Nhiệt kế tương tự trên vi mạch logic. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện

Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện / Bộ điều chỉnh điện, nhiệt kế, ổn nhiệt

 Bình luận bài viết

Các nhiệt kế được mô tả trong bài báo được chế tạo theo một cách khác thường: trong phần đầu tiên, phần tử nhạy cảm với nhiệt độ (nhiệt điện trở) được bao gồm trong mạch tích hợp, trong phần thứ hai - trong mạch phân biệt. Sự thay đổi hằng số thời gian của các mạch này dưới tác động của nhiệt điện trở nhiệt độ môi trường được chuyển đổi thành thay đổi trong chu kỳ làm việc của các xung hình chữ nhật, do đó điện áp hiệu dụng ở đầu ra của thiết bị thay đổi, được ghi lại bởi một microammeter. Các thiết bị này được chế tạo trên các vi mạch kỹ thuật số được sử dụng rộng rãi và có sẵn để lặp lại ngay cả đối với những người nghiệp dư mới làm quen với radio.

Phần tử nhạy cảm với nhiệt độ trong nhiệt kế analog thường được bao gồm trong cầu đo. Một cảm biến nhiệt độ như vậy có một nhược điểm đáng kể liên quan đến nhu cầu giới hạn dòng điện qua cầu ở các giá trị loại trừ khả năng tự làm nóng của các điện trở tạo thành nó. Ngoài ra, các yêu cầu khá cao thường được đặt ra đối với sự ổn định của điện áp cung cấp cho cầu đo. Để khuếch đại tín hiệu lấy từ cầu và ổn định điện áp đặt vào nó, nhiều nhiệt kế tương tự sử dụng bộ khuếch đại hoạt động. Điều này làm phức tạp việc thiết kế và điều chỉnh các thiết bị đó.

Nhiệt kế xung được đề xuất không có những thiếu sót này. Nó chứa một bộ tạo xung hình chữ nhật, một mạch tích hợp với phần tử nhạy cảm với nhiệt độ, một bộ tạo xung và một chỉ báo con trỏ đăng ký điện áp hiệu dụng tỷ lệ với chu kỳ làm việc của các xung. Các vi mạch kỹ thuật số CMOS phù hợp nhất cho một thiết bị như vậy: điện áp cấp thấp của chúng thực tế không khác 0 và điện áp cấp cao khác với điện áp nguồn.

Sơ đồ nguyên lý của nhiệt kế được thể hiện trong hình. 1.

Trên các phần tử DD1.1, DD1.2, một bộ tạo xung hình chữ nhật có tốc độ lặp lại khoảng 60 kHz và chu kỳ hoạt động là 2. Từ bộ tạo, các dao động được đưa đến mạch tích hợp RK1R2C2. Tùy thuộc vào điện trở của nhiệt điện trở (sau đây gọi là nhiệt điện trở) RK1, hằng số thời gian của mạch tích hợp thay đổi và theo đó, thời lượng của các xung đến đầu vào của bộ tạo hình, được tạo trên các phần tử DD1.3 và ĐD1.4. Thời lượng của các xung ở đầu ra của phần tử DD1.4 tỷ lệ thuận với nhiệt độ và xác định điện áp hiệu dụng được thiết bị RA1 ghi lại. Điện trở điều chỉnh R1 dùng để đặt "không", R2 - để điều chỉnh độ nhạy (tối đa ở mức điện trở tối thiểu). Với giá trị danh định của nhiệt điện trở không quá 5 kOhm, sự phụ thuộc của điện trở vào nhiệt độ gần tuyến tính trong khoảng từ -20 đến +50 °C. Sai số phép đo không vượt quá ±1 °С.

Độ ổn định của điện áp cung cấp (và do đó, biên độ của các xung) được cung cấp bởi bộ ổn định tham số trên các phần tử VD1 và R3. Dòng điện mà nhiệt kế tiêu thụ không vượt quá 7 mA.

Tất cả các bộ phận, ngoại trừ nhiệt điện trở RK1 và microammeter PA1, được đặt trên một bảng mạch in được làm theo hình. 2.

Bo mạch được thiết kế để sử dụng điện trở MLT cố định, điện trở cắt dây SP5-3, tụ điện KM-6 (C1 và C2 - tốt nhất là nhóm M47 hoặc M75). Nhiệt điện trở RK1 - KMT17 với TKS âm. Microammeter RA1 - M4387 hoặc bất kỳ loại nào khác có dòng kim lệch hoàn toàn lên đến 1 mA và điện trở trong ít nhất 500 ohms.

