デジタル温度計。スキーム、説明

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デジタル温度計。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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この装置を使用すると、野菜や穀物庫、室内や路上の温度を測定でき、巣箱にセンサーを設置すると、越冬期間中のミツバチのコロニーの状態に関する追加情報を受け取ることができます。実際、温度計は開発されました。

温度計の測定限界 - +50...-50 °C。測定精度 - 0,3°С (使用する微小電流計のクラスによって異なります)。ダイオード D223 がセンサーとして使用され、シールド線 (巣箱の後壁に取り付けられたテープコネクターを介して) によって電子温度計に接続されます。

単純化されたデバイス図を考えてみましょう (図 1)。

デジタル体温計

温度センサー (つまり、感温素子) はシリコンダイオードです。室温では、1 ～ 2 mA の電流が開いたダイオードを通過し、電圧降下は通常 600 mV になります。気温が上昇すると、ダイオードの両端の電圧は摂氏 2,2 度ごとに 0 mV ずつ直線的に減少します。この依存性は 100 ～ XNUMX°C の範囲で明確に維持されます。温度インジケータとして、目盛りの中央にゼロがある高感度の微小電流計が使用され、ブリッジ回路を介してセンサーダイオードに接続されます。

A 点と B 点の電圧が同じであれば、ブリッジは平衡しているとみなされます。温度センサーであるダイオード D1 と D2 が加熱されると、それらの両端の電圧降下が減少します。この場合、ブリッジのバランスが崩れ、アンバランスのデジタル値が PA1 デバイスのポインタによって表示されます。

調整とキャリブレーション

事前に RA1 デバイスの電源をオフにしてから、電源をオンにして、点 A と B の「-」電圧を確認します。それらは互いに等しく、1 ～ 1,2 V 以内である必要があります。点 B の電圧が電源電圧 (4,5、XNUMX V) に等しい場合、ダイオードが正しく接続されていないため、極性を逆にする必要があります。

点 A と点 B の電圧差が小さい場合は、同調抵抗 R4 で等化されます。満足のいく結果が得られたら、抵抗器 R3 の最小抵抗を設定し、回路内のポインタデバイスをオンにして電源を供給します。次に、抵抗器R4を使用して、デバイスの矢印を20°C（または他の室温）に設定し、水銀温度計で気温を制御します。次に、測定ダイオードを指で固定し、矢印を見てください。スムーズに右に逸れ、約 30 °C の温度で停止するはずです。矢印が左に動く場合は、機器の電源極性を反転する必要があります。

温度計は目盛の最初と最後の 0 点で校正されます。開始点を校正するには、冷蔵庫の冷凍庫から取り出した溶けた氷の入った容器を使用します。氷が溶ける温度は5℃です。調整は抵抗R50で行います。次に、温度センサー (ダイオード) を温度 3°C の水中に下げます。この場合、調整は抵抗R3によって行われます。信頼性を高めるため、スケールの両方のポイントの校正が 0 回行われ、水銀温度計でポイントの温度を 50°C と XNUMX°C に制御します。

より正確で便利な温度計の図を図 2 に示します。

デジタル体温計

これは単一の 1,5 V ガルバニ電池で駆動されており、これは重要であり、巣内のさまざまなポイントの温度を測定するように設計されており、ミツバチのコロニーの状態に関する情報が得られます。

ダイオード D-223 または - 必要に応じて - ダイオードのグループがセンサーとして使用されます。これらは、フラットグラスファイバーバス上で組み合わせたり、共通のワイヤであるワイヤ上でグループ化したり、必要な距離だけ離れた点で情報を取得するために別個のワイヤのペア上でグループ化したりすることができます。 AO アームの抵抗 (抵抗 R2 + ダイオードの抵抗 (複数可) D-223) は、OB アームの抵抗 (抵抗 R10 + トリマー抵抗 R11) と等しくなければならないことに注意してください。

１つのダイオードがセンサＤとして使用される場合、抵抗器Ｒ１０の抵抗は、３つのダイオードＤ２２３が約５．９ｋΩである場合、約３．９ｋΩである。これは、D10 ダイオードの抵抗が、Ipr-3.9 mA に等しいダイオードを流れる電流で 223 ～ 5,9 オーム、223 mA の電流で 720 オームであるという事実によるものです。

温度計は平衡ブリッジであり、その対角線にはインジケーターへの対称出力を持つ XNUMX 相アンプが含まれています。 AO ブリッジのアームには、温度センサーであるシリコン接合抵抗が含まれています。

ブリッジは、抵抗 R1、R2、R9、R10、トリマー R11、およびダイオード D1 のシリコン接合抵抗で構成されます。パラフェーズアンプは、KTZ1、KT2 タイプのトランジスタ VT15 および VT342 に組み込まれています。利得に応じて三極管を選択することが望ましい。コレクタ回路の負荷は抵抗 R3 と R7 です。抵抗Ｒ６はエミッタ接地結合抵抗であり、Ｒ４、Ｒ８、Ｒ５はカスケード感度調整素子である。

シャントトリマ R5 はデバイスの感度を決定します。トランジスタのベースは、ブリッジの対角線に含まれるコンデンサ C1 と C2 によってブロックされます。測定限界が 50-0-50 μA の微小電流計が三極管のコレクタ間に接続されています。電源は1,5V素子からクエンチング可変抵抗器R14を介して供給されます。

調整

1. R1,3 を使用して電源を 14V に設定します。

2. ベースを閉じます (矢印の「0」からのずれは +1 除算で許容されます)。矢印が 3 目盛り以上ずれている場合は、抵抗 R7 と RXNUMX を選択する必要があります。

3. ベース VT1 と VT2 を開きます。雪または氷の入った水中にセンサーを浸し、トリマーR0で「11」に設定します。水温は水銀温度計によって制御されます。

4. センサーを温度 50°C の水に浸します。マイクロアンメーターの読み取り値が 50 に対応しない場合は、抵抗 R5 を使用して矢印をこのマークに設定する必要があります。

5. センサーを温度ゼロの環境に下げ、ポインターがゼロに設定されているかどうかを確認します。そうでない場合は、R11 を調整します。

6. センサーを 1°C の水に浸して、PA50 の読み取り値を再度確認します。

1,3Vの電源を制御するには、SI-P2Kボタンを押して制御回路に微小電流計を接続し、トリミング抵抗R14で希望の電圧を設定します。温度計が電源から切断され、その測定値をこのスケール（13 .. .0 V）の基準電圧計と比較するとき、電圧計は5 ... 0 V以内のR5を使用して校正されます（12 ... . 100 V）抵抗R5 \u0,05d 100k。 R=U/I=XNUMX/XNUMX=XNUMXk。

ダイオードは抵抗のばらつきが大きいため、選択する必要があります。まず、室温での抵抗が最大のものを選択します。テスターで最も高い抵抗を持つダイオードを見つけるのは難しいため、タイプ B7-20 などのデジタル電圧計マルチメーターを使用して選択されます。また、電圧計を使用すると、特定の電流でのダイオードの両端の電圧降下を測定できます。。このセンサーが制御となります。これに関連して、他のダイオードには追加の抵抗 (メイクウェイト) が選択されます (図 3)。

デジタル体温計

ダイオードを水中に入れることができるように、ワイヤがダイオードの端子にはんだ付けされており、その温度は水銀温度計によって常に監視されています。スイッチＳ４の助けを借りて、例示的な制御ダイオード（これによって電熱計が調整された）と被験者が順に電熱計に接続される。トリマー抵抗器 R4 は、マイクロ電流計 RA1 と同じ測定値を実現します。次に、ダイオードをオフにしてテスターまたはマルチメーターでトリマーR1の抵抗を測定し、付属品の抵抗値、つまりテスト対象のダイオードと直列にはんだ付けされる一定の抵抗値が決定されます。同様に、他のセンサーダイオードに対してもメイクウェイトが選択されます。選択されたダイオード (付属品付き) が巣箱の適切な位置に取り付けられ、コネクタを介して温度計に接続されます。ワイヤーのスクリーンはマイナスバスに接続され、中心コアは温度計のR1に接続されます。

温度計は、農業の他の分野でも使用できます。

著者: A.Kukharenko、グロドノ、ベラルーシ

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