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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Termómetro digital. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Reguladores de potencia, termómetros, estabilizadores de calor El dispositivo está diseñado para la medición precisa de la temperatura de varios objetos en un amplio rango y puede recomendarse para su uso tanto en la vida cotidiana como en tecnología. A diferencia de dispositivos similares publicados anteriormente, este termómetro utiliza un LSI de la serie K572, por lo que contiene una cantidad relativamente pequeña de elementos. El termómetro está listo para usar inmediatamente después de encenderlo. Pero, desafortunadamente, la falta de sensores en serie con baja inercia de temperatura conduce a una duración significativa del proceso de medición (alrededor de cinco minutos), lo que limita un poco el alcance del termómetro. Principales características técnicas
El diagrama de bloques del termómetro digital se muestra en la Fig.1. Un cambio en la temperatura del objeto en el que se encuentra el sensor de temperatura provoca un cambio en la resistencia del sensor, que en el bloque E1 se convierte en un cambio correspondiente en el voltaje. El convertidor U1 está alimentado por el estabilizador de corriente G1. La señal de salida del bloque E1 es amplificada por el amplificador A1 y alimenta al convertidor de analógico a digital (ADC) U2, en cuya salida se enciende la unidad de visualización digital H1, que muestra la temperatura actual del controlado objeto.
El interruptor SB1 (ver diagrama esquemático) selecciona uno de los sensores de temperatura RK1, RK2 instalados en el objeto cuya temperatura se va a medir. El sensor está incluido en uno de los brazos del puente de medición de CC, realizado en resistencias de precisión R1 - R5. La precisión y la linealidad de las lecturas del indicador dentro de la temperatura medida están determinadas principalmente por la estabilidad de la corriente que alimenta el puente de medición.
El estabilizador de corriente de suministro del puente se basa en el amplificador operacional DA1.2. La resistencia de ajuste R11 le permite cambiar el valor de la corriente de salida dentro de un rango pequeño, lo que hace posible cambiar la inclinación de la conversión de la resistencia del sensor de temperatura en voltaje y proporciona la configuración del límite superior de la temperatura medida . El límite inferior se establece con una resistencia de sintonización R1. El voltaje de la diagonal del puente de medición, proporcional a la temperatura, se amplifica mediante un amplificador diferencial hecho en el amplificador operacional DA1.1, y desde su salida se alimenta a la entrada del ADC. Los condensadores C1, C2, C4 sirven para filtrar interferencias. El ADC se implementa en el LSI K572PV2A y funciona según el principio de doble integración con autocorrección de "cero" y detección automática de la polaridad de la señal de entrada. La señal que transporta información sobre la temperatura actual del objeto seleccionado se presenta en la salida del ADC en una forma conveniente para mostrarse con indicadores de siete elementos. Entra en el tablero, que consta de tres indicadores LED HG1 - HG3 y LED HL1. El LED se enciende a una temperatura negativa del objeto medido. Para separar números enteros y décimas de grado, se muestra una coma en el indicador HG2. El termómetro es alimentado por una red de corriente alterna con un voltaje de 220 V a través de un transformador T1. Para estabilizar la tensión de alimentación bipolar, se proporcionan estabilizadores paramétricos VD1R18 y VD2R19. El voltaje de referencia para el ADC y el estabilizador de corriente se toma del divisor de voltaje en las resistencias R16, R17. Además, es filtrado por el condensador C12. Todos los elementos del termómetro digital se colocan en dos placas de circuito impreso (ver Fig. 3 y Fig. 4), interconectadas por esquinas. El dispositivo utiliza resistencias fijas R2 - R5 - C2-29V-0,125: R18, R19 - MLT-0,5; recortadores - SPZ-38, el resto - MLT-0,125. Condensadores C1 - C5, C9 - K73-17-C7, C10, C11 - KT.1; C6, C8 - K10-7; C12-C 14 - K50-6. Para garantizar la intercambiabilidad de los sensores de temperatura manteniendo la precisión especificada, se utilizaron convertidores de temperatura de resistencia disponibles comercialmente ТСМ-6114 GOST 6651-72 con una característica estática nominal gr.23. En ausencia de sensores estándar, puede hacerlos usted mismo. Para ello, mida 619 cm de cable PETV de 0,05 mm de diámetro. enróllelo bifilarmente en un mandril aislante, suelde un cable flexible a un extremo del cable del sensor y dos de los mismos cables al segundo. Es posible soldar el sensor directamente a los conductores del cable de alimentación. Cada sensor requerirá tres conductores en el cable. Esta conexión permite compensar el error de temperatura que introducen los conductores del cable. A continuación, se fabrica un estuche que puede funcionar en el entorno donde se instalará el sensor, se fija un mandril con un devanado y se rellena con resina epoxi. La resistencia del sensor a una temperatura de 20 °C debe ser de 57 ohmios. El transformador de potencia para reducir el tamaño está formado por cuatro circuitos magnéticos PL6,5X12,5x16 (sección de unos 3 cm.kv). El devanado I contiene 3000 vueltas de cable PEV-2 0,08, II - 2X130 vueltas de cable PEV-2 0,18, 111 - 70 vueltas de cable PEV-2 0,4. En el transformador de potencia, es posible utilizar un circuito magnético diferente, sin embargo, se deberá aumentar la altura de la caja del termómetro. El microcircuito K157UD2 puede ser reemplazado por el K140UD20 con los circuitos de corrección correspondientes: K572PV2A - por KR572PV2A, pero el patrón de los conductores de la placa de circuito impreso deberá cambiarse, y con un aumento en el error permisible a ± 0,3 ° C, usted también puede usar K572PV2 con cualquier índice de letras. Un termómetro ensamblado con precisión a partir de buenos elementos conocidos no requiere ajuste, solo es necesario establecer los límites del rango medido. Para hacer esto, en lugar del sensor, incluya su equivalente (una resistencia de almacenamiento o una resistencia precisa). Primero, se enciende una resistencia con una resistencia de 41,7 ohmios y se establece una lectura de menos 1 ° C en la pantalla con la resistencia R50; luego reemplace la resistencia con otra, con un valor nominal de 75,59 ohmios, y la resistencia R11 establezca la lectura en más 99,9 ° C. La operación de calibración debe repetirse dos veces. Si es necesario ampliar el rango de temperatura medido hasta 180°C, se debe conectar un indicador digital ALS324B más al ADC. El resto de características técnicas del termómetro se conservan. Autores: N.Khomenkov, A. Zverev, Orel; Publicación: N. Bolshakov, rf.atnn.ru
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