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ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK Digitales Thermometer. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik
Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Leistungsregler, Thermometer, Wärmestabilisatoren Mit diesem Gerät können Sie die Temperatur in Gemüse- und Getreidelagern, im Raum und auf der Straße messen und durch die Platzierung von Sensoren im Bienenstock zusätzliche Informationen über den Zustand des Bienenvolkes während der Überwinterungszeit erhalten Tatsächlich wurde das Thermometer entwickelt. Die Messgrenzen des Thermometers liegen bei +50...-50°C. Messgenauigkeit – 0,3 °C (abhängig von der Klasse des verwendeten Mikroamperemeters). Der Sensor ist eine D223-Diode, die über ein abgeschirmtes Kabel (über einen an der Rückwand des Bienenstocks angebrachten Bandstecker) mit einem elektronischen Thermometer verbunden ist. Betrachten Sie ein vereinfachtes Gerätediagramm (Abb. 1).
Der Temperatursensor (d. h. das temperaturempfindliche Element) ist eine Siliziumdiode. Bei Raumtemperatur fließt durch eine offene Diode ein Strom von 1...2 mA, der Spannungsabfall beträgt üblicherweise 600 mV. Mit steigender Lufttemperatur sinkt die Spannung an der Diode linear um 2,2 mV pro Grad Celsius. Diese Abhängigkeit bleibt im Bereich von 0 bis 100 °C deutlich erhalten. Als Temperaturanzeige dient ein empfindliches Mikroamperemeter mit einer Null in der Mitte der Skala, das über eine Brückenschaltung mit Sensordioden verbunden ist. Die Brücke gilt als ausgeglichen, wenn die Spannung an den Punkten A und B gleich ist. Wenn die Dioden D1 und D2, die Temperatursensoren sind, erhitzt werden, nimmt der Spannungsabfall an ihnen ab. In diesem Fall ist das Gleichgewicht der Brücke gestört und der digitale Wert des Ungleichgewichts wird durch den Pfeil des PA1-Geräts angezeigt. Justierung und Kalibrierung Nachdem Sie das PA1-Gerät zuvor ausgeschaltet haben, schalten Sie die Stromversorgung ein und überprüfen Sie die relative „-“ Spannung an den Punkten A und B. Sie müssen einander gleich sein und innerhalb von 1... 1,2 V liegen. Wenn die Spannung an Punkt B beträgt Gleich der Versorgungsspannung (4,5 V), bedeutet dies, dass die Dioden falsch angeschlossen sind und ihre Polarität umgekehrt werden muss. Ist die Spannungsdifferenz an den Punkten A und B gering, wird sie mit dem Trimmwiderstand R4 ausgeglichen. Wenn Sie ein zufriedenstellendes Ergebnis erzielt haben, stellen Sie den Mindestwiderstand des Widerstands R3 ein, schließen Sie das Zeigergerät an den Stromkreis an und legen Sie Strom an. Dann stellt der Widerstand R4 die Instrumentennadel auf 20 °C (oder eine andere Raumtemperatur) ein und überwacht die Lufttemperatur mit einem Quecksilberthermometer. Drücken Sie anschließend die Messdioden mit den Fingern zusammen und schauen Sie auf den Pfeil. Es sollte sanft nach rechts ausweichen und etwa bei der 30°C-Marke stoppen. Wenn sich der Pfeil nach links bewegt, müssen Sie die Polarität der Stromversorgung des Geräts umkehren. Das Thermometer ist an zwei Punkten kalibriert – am Anfang und am Ende der Skala. Um den Startpunkt zu kalibrieren, verwenden Sie einen Behälter mit schmelzendem Eis aus dem Gefrierfach des Kühlschranks. Die Temperatur des schmelzenden Eises beträgt 0°C. Der Abgleich erfolgt mit dem Widerstand R5. Anschließend wird der Temperatursensor (Dioden) in Wasser mit einer Temperatur von 50 °C getaucht. In diesem Fall erfolgt die Anpassung über den Widerstand R3. Aus Gründen der Zuverlässigkeit erfolgt die Kalibrierung beider Skalenpunkte dreimal, wobei die Temperatur der 3°C- und 0°C-Punkte mit einem Quecksilberthermometer überwacht wird. Ein Diagramm eines genaueren und bequemeren Thermometers ist in Abb. 2 dargestellt.