Khi thiết lập nhiệt điện trở, nhiệt điện trở được đặt trong bể có băng tan và điện trở tông đơ R1 đặt mũi tên của thiết bị RA1 về vạch 50 của thang đo. Sau đó, cảm biến được chuyển sang nước được làm nóng đến nhiệt độ +2 ° C và điện trở cắt RXNUMX được sử dụng để đạt được độ lệch của mũi tên đến vạch cuối cùng.

Để đo nhiệt độ trong phạm vi rộng hơn, ví dụ: từ -60 đến +150 ° C, một điện trở có điện trở tương ứng là 3R hoặc 1/3R, nên được kết nối song song với điện trở nhiệt có điện trở R hoặc nối tiếp với nó . Tất nhiên, độ nhạy của thiết bị sau khi tinh chỉnh như vậy sẽ giảm và sai số đo có thể tăng lên tới ±3...5 °С. Nếu yêu cầu độ chính xác cao hơn, phạm vi nhiệt độ được chỉ định phải được chia thành hai hoặc ba dải phụ và điện trở nhiệt được tuyến tính hóa trong mỗi dải phụ. Trong trường hợp này, sai số phép đo có thể giảm xuống ±1 ... 1,5 °С.

Trong các vi mạch TTL, TTLSh, so với các vi mạch của sê-ri CMOS, các mức logic khác biệt đáng kể so với các giá trị lý tưởng. Ngoài ra, các phần tử cơ bản của vi mạch thuộc sê-ri này có dòng điện đầu vào rất đáng kể. Do đó, một nhiệt kế trên các vi mạch như vậy nên được lắp ráp theo sơ đồ như trong Hình. 3.

Các dao động hình chữ nhật với tốc độ lặp lại 60 kHz, được tạo bởi bộ tạo trên các phần tử DD1.1, DD1.2, được đưa đến đầu vào của các phần tử đệm DD1.3 và DD1.4. Chúng loại bỏ ảnh hưởng lẫn nhau của các mạch phân biệt C2R3RK1 và C3R4 và giảm tải cho máy phát, điều này có lợi cho sự ổn định của tần số của nó. Phần tử DD1.6 tạo ra một chuỗi trong đó thời lượng của các xung được xác định bởi mạch phân biệt R4C3 "mẫu mực" và DD1.5 là một chuỗi trong đó nó phụ thuộc vào điện trở của nhiệt điện trở RK1 có trong mạch phân biệt đo RK1R3C2 . Kết quả là, một dòng điện xung chạy qua thiết bị PA1, giá trị hiệu dụng của nó tỷ lệ thuận với nhiệt độ môi trường. Với các giá trị của các phần tử của mạch phân biệt được chỉ ra trong sơ đồ, có thể loại trừ các điốt VD1, VD2. Tuy nhiên, nếu sử dụng điện trở nhỏ hơn và tụ điện C1 - C3 lớn hơn, thì các điốt này là cần thiết để bảo vệ biến tần DD1.5, DD1.6 khỏi sự cố.

Nhiệt kế sử dụng các bộ phận cùng loại như ở phần trước. Thay vì K555LN1, có thể sử dụng vi mạch K155LN1, K155LNZ, K155LN5, K1533LN6. Đi-ốt KD521A có thể được thay thế bằng một đi-ốt khác của sê-ri này, cũng như sê-ri KD522.

Tất cả các bộ phận, ngoại trừ nhiệt điện trở RK1 và microammeter RA1, đều được đặt trên bảng mạch in (Hình 4). Cài đặt nhiệt kế đi xuống để cài đặt nhiệt độ tối đa với điện trở R3 và 4 với điện trở R20. Trong phạm vi nhiệt độ từ -50 đến +1 °С, sai số phép đo không vượt quá ±XNUMX °С.

Nhiệt kế này có thể đo nhiệt độ cơ thể. Trước tiên, thiết bị phải được hiệu chuẩn trong phạm vi +36. ..+40°С. Để làm điều này, nhiệt điện trở được đặt trong dầu vaseline được làm nóng đến +36 ° C và kim microammeter được đặt ở vạch 4 của thang đo bằng điện trở tông đơ R40. Sau đó, sau khi tăng nhiệt độ dầu lên +3°C, mũi tên được đặt ở vạch chia cuối cùng của thang đo với điện trở RXNUMX. Các thao tác này phải được lặp lại hai hoặc ba lần để tái lập kết quả đo tốt hơn. (Khi hiệu chuẩn thiết bị này, nên sử dụng dầu vaseline chứ không phải nước vì kết quả đo bị sai lệch đáng kể do tính dẫn điện cao của dung dịch nước).

