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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Reloj termómetro. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Reguladores de potencia, termómetros, estabilizadores de calor En el indicador LED de este dispositivo, las lecturas de la hora actual cambian periódicamente al valor de la temperatura ambiente en la ubicación del sensor, un diodo semiconductor convencional. El dispositivo no contiene chips que requieran programación. El diagrama esquemático del reloj-termómetro se muestra en la fig. 1. La parte del "reloj" se basa en los conocidos microcircuitos K176IE18 (DD4) y K176IE13 (DD6). Sobre el principio de su funcionamiento y las características de la aplicación se pueden encontrar, por ejemplo, en [1].
El termómetro se basa en el microcircuito KR572PV6 (DA4), un ADC de doble integración, similar en muchos aspectos a los conocidos KR572PV2 y KR572PV5. Las principales diferencias están en la mayor precisión de conversión de voltaje a código (4,5 lugares decimales) y los circuitos de salida diseñados para conectar un indicador digital dinámico. Los códigos BCD de los dígitos del resultado de la conversión aparecen alternativamente en las salidas B1, B2, B4, B8. Cada dígito va acompañado de un nivel lógico alto en la salida correspondiente D1 (dígito decimal más alto, no utilizado en el dispositivo en cuestión) - D5 (dígito menos significativo). Los pulsos en la salida STB marcan los momentos de cambio de dígito El nivel lógico en la salida POL indica la polaridad del resultado: 1 - positivo, 0 - negativo. Los pulsos de reloj con una frecuencia de aproximadamente 4 kHz, necesarios para el funcionamiento del chip DA120, se alimentan a su entrada CLK desde el generador en los elementos DD2.3 y DD2.4. En el microcircuito KR142EN19A (DA3), se ensambla un regulador de voltaje de 2,5 V para los circuitos de medición del termómetro. El condensador C11 evita la generación parásita. Usando la resistencia R21, la corriente (aproximadamente 0,14 mA) se establece a través del sensor de temperatura - diodo VD12. El voltaje en el diodo, a una corriente constante, linealmente dependiente de la temperatura, se alimenta a la entrada IN del microcircuito DA4. Se aplica un voltaje igual al voltaje a través del diodo VD26 a una temperatura de 12 CC a su entrada IN + desde el motor de la resistencia de sintonización R0, aproximadamente 600 mV. El voltaje de referencia de 200 mV en la entrada Uref del ADC se establece con una resistencia de sintonización R28. Este es el valor (en valor absoluto) que habría alcanzado la diferencia de potencial de las entradas IN+ e IN- con una temperatura del sensor de ±100 °C. Prácticamente, el rango de la temperatura medida es -60...+99,9 °C. El circuito R22C15 protege la entrada ADC del ruido y la interferencia. El condensador C19 está diseñado para almacenar el voltaje de referencia. El condensador C16 y la resistencia R39 son elementos del integrador. El condensador C18 está incluido en el circuito de corrección automática de cero del ADC. El condensador C12 desvía el diodo VD13 para eliminar la interferencia con una frecuencia de 50 Hz, que puede distorsionar significativamente las lecturas. Puede leer sobre el funcionamiento de dicho termómetro en [2]. El microcircuito K561LS2 (DD7), cuatro elementos AND-OR con entradas estroboscópicas comunes, conecta alternativamente dos fuentes de señales de selección de dígitos indicadores al nodo indicador: salidas T1-T4 del microcircuito DD4 en modo de indicación de tiempo o salidas D2-D5 del Microcircuito DA4 en modo indicación de temperatura. Las señales de las salidas de los elementos DD7 controlan los transistores VT8, VT10, VT13, VT14, que encienden alternativamente los indicadores HG1-HG4. En las entradas de DDI, un convertidor BCD a siete elementos, las señales de las salidas B1, B2, B4, B8, STB del microcircuito DA4 se alimentan a través de los repetidores del microcircuito DD8. Las salidas del microcircuito DD1 también están conectadas a sus entradas (convertidor DD6), sin embargo, la señal de control aplicada a la entrada V DD6 y las entradas E y Z DD8 permite que solo las salidas de uno de estos microcircuitos estén activas, convirtiendo el salidas del otro en un estado pasivo (alta impedancia) El estado pasivo de las salidas del chip DD6 no afecta el proceso de conteo de tiempo de ninguna manera. Como resultado, cuando log. 1 en el pin 5 del contador DD5, los indicadores HG1-HG4 muestran la temperatura y con un registro. 0 - tiempo. La entrada CN de este contador recibe segundos pulsos de la salida 51 chips DD4, por lo que cada 4 s cambia el nivel de salida 5 y, con él, el modo de visualización. Cuando se abren los contactos del interruptor SA1, el contador se detendrá en el estado en el que se encontraba en el momento de la apertura. Cerrando los contactos del interruptor SA1 se reanudará el cambio periódico de modos. A través de amplificadores de corriente en los transistores VT1-VT7, las señales de salida del convertidor de código DD1 se alimentan a los ánodos de los indicadores HG1-HG4. En el modo de indicación de temperatura, el dígito superior "extra" del indicador se apaga con la señal que llega a la entrada K del convertidor DD1, formada por el elemento DD3.1. La señal de la salida del elemento DD3.2 a temperatura negativa incluye el elemento g en el indicador HG1, el signo menos. El elemento DD3.3 y el transistor VT11 controlan los LED HL1 y HL2. En el modo de visualización de temperatura, ambos LED están apagados. En el modo de indicación de tiempo, el LED HL2 siempre parpadea a una frecuencia de 1 Hz y HL1, solo cuando el interruptor SA1 está cerrado. El segundo grupo de contactos de este interruptor, cerrando