温度計。スキーム、説明

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温度計。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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このデバイスの動作は、一定の直流電流が流れたときのシリコンダイオードの pn 接合での電圧降下の温度依存性に基づいています。 -2 ～ +2,5 °C の範囲では、温度が上昇するたびに 60 ～ 120 mV ずつ直線的に減少します。温度計のスキームを図に示します。図１は本質的にＤＣミリボルトメータである。素子（センサー - ダイオード VD1 を除く）の温度変化による測定値への影響を軽減するための多くの手段が採用されています。

温度計

センサー電流は、出力特性の熱的に安定した点で動作するトランジスタ VT2 によって安定化されます (安定化電流は約 200 μA)。同様に、トランジスタVT3は、例示的な電圧を生成する回路内の電流を安定化させた。 DA1 チップの両方のトランジスタは同じ半導体チップ上に配置されており、温度に同様に依存する同一のパラメータを持っています。その結果、PA1 微小電流計の測定値はセンサーの温度のみに依存します。

トランジスタ VT1 とツェナーダイオード VD2 には、温度計電源電圧安定化回路が組み込まれています。電源電圧が 1 ～ 3,5 V の範囲で変化しても、トランジスタ VT8 のドレイン電流は約 12 mA のままです。これにより、スタビライザの出力電圧とデバイスの読み取り値の安定性がさらに向上します。

このデバイスは、小さな Textolite ボード上に表面実装することによって組み立てられます。目盛の中央にゼロマークが付いた微小電流計 RA1 - M42304 のネジピンに直接取り付けることができます。マイクロアンペア単位の針の合計偏向電流が必要な温度範囲（摂氏℃）に対応するようにマイクロ電流計を選択すると便利です。次に、スケール上の数値を変更せずに、そこに示されている測定単位を修正するだけで十分です。

従来の微小電流計（目盛の先頭がゼロ）を図 2 に示す回路に従って接続して使用することもできます。 2. ただし、測定温度の符号が変わると、毎回 SAXNUMX スイッチを適切な位置に切り替える必要があります。

温度計

トランジスタ KP103L は KP103Zh に置き換えることができます。可能であれば、VT2 と VT3 として、同様のパラメータを持つ工場で選択されたトランジスタを使用する必要があります。このようなトランジスタの名称にはインデックス P (KP103ZhR、KP103LR) が追加され、共通のパッケージでペアで供給されます。 KR159NT1マイクロ回路は、コレクタ共通の101つのトランジスタを含む統合スイッチK1KT809A、またはその輸入アナログKS3102に置き換えることができます。極端な場合には、任意の文字インデックスを備えた KT2 など、1 つの別々のトランジスタを使用することもできますが、デバイスの高い安定性を達成できる可能性はほとんどありません。それにもかかわらず、デバイスの測定部分が比較的温度が安定した部屋に常に配置されている場合、このような解決策はまったく許容可能です。この状況では、VT3R7 回路と VT100RXNUMX 回路を公称値 XNUMX kΩ の同じ固定抵抗器に置き換えることで、さらに簡素化することができます。

ダイオード VD1 は、温度を制御する必要がある場所に配置されます。センサーをデバイスに接続するシールド付きツイストペア線の長さは、最大 0,1 メートル以上になる場合があります。近くのラジオ局やテレビ局からの高周波信号の検出によって引き起こされる干渉を排除するには、少なくとも 102 μF の容量を持つセラミックコンデンサでセンサーダイオードをシャントすると効果的です。 KDXNUMXA の図に示されているものに加えて、他の小型シリコンダイオードもセンサーとして適しています。経験上、温度変化に対する反応速度は高く、ダイオードのサイズが小さくなり、その結論は薄くなります。

温度計の確立を開始するには、まず、トランジスタ VT2 と VT3 の熱安定動作点を見つける必要があります。これらの操作を不用意に実行すると、デバイスがまったく誤った動作をすることになりますので、ご注意ください。トランジスタ VT2 の電流安定化装置を調整するには、VD1 ダイオードと直列に、またはその代わりに微小電流計をオンにし (広く使用されているデジタルマルチメータのいずれかが適しています)、ここでトリミング抵抗を使用して約 1 μA の電流を設定します。 R200。はんだごてでトランジスタを加熱し、アセトンで湿らせた脱脂綿でトランジスタを冷却することを交互に行い、センサーを流れる電流がトランジスタの温度に依存しない抵抗器R1エンジンの位置を選択します。同様に、開回路 R5R6 に微小電流計を組み込むことで、トリミング抵抗 R3 で電流を調整することで、トランジスタ VT7 の熱安定動作点を見つけます。

デバイスのスケールの校正に進む前に、ダイオードセンサーVD1とそれに接続するワイヤのはんだ付け場所を湿気から保護する必要があります。保護された領域は、ある種の酸を含まないシーラントで覆われています。酸ベースの化合物（酢の特徴的な匂いによって区別されます）は、ダイオードの薄い端子を腐食し、顕著な導電率を有するため、この場合には適していません。正確なシールにより、動作中のセンサーが有害な影響から保護され、熱慣性がわずかに増加するだけです。

校正には、溶ける氷の入った容器と沸騰した、できれば蒸留水を入れた加熱装置が必要です。センサーは溶けた氷の中に下げられ、水と氷の境界にできるだけ近くに設置しようとします。トリマー抵抗器 R5 は、マイクロ電流計 PA1 の読み取り値をゼロにします。センサーを沸騰水に移し、トリミング抵抗 R3 を使用して微小電流計のポインターを +100 °C に設定します。必要に応じてトリマ抵抗の位置を調整しながら、これらの操作を数回繰り返すと便利です。追加の管理点として人体の温度 (+36,6 °C) を使用することもできます。これは、必要に応じて医療用体温計で簡単に確認できます。

著者：S.Gants、Gubkinsky、Yamalo-Nenets Autonomous Okrug

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