Sau khi hiệu chuẩn, nhiệt điện trở được đặt trong một ống thủy tinh, bịt kín một bên và đổ đầy epoxy. Thiết kế này của cảm biến giúp loại bỏ lỗi đo nhiệt độ gây ra bởi sự tiếp xúc điện của nhiệt điện trở với da của bệnh nhân.

Trong khoảng nhiệt độ từ +36 đến +40 °C, sự phụ thuộc nhiệt độ của điện trở nhiệt gần như tuyến tính. Khi sử dụng tụ điện ổn định nhiệt (ví dụ: mica hoặc fluoroplastic) là C1-C3, sai số phép đo trong phạm vi này sẽ không vượt quá ±0,1°C.

Tác giả: I.Tsaplin, Krasnodar

Xem các bài viết khác razdela Bộ điều chỉnh điện, nhiệt kế, ổn nhiệt.

Đọc và viết hữu ích bình luận về bài viết này.

<< Quay lại

Tin tức khoa học công nghệ, điện tử mới nhất:

Da nhân tạo để mô phỏng cảm ứng 15.04.2024

Trong thế giới công nghệ hiện đại, nơi khoảng cách ngày càng trở nên phổ biến, việc duy trì sự kết nối và cảm giác gần gũi là điều quan trọng. Những phát triển gần đây về da nhân tạo của các nhà khoa học Đức từ Đại học Saarland đại diện cho một kỷ nguyên mới trong tương tác ảo. Các nhà nghiên cứu Đức từ Đại học Saarland đã phát triển những tấm màng siêu mỏng có thể truyền cảm giác chạm vào từ xa. Công nghệ tiên tiến này mang đến những cơ hội mới cho giao tiếp ảo, đặc biệt đối với những người đang ở xa người thân. Các màng siêu mỏng do các nhà nghiên cứu phát triển, chỉ dày 50 micromet, có thể được tích hợp vào vật liệu dệt và được mặc như lớp da thứ hai. Những tấm phim này hoạt động như những cảm biến nhận biết tín hiệu xúc giác từ bố hoặc mẹ và đóng vai trò là cơ cấu truyền động truyền những chuyển động này đến em bé. Việc cha mẹ chạm vào vải sẽ kích hoạt các cảm biến phản ứng với áp lực và làm biến dạng màng siêu mỏng. Cái này ... >>

Cát vệ sinh cho mèo Petgugu Global 15.04.2024

Chăm sóc thú cưng thường có thể là một thách thức, đặc biệt là khi bạn phải giữ nhà cửa sạch sẽ. Một giải pháp thú vị mới từ công ty khởi nghiệp Petgugu Global đã được trình bày, giải pháp này sẽ giúp cuộc sống của những người nuôi mèo trở nên dễ dàng hơn và giúp họ giữ cho ngôi nhà của mình hoàn toàn sạch sẽ và ngăn nắp. Startup Petgugu Global đã trình làng một loại bồn cầu độc đáo dành cho mèo có thể tự động xả phân, giữ cho ngôi nhà của bạn luôn sạch sẽ và trong lành. Thiết bị cải tiến này được trang bị nhiều cảm biến thông minh khác nhau để theo dõi hoạt động đi vệ sinh của thú cưng và kích hoạt để tự động làm sạch sau khi sử dụng. Thiết bị kết nối với hệ thống thoát nước và đảm bảo loại bỏ chất thải hiệu quả mà không cần sự can thiệp của chủ sở hữu. Ngoài ra, bồn cầu có dung lượng lưu trữ lớn có thể xả nước, lý tưởng cho các hộ gia đình có nhiều mèo. Bát vệ sinh cho mèo Petgugu được thiết kế để sử dụng với chất độn chuồng hòa tan trong nước và cung cấp nhiều lựa chọn bổ sung. ... >>

