Befestigung am Multimeter zur Temperaturmessung. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Anfänger Funkamateur

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Die Funktionsweise des Aufsatzes basiert auf der bekannten linearen Abhängigkeit des Spannungsabfalls an einer Siliziumdiode von der Temperatur. Bei einem Strom von 100 μA und einer Temperatur von Null beträgt der Spannungsabfall an Siliziumdioden mit geringer Leistung etwa 600 mV und nimmt bei einem Temperaturanstieg um 2 °C um 1 mV ab.

Das Befestigungsschema ist in Abb. 1 dargestellt. XNUMXa.

Das Präfix wird mit den Steckern X1 – der „E PNP“-Transistoren. Das Multimeter wird im Gleichspannungsmessmodus mit einer Skala von 3 mV verwendet.

Zwischen den Buchsen „E PNP“ und „COM“ im Multimeter liegt eine stabilisierte Spannung von ca. 3 V an, die zur Stromversorgung der Set-Top-Box dient. Auf dem DA1-Chip und den Kondensatoren C1 - C3 ist ein Wandler montiert, der eine Spannung von -3 V relativ zum gemeinsamen Draht erzeugt. Die Funktionsweise eines solchen Wandlers ist im Artikel des Autors „Voltage Converters on Switched Capacitors“ in Radio, 2001, Nr. 12, S. 44 beschrieben. 45, XNUMX.

Zur Messung der Temperatur wurde eine Diode VD1 verwendet, deren Strom durch einen Stabilisator von ca. 100 μA an einem Feldeffekttransistor VT1 eingestellt wird. Damit bei Nulltemperatur auch die dem Multimeter zugeführte Spannung gleich Null ist, ist ein Widerstandsteiler R1R2R3 enthalten. Die Feinabstimmung der Nullwerte erfolgt über den Widerstand R2.

Eine Temperatur von +20 °C sollte einer Ausgangsspannung von 20 mV entsprechen. In diesem Fall entsprechen die Messwerte des Multimeters in Millivolt der Temperatur in Grad Celsius (unter Berücksichtigung des Vorzeichens). Eine Spannungsänderung an der Diode - 2 mV/Grad führt aufgrund des Teilers, der aus dem Ausgangswiderstand des Teilers R1R1R2 und den Widerständen R3 und gebildet wird, zu einer Spannungsänderung von 5 mV/Grad am Ausgang der Set-Top-Box R6. Der Teilungsfaktor wird durch den Widerstand R5 fein eingestellt.

Ungefähre Spannungen an einigen Punkten der Struktur relativ zum gemeinsamen Draht sind in Abb. 1 dargestellt. 20,a für Nulltemperatur, in Klammern - für +140°C. Der vom Präfix vom Multimeter-Stabilisator verbrauchte Strom überschreitet XNUMX μA nicht.

Das Präfix wird auf einer Leiterplatte (Abb. 2) aus einseitiger Glasfaserfolie mit einer Dicke von 1,5 mm (1 mm ist möglich) montiert. Es wurden feste MLT-Widerstände (C2-23 ist auch geeignet), Tuning-SPZ-19a, Kondensatoren K50-16 (C1-C3) und ein importiertes Analog K50-35 (C4) verwendet. Es ist zulässig, auch andere Widerstände und Kondensatoren geeigneter Größe zu verwenden. Der Transistor VT1 darf eine Abschaltspannung von nicht mehr als 2,2 V haben. Zusätzlich zu der im Diagramm angegebenen sind 2P103A, KP103Zh, KP303I geeignet. Die Einbeziehung des KP303I-Transistors ist im Diagramm von Abb. dargestellt. 1b. Es ist zulässig, die Mikroschaltung KR1168EP1 durch ihr importiertes Analogon ICL7660 oder ICL7660A zu ersetzen.

Als VD1 können Sie jede Siliziumdiode mit geringer Leistung verwenden, zum Beispiel die Serien KD503, KD522, KD103. Aufgrund der geringen Abmessungen (Durchmesser 512 mm, Länge 1,2 mm) wurde der Diode KD2,8A der Vorzug gegeben.