el circuito del emisor HA1, permite que suene la señal sonora del despertador. Dado que la entrada 12 del microcircuito DD8 está conectada a un cable común, en el estado activo (en el modo de indicación de temperatura), el nivel lógico alto de la salida 11 de este microcircuito a través de la tecla en el transistor VT12 enciende el elemento h en el indicador HG3 - un punto decimal entre los dígitos de unidades y décimas de grado. Se necesitan resistencias R48-R56 para aumentar el voltaje de alto nivel lógico en las salidas del chip DA4. Las resistencias R3, R13-R16 son resistencias de carga en los circuitos de salida del microcircuito DD4 de fuente abierta. La fuente de alimentación del dispositivo consta de un transformador T1 y dos rectificadores de onda completa. Uno de ellos (en los diodos VD3 y VD4) proporciona un voltaje de +12 V para alimentar los circuitos de ánodo de los indicadores HG1-HG4. De él, con la ayuda de un estabilizador integral DA1, se obtiene un voltaje de +5 V para alimentar los microcircuitos del dispositivo. Del voltaje del segundo rectificador (en los diodos VD5, VD6), utilizando el estabilizador integral DA2, se obtiene un voltaje de -5 V, que es necesario para el chip ADC DA4. Como transformador T1, puede usar cualquier red con dos devanados secundarios para 9-12 V con una corriente de carga de al menos 300 mA. Los microcircuitos DA1 y DA2 reemplazarán cualquier estabilizador integrado, respectivamente, voltaje positivo (por ejemplo, KR1157EN502A) y negativo (por ejemplo, KR1168EN5) de 5 V. En el caso extremo, el estabilizador de voltaje negativo puede ser paramétrico en el diodo zener KS156A . La corriente consumida en el circuito de -5 V no supera los 3 mA. Batería de respaldo GB1: tres celdas galvánicas de tamaño estándar AA conectadas en serie. Está diseñado para mantener el reloj en marcha en ausencia de tensión de red. En este caso, el voltaje de la batería se suministra a través del diodo VD13 solo a los microcircuitos de "reloj" DD4 y DD6. Para que el resto de microcircuitos que quedan sin alimentación no afecten a los mencionados, las resistencias R11, R43-R46 están conectadas en serie en los circuitos que las conectan, y la resistencia R31 en el modo de alimentación de respaldo mantiene un nivel lógico bajo en la entrada. V del microcircuito DD6. La resistencia R23 proporciona la recarga de la batería GB1 durante el funcionamiento de la red. La copia del autor del reloj-termómetro se ensambla en una caja de reloj de plástico del diseñador de radio "Electrónica". Las piezas se instalan en varios tableros de fibra de vidrio y se conectan principalmente mediante cables colgantes aislados. El acceso a los ejes de las resistencias de sintonización R26 y R28 se realiza a través de los orificios en la parte posterior de la caja. En lugar de los indicadores LED SC10-21YWA indicados en el diagrama, puede usar cualquier otro con un cátodo común que sea adecuado en tamaño y color de brillo. Los LED HL1, HL2 se colocan en el espacio entre los indicadores HG2 y HG3. Como transistores VT8, VT10, VT13, VT14, puede usar cualquier estructura de silicio p-pn con un coeficiente de transferencia de corriente de al menos 180 y una corriente de colector máxima de al menos 300 mA. Al elegir un reemplazo, preste atención al voltaje colector-emisor residual en modo de saturación, que afecta significativamente el brillo de los indicadores. Para transistores KT530A, no supera los 0,13 V. Emisor de sonido HA1: electromagnético de tamaño pequeño de un despertador importado. En su lugar, puede utilizar con éxito un cabezal dinámico con una resistencia de bobina móvil de al menos 30 ohmios. Importe análogos del chip KR572PV6 - ICL7135 o TLC7135. Algunas instancias de tales ADC sufren de una característica "sesgada": los resultados de convertir un voltaje positivo y negativo igual en valor absoluto son ligeramente diferentes (sin contar el nivel en la salida POL). Elimine la desviación con un circuito de diodo-resistencia conectado como se muestra en la fig. 2.
El ajuste de la parte del reloj del dispositivo se describe en detalle en [1]. Y para calibrar el termómetro, el sensor de temperatura (diodo VD12) se coloca en hielo o nieve derritiéndose y la resistencia de corte R26 logra una lectura cero en el indicador LED. Si esto falla, seleccione el valor de la resistencia R25. Luego, al sumergir el sensor en agua caliente con una temperatura controlada por un termómetro de referencia, la resistencia R28 establece el valor correspondiente en el indicador. El brillo de los indicadores HG1-HG4 y los LED HL1, HL2, si es necesario, se puede aumentar o disminuir seleccionando los valores de las resistencias R4-R10, R30, R36. En conclusión, me gustaría compartir mi experiencia de instalar un sensor de temperatura en el exterior. Debe ubicarse lo más lejos posible de las ventanas y paredes de la casa, bien soplado por el viento, pero resguardado de la luz solar directa. El mejor lugar es la parte exterior de la barandilla del balcón. Perpendicularmente a ella se adosa un taco de madera horizontal de 30x30 mm de sección y una longitud aproximada de 500 mm. Al final de la barra, lejos del balcón, en un ángulo de 30 °, se instala una visera parasol con dimensiones de 300x300 mm de madera contrachapada con un espesor de al menos 10 mm. Debajo de la visera a una distancia de 40 ... 60 mm del centro de su superficie inferior, se coloca un diodo VD12, habiéndolo colocado previamente en una cápsula a prueba de humedad de un volumen adecuado, por ejemplo, debajo del medicamento. La abertura en la cápsula, a través de la cual se sacan los cables de conexión, debe sellarse. Literatura
Autor: V. Surov, Gorno-Altaisk
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