Sự hấp dẫn của những người đàn ông biết quan tâm 14.04.2024

Định kiến ​​phụ nữ thích “trai hư” đã phổ biến từ lâu. Tuy nhiên, nghiên cứu gần đây được thực hiện bởi các nhà khoa học Anh từ Đại học Monash đã đưa ra một góc nhìn mới về vấn đề này. Họ xem xét cách phụ nữ phản ứng trước trách nhiệm tinh thần và sự sẵn sàng giúp đỡ người khác của nam giới. Những phát hiện của nghiên cứu có thể thay đổi sự hiểu biết của chúng ta về điều gì khiến đàn ông hấp dẫn phụ nữ. Một nghiên cứu được thực hiện bởi các nhà khoa học từ Đại học Monash dẫn đến những phát hiện mới về sức hấp dẫn của đàn ông đối với phụ nữ. Trong thí nghiệm, phụ nữ được cho xem những bức ảnh của đàn ông với những câu chuyện ngắn gọn về hành vi của họ trong nhiều tình huống khác nhau, bao gồm cả phản ứng của họ khi gặp một người đàn ông vô gia cư. Một số người đàn ông phớt lờ người đàn ông vô gia cư, trong khi những người khác giúp đỡ anh ta, chẳng hạn như mua đồ ăn cho anh ta. Một nghiên cứu cho thấy những người đàn ông thể hiện sự đồng cảm và tử tế sẽ hấp dẫn phụ nữ hơn so với những người đàn ông thể hiện sự đồng cảm và tử tế. ... >>

Tin tức ngẫu nhiên từ Kho lưu trữ Vòng đeo tay gây nhiễu micrô siêu âm 24.02.2020 Các nhà nghiên cứu tại Đại học Chicago đã tạo ra một vòng đeo tay thử nghiệm sử dụng 24 loa để tạo ra tiếng ồn siêu âm nhằm triệt tiêu hầu hết các micrô, bất kể hướng của chúng là gì. Tiện ích sử dụng các biến dạng phi tuyến tính của bộ khuếch đại tích hợp để "rò rỉ" tiếng ồn siêu âm vào dải âm thanh, do đó loại trừ khả năng ghi lại cuộc trò chuyện. Một thiết kế bất thường như vậy của chiếc vòng không có nghĩa là để tôn vinh thời trang. Nó không chỉ tạo ra giao thoa đa hướng mà còn loại bỏ các điểm mù (khi các cảm biến triệt tiêu lẫn nhau) khi di chuyển cổ tay. Do đó, vòng đeo tay thậm chí còn hiệu quả hơn các thiết bị gây nhiễu cố định chuyên dụng và thậm chí có thể triệt tiêu các micrô ẩn. Những người khác không thể nhận biết được sóng siêu âm, có lẽ ngoại trừ những người trẻ tuổi và chó, nhưng tất cả các micrô gần đó sẽ chỉ phát hiện ra tiếng ồn tần số cao thay vì các âm thanh khác. Một tiện ích như vậy có thể hữu ích cho chủ sở hữu thiết bị thông minh, vì loa thông minh, cuộc gọi và những thứ tương tự hầu như luôn bật micrô. Theo thống kê, cứ XNUMX người Mỹ trưởng thành thì có một người sở hữu một chiếc loa thông minh, và những đoạn ghi âm các cuộc trò chuyện bị "nghe lén" và được ghi lại bởi các thiết bị thông minh đã nhiều lần xuất hiện trên Web.

Tin tức thú vị khác:

▪ Crossover điện DS Aero Sport Lounge

▪ Bộ nhớ quang điện tử dựa trên một đàn vi khuẩn

▪ Đọc bằng âm thanh

▪ Trời mưa trong ruột trái đất

▪ thiết bị giảm béo

Nguồn cấp tin tức khoa học và công nghệ, điện tử mới

Tài liệu thú vị của Thư viện kỹ thuật miễn phí:

▪ phần của trang web Sổ tay thợ điện. Lựa chọn các bài viết

▪ bài báo Hiến pháp của Liên bang Nga. Giường cũi

▪ bài viết Liên hợp quốc ra đời như thế nào? đáp án chi tiết

▪ bài viết Lưu huỳnh thì là. Truyền thuyết, canh tác, phương pháp áp dụng

▪ bài viết Tiền tố cho máy hiện sóng. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện

▪ bài viết Lồng trên một cây gậy. bí mật tập trung

Để lại bình luận của bạn về bài viết này:

Tất cả các ngôn ngữ của trang này

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Trang chủ | Thư viện | bài viết | Sơ đồ trang web | Đánh giá trang web

www.diagram.com.ua
2000-2024