проработать от одного элемента в не­прерывном режиме около 17—20 суток.

Отметим, что если вместо стабили­затора LM2931 поставить обычный 78L05, то время работы резко снизится.

При отладке вместо резисторов R2 и R5 сначала устанавливаются подстроеч­ные резисторы соответствующего номинала (R5 несколько больше указан­ных на схеме).

Настройку схемы надо начинать с того, что погрузить датчик в среду с температурой О °С (тающий снег или мелкоизмельченный лед в равновесии с водой, лучше всего поместить эту смесь в термос и в процессе работы периодически перемешивать) и установить с помощью резистора R2 стрелку головки на 0°. После этого датчик переносится в среду с температу­рой 40—50° (вот тут пригодится термостат) и путем изменения R5 устанав­ливаются соответствующие показания стрелки. Ноль градусов у нас тоже при этом «уйдет», потому указанную процедуру следует повторить несколько раз (обычно достаточно 3—4 раза), перенося датчик из среды с температурой 0° в среду с более высокой температурой и обратно.

Точность калибровки будет тем выше, чем больше разница между темпера­турами в калибровочных точках, однако одну из точек обязательно надо вы­бирать равной или близкой к нулю градусов, потому что это критичное для практики значение.

После этого переменные резисторы выпаивают и поме­щают на их место постоянные резисторы с точно такими же номиналами, при необходимости составляя их из нескольких параллельно и/или последова­тельно включенных.

Особую точность при этом надо соблюдать при подборе R2 (ноль градусов). На плате лучше заранее предусмотреть места для под­ключения параллельных и последовательных резисторов (показаны на схеме пунктиром для R2, аналогично следует поступить и для R5).

Резисторы мож­но использовать обычные, типа МЛТ, прецизионных резисторов типа С2-29В здесь не требуется.

… И С цифровым индикатором

Другую конструкцию, с цифровой индикацией, вы можете видеть на рис. 13.4. Внешний вид используемого индикатора типа PMLCD фирмы Velleman показан на рис. 13.4 вверху.

Он представляет собой фактически го­товый вольтметр с диапазоном входного напряжения в пределах ±199,9 мВ (знак минус высвечивается автоматически).

Соответственно входному диапа­зону, индикатор имеет четыре десятичных цифры, которые могут показывать число до 1999, причем положение запятой выбирается заранее перестановкой джампера на самом индикаторе.

Чтобы индикатор показывал именно градусы температуры, нам придется подогнать шкалу выходных напряжений так, чтобы диапазону в 50° соответствовала величина 50 мВ на выходе ОУ (тогда, при соответствующей установке джампера, показания будут высвечиваться с десятыми, как на рисунке) — фактически нам придется ослабить напряжение с датчика более, чем в два раза и использование ОУ нецелесообразно: усили­вать нечего.

Сам индикатор питается от нестабилизированного напряжения 9 В прямо с батарейки, ток потребления — около 1 мА. Отказаться от стабилизатора для измерительной части здесь нельзя: напряжение на /^-«-переходе сильно зави­сит от тока. Общее потребление схемы здесь будет примерно вдвое выше, чем у стрелочного термометра.

Рис. 13.4. Электронный термометр с цифровым индикатором

Напряжение с датчика подается на делитель R2—R3, которым ослабляется в нужное количество раз, и подается на вход (+Vin) индикатора (разводка вы­водов индикатора на рис. 13.4 не приводится, так как все указано на его кор­пусе).

Другой способ установки нужного наклона характеристики — измене­ние делителя в самой схеме индикатора, согласно примерам, приведенным в техническом описании индикатора, тогда от делителя R2—R3 можно изба­виться.

Ноль показаний (соответствующий нулю температуры) устанавлива­ется с помощью делителя R4—R5.

Таким образом, процедура калибровки здесь аналогична описанной ранее: вы устанавливаете на индикаторе ноль (подбирая резистор R5) и некоторое значение температуры (меняя резистор R3 или соотношение делителя индикатора), попеременно погружая датчик в воду с разной температурой.

Учтите, что сам индикатор имеет погрешность измерения напряжения поряд­ка 5%, так что отражение десятых градуса тут есть бутафория вдвойне — по­грешность составила бы примерно градусов 10, если бы не наша процедура калибровки, которая позволяет избавиться от систематической составляющей и снижает погрешность раза в два-три.

Если же уменьшить входное напряже­ние еще в десять раз, избавившись от десятых, то часть погрешности, обу­словленная индикатором, пропорционально возрастет: 5% отчитывается от полной шкалы входных напряжений (200 мВ), и термометр начнет показы­вать почти в прямом смысле слова «погоду на Марсе».

Но в таких конструк­циях от погрешности не избавишься— в принципе, надо делать все по-иному, чем мы и займемся в главе 17,

В заключение остановимся еще на одной проблеме, которая имеет решающее значение для корректных измерений температуры воздуха (для воды все не­сколько проще).

Напомним основополагающий физический принцип, со­гласно которому температуру воздуха можно измерять только в тени — «температура воздуха на солнце» не имеет никакого физического смысла, о чем часто забывают даже телевизионные ведущие.

Это обусловлено тем, что воздух прозрачен и лучами солнца не прогревается, зато термометр и окру­жающие его поверхности на солнце прогреваются очень даже, и степень это­го прогрева зависит от материала, который освещается солнечными лучами.

Заверните при 20-градусном морозе термометр в черную ткань при полном безветрии, и вы получите «температуру воздуха на солнце» градусов в два-дцать-тридцать тепла, что к действительности не имеет никакого отношения.

Поэтому место расположения датчика надо выбирать очень тщательно: он не только не должен сам подвергаться воздействию прямых солнечных лучей, но и не должен располагаться вблизи поверхностей, которые такому воздей­ствию подвергаются (особенно над ними — скажем, в случае расположения под козырьком, но на освещенной стене дома козырек только усугубит си­туацию из-за того, что под ним будет скапливаться поднимающийся теплый воздух). Практически выбрать место установки датчика бывает очень непро­сто, и именно поэтому уличные термометры-табло часто врут.

Источник: http://nauchebe.net/2010/06/prostejshie-elektronnye-termometry-na-batarejke/

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector