デジタルマルチメーターに基づく温度計。スキーム、説明

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デジタルマルチメーターをベースにした温度計。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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特殊な K1019EM1 チップを使用すると、デジタルマルチメータを精度の高い温度計に変えることができます。表示解像度 830 のデジタルマルチメータ DT3,5B は、K1019EM1 熱センサーマイクロ回路で簡単に追加できます。ただし、動作温度範囲でのこの超小型回路の出力信号は 2331...3931 mV の範囲にあり、電圧計の限界である 20 V でのみ測定でき、ディスプレイに表示される温度値は °K 単位で表示されます。。公開された記事で説明されているデバイスは、K1019EM1 マイクロ回路の出力電圧を 2731,5 mV 下げるように設計されています。この方法で変換された出力電圧は、通常の℃の温度に対応します。

集積回路 K1019EI1 および K1019EM1A [1、2] は、絶対温度に対する出力電圧の線形依存性を備えた高感度温度センサーです: Uout=at.Tk、ここで at=10 mV/K は電圧の温度係数、Tk は電圧の温度係数です。絶対温度 (K)

これらのマイクロ回路の精度パラメータは非常に高く、+25°Cの温度で校正されたマイクロ回路の出力電圧の誤差は、45...+125°Cの全動作温度範囲内で10 mVを超えません。つまり、1°C 未満で、0...+40°С ～ 0,1°С の範囲にあります。上記のデバイスでは、マルチメータ自体の内部 ADC ソースが基準電圧源として使用されます。温度センサーのコネクタが外れている場合、デバイスの消費電流は 100 μA を超えませんが、センサーが接続されている場合は、K1019EM1 チップの動作電流である約 1 mA だけ増加します。

マルチメータ（電圧計）で動作する温度測定装置の概略図を図に示します。 1. 追加ボード A1.1 とサーマルコンバータ A2 で構成されます。追加のボードには、オペアンプ DA1 とトランジスタ VT1 に組み込まれた DC 電圧バイアスユニットが取り付けられています。 ADC のピン 1 に対するトランジスタ VT32 のコレクタの電圧オフセットは 2731,5 mV です。トリマ抵抗 R1 は、この値を正確に設定するために使用されます。コンデンサ C1 は、抵抗 R5 を介した負のフィードバックによってカバーされる電圧バイアスノードのセクションの周波数応答を補正し、自己励起を排除します。トランジスタ VT2 と抵抗 R11 ～ R13 は、約 1 mA の安定した電流発生器を形成します。サーマルコンバータは、K1019EM1 サーマルセンサーマイクロ回路、抵抗器 R8 ～ R10、およびコネクタプラグ X1 で構成されています。抵抗 R9 はマイクロ回路の出力電圧を調整します。

デジタルマルチメータに基づく温度計

DT830B マルチメーターで温度を測定するためのデバイスの追加ボードは、寸法 32x32 mm の片面グラスファイバープレートでできています。この基板上の素子の配置を図に示します。 2.

（クリックして拡大）

すべての実装要素を基板に取り付け、外部導体を接触パッドにはんだ付けした後、サイドカッターを使用して、プリント導体の側面から突き出ている端を 1,5 ～ 2 mm に短くします。そうしないと、基板が基板に収まりません。マルチメーターケースの高さ。この後、マッチで作られたバーを使用して、追加のボードがモーメント接着剤でマルチメータープリント基板の空き領域に接着されます。サーマルコンバータもグラスファイバー製のプリント基板に取り付けられています。その上の熱変換素子の配置を図に示します。 3.

サーマルコンバータのオープンコンタクトパッドと抵抗器は、ワニスまたはBF-2接着剤でコーティングする必要があります。サーマルコンバータアセンブリは、必要な長さの 8 線ケーブルを使用してマルチメータユニットに接続できます。たとえば、筆者は長さ約 3,5 m の電話ケーブルを使用しました。取り外し可能なコネクタの機能は、公称直径 1308 mm のステレオヘッドフォンの 4 極スイッチングプラグと 1 極スイッチングソケット 3 IEC- によって実行されます。 pp. 図では、図 19 に 1 極プラグとソケットのスケッチを示します。後者は、マルチメーター本体の側面に特別に開けられた穴に取り付けられます。ソケットのプラスチックベースは、マルチメーター本体の平面にぴったりとフィットする必要があります。強度を上げるため、関節部分にはプラモデルの製造に使用される接着剤が塗布されています。導体がスイッチングプラグに半田付けされ、ピン 9 と 2 が接続されます。この導体は、温度を測定する場合にのみ、マルチメータのテスト入力ピンをセンサーに接続します。温度計はトリミング抵抗 SPZ-29a (R2、R3)、定抵抗 C5-8V (R9、R1、RXNUMX、RXNUMX、RXNUMX)、OMLT (残り) を使用します。コンデンサ CXNUMX はどのタイプのセラミックでも構いません。

デバイスは次の順序で構成されます。まず、温度センサーをコネクタ X1 に接続し、抵抗 R1 を使用してトランジスタ VT1 と VT2 のコレクタ間の電圧を 2731,5 mV に設定します。この後、感温トランスデューサと医療用体温計を腕の下に置き、5分後に温度計の測定値を、2000 mVの制限で電圧計モードでオンにしたマルチメータのデジタルディスプレイの測定値と比較します。。これらの測定値が一致しない場合は、抵抗 R9 を使用してマルチメータを調整する必要があります。その後、温度を再度測定し、必要に応じて再度補正を行う必要があります。医療用体温計とマルチメーターの測定値が同じに達すると、セットアップは完了です。

結論として、説明したデバイスは、ADC K572PV2、K572PV5、K572PV6 に基づくデジタル電圧計と組み合わせて使用できることに注意してください。その応用分野として考えられるのは、住宅やユーティリティルーム、野菜や穀物の貯蔵施設、その他の温度制御が必要な物体の内外での遠隔温度測定です。

文学：

Biyukov S.、「熱センサー超小型回路 K1019EM1、K1019EM1A」 - Radio No. 7,1996、59、p. XNUMX
Novachenko I.V.、Krasnodubets Yu.A.、「家庭用無線機器用の集積回路」。 - ラジオと通信、1995 年。

著者: V. ポロトニコフ

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