Es wird von einer einzelnen 1,5-V-Galvanikzelle mit Strom versorgt, was wichtig ist, und ist darauf ausgelegt, die Temperatur an verschiedenen Punkten im Bienenstock zu messen, was Aufschluss über den Zustand des Bienenvolkes gibt. Als Sensoren werden die D-223-Diode oder ggf. eine Diodengruppe verwendet. Sie können auf einem flachen Glasfaserbus kombiniert oder auf einem Draht, einem gemeinsamen Draht, sowie auf separaten Drahtpaaren gruppiert werden, um Informationen an Punkten im erforderlichen Abstand zu erhalten. In diesem Fall muss berücksichtigt werden, dass der Widerstand des AO-Zweigs (Widerstand R2 + der Widerstand der Diode(n) D-223) gleich dem Widerstand des OB-Zweigs (Widerstand R10 + der Widerstand des) sein muss Trimmer R11). Wenn eine Diode als Sensor D verwendet wird, beträgt der Widerstandswert des Widerstands R10 etwa 3.9 kOhm, wenn drei Dioden D223 etwa 5,9 kOhm betragen. Dies liegt daran, dass der Widerstand der D223-Diode 720...725 Ohm bei einem Strom durch die Diode von Ipr-0,4 mA und 16 Ohm bei einem Strom von 50 mA beträgt. Das Thermometer ist eine symmetrische Brücke, deren Diagonale einen Paraphasenverstärker mit einem symmetrischen Ausgang zum Indikator enthält. Der AO-Brückenarm enthält einen Siliziumübergangswiderstand, bei dem es sich um einen Temperatursensor handelt. Die Brücke besteht aus den Widerständen R1, R2, R9, R10, dem Trimmer R11 und dem Widerstand des Siliziumübergangs der Diode D1. Der Paraphasenverstärker ist auf den Transistoren VT1 und VT2 vom Typ KTZ15, KT342 aufgebaut. Es ist wünschenswert, dass die Trioden entsprechend der Verstärkung ausgewählt werden. Die Last der Kollektorkreise sind die Widerstände R3 und R7. Der Widerstand R6 ist ein gemeinsamer Emitter-Kopplungswiderstand und R4, R8 und R5 sind Elemente zur Einstellung der Empfindlichkeit der Kaskaden. Der Shunt-Trimmer R5 bestimmt die Empfindlichkeit des Gerätes. Die Basen der Transistoren werden durch die Kondensatoren C1 und C2 blockiert, die in der Diagonale der Brücke liegen. Zwischen den Triodenkollektoren ist ein Mikroamperemeter mit einem Messbereich von 50-0-50 μA angeschlossen. Die Stromversorgung erfolgt über einen variablen Löschwiderstand R1,5 von einem 14-V-Element. Einstellung 1. Stellen Sie die Stromversorgung mit R1,3 auf 14 V ein. 2. Schließen Sie die Basen (eine Abweichung des Pfeils von „0“ ist um +1 Teilung zulässig). Wenn der Pfeil um mehr als eine Teilung abweicht, sollten die Widerstände R3 und R7 ausgewählt werden. 3. Öffnen Sie die Basen VT1 und VT2. Senken Sie den Sensor in Wasser mit Schnee oder Eis und stellen Sie ihn mit dem R0-Trimmer auf „11“ – die Wassertemperatur wird durch ein Quecksilberthermometer kontrolliert. 4. Legen Sie den Sensor in Wasser mit einer Temperatur von 50 °C. Wenn die Mikroamperemeter-Messwerte nicht der 50-Marke entsprechen, sollte der Pfeil mit dem Widerstand R5 auf diese Marke eingestellt werden. 5. Senken Sie den Sensor in eine Umgebung mit Nulltemperatur und prüfen Sie, ob der Pfeil auf Null steht. Wenn nicht, passen Sie R11 an. 6. Überprüfen Sie die PA1-Messwerte erneut, indem Sie den Sensor in Wasser mit einer Temperatur von 50 °C eintauchen. Um die 1,3-V-Stromversorgung zu steuern, sollten Sie ein Mikroamperemeter an den Steuerkreis anschließen, indem Sie die SI-Taste P2K drücken und dann mit dem Trimmwiderstand R14 die gewünschte Spannung einstellen. Das Voltmeter wird mit R13 innerhalb von 0...5 V kalibriert, wenn das Thermometer von der Stromversorgung getrennt und seine Messwerte mit einem Standardvoltmeter bei dieser Skala (0...5 V) verglichen werden. Widerstand R12 = 100 k, weil R=U/I=5/0,05=100 k. Dioden weisen große Widerstandsschwankungen auf und müssen daher ausgewählt werden. Zunächst wird derjenige ausgewählt, dessen Widerstand bei Raumtemperatur am höchsten ist. Die Auswahl erfolgt mit einem digitalen Voltmeter-Multimeter vom Typ V7-20 oder einem ähnlichen Gerät, da es mit einem Tester schwierig ist, eine Diode mit dem höchsten Widerstand zu finden, und mit einem Voltmeter können Sie den Spannungsabfall an der Diode bei einem bestimmten Strom messen . Dieser Sensor wird der Kontrollsensor sein. In Bezug darauf werden für andere Dioden zusätzliche Widerstände (Zusatzgewichte) gewählt (Abb. 3).
An die Anschlüsse der Dioden sind Drähte angelötet, damit die Dioden in Wasser abgesenkt werden können, dessen Temperatur ständig mit einem Quecksilberthermometer überwacht wird. Mit dem Schalter S4 werden abwechselnd die Referenzdiode (mit der das elektrische Thermometer justiert wurde) und der Proband an das elektrische Thermometer angeschlossen. Der Trimmwiderstand R1 erreicht die gleichen Messwerte wie das Mikroamperemeter PA1. Messen Sie dann mit einem Tester oder Multimeter den Widerstand des Trimmers R1 bei ausgeschalteten Dioden und bestimmen Sie den Wert des Makeweight-Widerstands – eines konstanten Widerstands, der in Reihe mit der zu prüfenden Diode gelötet ist. Auf die gleiche Art und Weise werden auch Massegewichte für andere Sensordioden gewählt. Ausgewählte Dioden (mit Hilfsgewichten) werden an den erforderlichen Stellen in den Bienenstöcken installiert und über einen Stecker mit dem Thermometer verbunden. Der Drahtschirm ist mit dem negativen Bus verbunden, der mittlere Kern ist mit R2 des Thermometers verbunden. Das Thermometer kann auch in anderen Bereichen der Landwirtschaft eingesetzt werden. Autor: A.Kukharenko, Grodno, Weißrussland
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