デュアルオブジェクトデジタル温度計

無線電子工学と電気工学の百科事典 / パワーレギュレーター、温度計、熱安定剤

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部屋の中と外の気温を測定するには、原則として、1019 つの異なる温度計が使用されますが、1 つの温度センサーを備えた 572 つの温度計で十分です。 このようなデバイスについて説明します。 このデバイスは、K5EMXNUMX 統合温度センサーと KRXNUMXPVXNUMX 二重統合 ADC に基づいています。

温度計（図1）を使用すると、XNUMXつの異なる物体の温度を交互に測定でき、温度センサーからの信号を手動と自動の両方で切り替えることができます。 センサーのXNUMXつはデバイスボードに直接配置され、もうXNUMXつはリモートにあります。

米。 1 デバイスの概略図 (クリックして拡大)

DA1チップとVT1トランジスタに実装されたスタビライザーの存在により、7,5〜20 Vの広い電圧範囲を使用してデバイスに電力を供給することができ、その出力電圧の温度安定性は内部スタビライザーの数倍優れています。調整可能な高精度ツェナーダイオードTL572C（KR5EN431の国内アナログ）を使用しているため、KR142PV19。 すべての温度計回路は、DD5〜DD3.4、VD3.6、VD1、C2、C11の要素で作成されたパルス電圧インバーターを含むこの+12V電圧レギュレーターから電力を供給されます。 それは-4,5Vの電圧を生成し、それはADCピン26に接続されます。 インバータの動作に必要な可変電圧（50 kHz）は、同じマイクロ回路のピン38から取得されます。

温度センサーDA2、DA3の機能を最も完全に実現するには、約1mAの定電流を流す必要があります。 このモードは、トランジスタVT2、VT3およびVT4、VT5の電流源によって提供されます。 電流値は抵抗R15、R16で調整できます。 センサーの切り替えは、K2.1KTZマイクロ回路の一部であるアナログキーDD2.2およびDD561によって実行されます。 その2.3番目の要素DD12は、抵抗R2.4とともに、キーを制御する論理信号インバーターの機能を実行し、5.3番目のDD4は、DDXNUMX要素およびDDXNUMXカウンターとともに、温度計の動作モード選択回路

SB1ボタンを押すたびに、リングカウンターの出力の状態が変化します。これにより、温度センサーをADC入力に接続するためのXNUMXつのオプションのいずれかが決まります。

• 接続された内部センサー（DA2）;
• リモートセンサー（DA3）が接続されています。
• センサーは 3 ～ 4 秒間隔で交互に接続されます。

後者の場合、キーはマルチバイブレータ (DD3.1 ～ DD3.3、R17、R18、C3) の出力信号によって制御されます。 現在どのセンサーが接続されているかを確認できるように、DA2 センサーの接続と同時に、HG1 インジケーターに記号「:」（コロン）が表示されます。これは、センサーがボード上にあることを示し、室内の温度測定がオンになっています。 代替温度表示モードでは、インジケーターに「~」(チルダ) 記号が表示されます。 これらの文字、記号「°С」および HG1 の 5.1 桁目の小数点の表示は、要素 DD5.2、DD5.4、DDXNUMX を使用して実行されます。

K1019EM1マイクロ回路のミリボルト単位の出力電圧は絶対温度に比例し、10-Tkに等しくなります。ここで、Tkはケルビン単位の温度です。 ケルビン温度スケールから摂氏スケールへの移行に必要な、センサーの出力信号レベルの-2731,5 mVのオフセットは、ADC自体の入力差動ステージによって実行されます。 オフセット値は、トリマー抵抗R8の位置によって決まります。 抵抗R10は基準電圧DD1のレベルを設定します。

温度計では、タイプC2-23、C2-33（5％）の固定抵抗器を使用できますが、周囲温度の大幅な変動で最大の精度を達成するには、C2-29Vで停止することをお勧めします。公称値 1 ... 2%。 まず、これは抵抗器 R6、R7、R9、R11、および R13 に適用されます。 このデバイスは、可変抵抗器 SDR-19a も使用しています。 コンデンサー C6、C7、および C12 - 電解 K50-35 または類似の輸入品、C4 - K73-16、K73-17。 残りのコンデンサはKM5、KM6、K10-17です。 SB1 は、7 対の閉鎖接点を備えた小型ボタンです。 デバイスの電源は、不安定なものを含め、任意です。 消費電流 - 12 ... XNUMX mA - 電源電圧によって異なります。

屋外に設置されたリモート センサー DA3 は、コンデンサ C6 によってシャントされ、起こりうる干渉や干渉から保護されます。 同じ目的で、このセンサーを温度計に接続するためにシールド線を使用することが望ましく、設計は、電気ワニスまたはエポキシ樹脂でコーティングする形で大気の影響からの分離を提供する必要があります。 適切な直径の熱収縮チューブを使用することもできます。

温度計をセットアップする前に、共通線に対する DD1 のピン 26 と 1 の電圧が、それぞれ +5 と -4,5 V であることを確認してください)。トリミング抵抗 R3 は、インジケータの読み取り値をゼロにします。 さらに、DA8センサーを温水に移し、標準温度計でその温度を測定して、抵抗R3がこの値をインジケーターに設定します。 この手順の最後に、内部センサーの読み取り値がSB10ボタンで設定され（「：」記号がインジケーターに表示されます）、基準温度計がDA1センサーのすぐ近くに配置され、抵抗R2が等しくなります周囲温度を測定するときのデバイスのインジケーターと基準温度計の読み取り値の。 最後の操作は、参照温度計なしで実行できます。 この場合、リモートセンサーを内部センサーにできるだけ近づけ、交互温度表示モードで、内部センサーの読み取り値を抵抗R20を使用した外部センサーの読み取り値と等しく設定するだけで十分です。

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