シンプルな多点温度計。スキーム、説明

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AD22100 シリーズの複数の温度センサーを屋内と屋外に設置し、従来のポインタ微小電流計といくつかの詳細からなる非常にシンプルなデバイスを組み立てることにより、いつでも関心のある地点の温度を知ることができます。

AD22100 シリーズの温度センサーは、1 つの変更を加えたハウジングで製造されています (図 XNUMX)。

シンプルな多点温度計

ハウジングの設計に加えて、文字インデックスが異なるセンサーは動作温度範囲も異なります:КТ (KR) - 0...+100 °С、AT (AR) - -40...+85 °С、ST (SR) - -50...+150 °С。電源電圧が 5 V の場合、消費電流は 0,5 mA を超えません。

出力電圧 Uout (端子 2 と 3 の間、または端子 2 と 4 の間) は、センサーハウジングの温度に直線的に依存します。温度 T における値は摂氏で与えられ、次の式で求められます。

これは、4 ～ 6 V の電源電圧 Un に対して有効です。この法則からの逸脱は 1 °C を超えません (インデックス ST および SR - 2 °C のセンサーの場合)。

したがって、Un=5 V および T=0 °C では、センサー出力の電圧は 1,375 V となり、温度が上がるごとに 0,0225 V ずつ変化します。センサーの特性は厳密に標準化されているため、必要に応じて、追加の校正を行わずに同じ温度計に順番に接続できます。図上。図 2 は、このアイデアを実装した多点温度計の概略図を示しています。

シンプルな多点温度計

必要な場所に配置される VK1 ～ VKn センサーの数は、GB1 バッテリーから消費される総電流によってのみ制限されます。対応するボタン SB1 ～ SBn を押すと、それらのいずれかが測定ノードに接続されます。同時に、ボタン接点の 1 番目のグループがデバイスの電源回路を閉じます。センサーの温度特性の急峻性が高いため、センサーと抵抗分圧器 R1R5R6 によって形成される測定ブリッジの対角線に含まれる PAXNUMX マイクロアンペアを温度インジケーターとして使用して、アンプなしで行うことが可能になりました。

ゼロ温度がマイクロ電流計のゼロ読み取り値に対応するためには、抵抗器 R5 と R6 の両端の合計電圧降下が 1,375 V に等しくなければなりません。これは、調整抵抗器 R6 を使用して達成されます。抵抗器 R2、R4 とマイクロ電流計のフレームの抵抗の合計は、温度の各度がマイクロ電流計 RA1 の矢印の 1 μA の偏差に対応するように選択されます。これにより、必要な感度のマイクロ電流計を使用し、目盛の目盛りを使用して温度を読み取ることができます。

内蔵スタビライザー DA1 は GB1 バッテリーの電圧をセンサーへの電力供給に必要な 5 V に下げ、HL1 LED はデバイスの電源をオンにするだけでなく、GB1 バッテリーの状態を示すインジケーターとしても機能します。電圧が通常 (6,8 ～ 9 V) である場合、SB1 ～ SBn ボタンのいずれかを押すと、HL1 LED に 1 8 V 以上の電圧が印加され、点灯します。 LED が完全に点灯しない場合は、バッテリーを交換する必要があることを示します。

DA1スタビライザーの動作に影響を与えないように、制御回路の電流を小さくし、HL1には高輝度赤色LEDを使用しました。異なる色の LED を取り付けると、インジケーターのしきい値が変わります。

温度計の取り付け - ヒンジ付き。センサーの 1 つ (VK1 など) を含むほとんどの部品はグラスファイバー基板上に配置し、PA1 マイクロアンメーターのリード線に取り付けることができます。後者は、絶縁材料で作られたハウジング内に配置されます。デバイスのフロントパネルには、微小電流計に加えて、ボタンとHLXNUMX LEDが取り付けられています。

センサーが測定ユニットから 1 ～ 2 m を超える距離にある場合は、接続ワイヤをシールドする必要があります。湿気の多い屋外または屋内に設置されたセンサー、およびその端子にはんだ付けワイヤは、耐湿性のエポキシ化合物などで保護する必要があります。水やその他の液体の温度を測定する場合は、センサーをその影響から保護するために特別な注意を払う必要があります。

著者は小型の M4248 微小電流計 50-0-50 μA を使用しました。温度の読み取り精度を向上させるには、より大きなスケールを持つデバイスを使用することが望ましいが、一方向ともう一方の方向の矢印の合計偏向の電流値は同じです。実際のところ、AD22100 シリーズのセンサーはピン 2 に流れる 80 μA を超える電流を受け入れることができず、このモードではセンサーはこの温度計で負の温度で動作します。

測定ブリッジのバランスをゼロではなく、最小の負の温度で調整することにより、スケールの最初がゼロで、総偏向電流がはるかに大きいマイクロアンペアを使用できます (センサーから流出する電流は数ミリアンペアに達する可能性があります)。これを行うには、調整抵抗器 R6 を使用して、抵抗器 R1、R2、および R5 の接続点の電圧を、希望の温度でのセンサーの出力電圧に等しく設定するだけで十分です。当然のことながら、この場合の微小電流計のスケールのデジタル化を変更する必要があります。

温度計は、センサーの 1 つを冷たい環境と熱い環境 (たとえば、正確な実験室用温度計によって温度が制御されている水) に交互に置くことによって校正されます。ゼロに近い中間温度（またはブリッジの平衡化が必要な温度）では、PA6 微小電流計の指針は、同調抵抗 RXNUMX を使用して基準温度計の読み取り値に対応する目盛りに設定されます。

次に、センサーを最初の温度とはできるだけ異なる温度の環境に移し、測定値が安定するまで待ち (PA1 マイクロアンペアの針の「クリープ」が止まるはずです)、再び矢印を希望の目盛に設定します。今回はトリミング抵抗 R4 を使用します。 R4 の調整限界が十分でない場合は、抵抗 R2 の値を変更する必要があります。校正手順は数回繰り返す必要があります。

著者: I. Nechaev、クルスク

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