Um die Set-Top-Box mit dem Multimeter zu verbinden, werden zwei Splinte mit einem Durchmesser von 4 mm mit Muttern aus den Steckern („VΩmA“- und „COM“-Schaltungen) und einem Messingstift mit einem Durchmesser von 0,8 mm auf der Platine befestigt ist verlötet („E PNP“-Schaltung). Die Platine wird mit einem aus Folienfiberglas gelöteten Gehäuse abgedeckt und an mehreren Stellen durch Löten auf der Platine fixiert. Die Gehäusefolie ist mit einem gemeinsamen Draht verbunden und dient als Abschirmung.

Die Ausführung des Temperatursensors richtet sich nach den vorgesehenen Einsatzgebieten des Thermometers. Zum Beispiel die in Abb. 3. Zu seiner Herstellung wird ein Glasrohr 1 mit einem Durchmesser von 4 ... 6 mm genommen, dessen Ende, auf dem Feuer eines Gasbrenners oder Spirituskochers erhitzt, gezogen, um den Durchmesser auf ca. 3,5 ... zu reduzieren. XNUMX mm. Dann sollte der dünne Teil des Rohrs gebrochen und auf derselben Flamme verlötet werden.

Einer der Anschlüsse der als Sensor verwendeten Diode 6 sollte zu seinem Körper gebogen werden, Drähte 2 (MGTF-0,07 0,5 m lang) an beide Anschlüsse anlöten und jeweils zwei Stücke PVC- oder Fluorkunststoffschlauch 4 und 5 anbringen. Führen Sie die Diode mit Drähten in das Glasrohr ein und befestigen Sie die Drähte am offenen Ende mit einem Tropfen Epoxidkleber.

Auch eine solche Option ist möglich. An die Anschlüsse der Diode werden Drähte angelötet, ein etwa 300 mm langes Rohr aus Polyvinylchlorid oder Fluorkunststoff wird darauf gesteckt, so dass die Diode leicht versetzt zu ihrer Mitte liegt, danach wird das Rohr in zwei Hälften und an den Enden gefaltet werden mit einem Faden fest umwickelt, nachdem sie zuvor mit Leim gefüllt wurden. Ein solcher Sensor kann über einen Teil seiner Länge in das Aquarium versenkt werden.

Wenn Sie die Lufttemperatur in einem Raum mit einem Thermometer messen möchten, ist keine besondere Konstruktion des Sensors erforderlich – es reicht aus, die Diode auf die Platine zu löten.

Das Einrichten eines Thermometers ist einfach. Überprüfen Sie zunächst die Funktion des Konverters auf dem DA1-Chip. Die Spannung an seinem Pin 5 sollte etwa -3 V relativ zum gemeinsamen Kabel (COM-Schaltkreis) betragen. Durch Einbeziehung eines Mikroamperemeters in den Drain-Kreis des Transistors VT1 und Auswahl des Widerstands R4 wird der Drain-Strom dann auf 90 ... 110 μA eingestellt. Nachdem Sie den Sensor in schmelzendes Eis oder Schnee gelegt haben, sollte der Trimmwiderstand R2 die Anzeige auf Null setzen. Wählen Sie bei Bedarf den Widerstand R1 aus. Nachdem Sie den Sensor in ein Gefäß mit auf eine Temperatur von 50 ... 60 ° C erhitztem Wasser abgesenkt haben (kontrolliert durch ein genaues Thermometer), müssen Sie mit dem Widerstand R5 die entsprechenden Messwerte auf der Anzeige einstellen und bei Bedarf den Widerstand R6 auswählen. Rühren Sie beim Kalibrieren das Wasser im Gefäß ständig um.

Wenn kein KR1168EP1-Chip (oder ICL7660) vorhanden ist, kann die Set-Top-Box direkt über die Multimeterbatterie mit Strom versorgt werden. Dazu sollte an seinem Gehäuse eine kleine Steckdose angebracht werden, die es mit dem Minuspol der Batterie verbindet. Versorgen Sie den Drain-Ausgang des Transistors VT1 mit einem flexiblen Leiter mit Stecker, der in die zusätzliche Buchse des Multimeters gesteckt wird.

Autor: S. Biryukov

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