Thermometer mit linearer Skala. Schema, Beschreibung

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Thermometer mit linearer Skala. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

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Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Leistungsregler, Thermometer, Wärmestabilisatoren

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Durch die Verwendung einer Halbleiterdiode als Temperatursensor konnte eine lineare Temperaturmessskala erhalten werden. Die Abhängigkeit des Spannungsabfalls an der Diode von der Temperatur bei einem festen Vorwärtsstrom ist linear und beträgt für Siliziumdioden im Temperaturbereich -60...+ 100°C 2...2,5 mV/°C.

Mit dem Thermometer können Sie Temperaturen im Bereich von 0 bis +150 °C mit einem Fehler von nicht mehr als 0,3 °C messen.

Thermometer mit linearer Skala

Die Spannung an der Diode V1 wird durch den vom Widerstand R1 bestimmten Vorstrom eingestellt. Die Spannungsänderung an der Diode, proportional zur Temperaturänderung, wird mit einem Gleichstromvoltmeter gemessen, das auf dem A1-Chip unter Verwendung einer symmetrischen Schaltung (Eingang 1) aufgebaut ist. Der andere Eingang der Mikroschaltung empfängt eine stabile Spannung von etwa 0,5 V, die von einem stabilen Stromgenerator am Feldeffekttransistor V2 und einer Referenzspannungsquelle VS erzeugt wird. Der Feldeffekttransistor V4 wird auch zur Stabilisierung des vom Voltmeter verbrauchten Stroms verwendet, sodass eine Reduzierung der Versorgungsspannung auf 7 V praktisch keine Auswirkungen auf die Messwerte des Geräts hat.

Bei Temperaturänderungen entsteht eine Unsymmetriespannung, die von einem Zeigergerät RA erfasst wird. Die Messuhr im Thermometer ist M265M. Die Kalibrierung des Geräts erfolgt über zwei Temperaturmessungen. Der erste (0¦С – die Temperatur des schmelzenden Schnees) entspricht der Nullmarke der Skala. Die thermische Sonde mit der Diode V1 wird in schmelzenden Schnee eingetaucht und der Widerstand R5 setzt durch Ausbalancieren der Mikroschaltung den Anzeigepfeil auf Null. Die zweite Temperaturmessung, beispielsweise 50 °C, erfolgt in erhitztem Wasser unter Überwachung der Temperatur mit einem Kalibrierthermometer. In diesem Fall wird die Position des Anzeigepfeils durch Einstellen des Widerstands R3 eingestellt.

Bei der Messung negativer Temperaturen sollten Sie die Polarität des P1-Indikators ändern. Der Widerstand R7 erzeugt einen thermischen Stabilisierungsmodus für den Feldeffekttransistor V2, bei dem der Drain-Strom nicht von der Umgebungstemperatur abhängt. Im Gegensatz zu Bipolartransistoren, bei denen der Kollektorstrom mit steigender Temperatur zunimmt, kann der Drainstrom von Feldeffekttransistoren abhängig von der Gate-Spannung bei Temperaturänderungen ansteigen, abnehmen oder unverändert bleiben.

Um den thermisch stabilen Modus eines Feldeffekttransistors zu ermitteln, ist es notwendig, die Drain-Gate-Eigenschaften bei verschiedenen Temperaturen experimentell zu messen. Erstellen Sie dazu eine grafische Abhängigkeit des Drain-Stroms von der Gate-Spannung (relativ zur Source), zuerst bei Raumtemperatur, dann bei erhöhter Temperatur, indem Sie den Transistor mit einer Beleuchtungslampe um mehrere zehn Grad erhitzen. Dann wird die Gate-Spannung bestimmt, bei der sich die Drain-Gate-Kennlinien für verschiedene Temperaturen in den Diagrammen schneiden. Der Punkt, an dem sich die Eigenschaften schneiden, wird als thermisch stabil bezeichnet.

Anstelle der Gate-Spannung können Sie auch die Stellung des Potentiometers R7 bestimmen, bei der die Drain-Gate-Kennlinie des Transistors nicht von der Temperatur abhängt.

Siehe andere Artikel Abschnitt Leistungsregler, Thermometer, Wärmestabilisatoren.

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