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ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK Thermometer Hausstraße. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik
Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Leistungsregler, Thermometer, Wärmestabilisatoren Dieses digitale Gerät verfügt über zwei umschaltbare Sensoren und ermöglicht die abwechselnde Steuerung der Lufttemperatur im Raum und außerhalb. Große, helle LED-Anzeigen versorgen den Benutzer Tag und Nacht mit Temperaturinformationen. Das Gerät (Abb. 1) basiert auf einem Analog-Digital-Wandler (ADC) KR572PV2A - DD3 [1]. Temperatursensoren - K1019EM1 - DA1-Mikroschaltungen, die speziell für diesen Zweck entwickelt wurden. DA2 (2). Diese Mikroschaltungen können als Zenerdioden mit niedrigem Differenzwiderstand (weniger als 1 Ohm) und einer Stabilisierungsspannung proportional zur absoluten Temperatur betrachtet werden. Der durch sie fließende Betriebsstrom (ca. 1 mA) wird durch die Widerstände R1 und R2 bestimmt.
Die Auswahl der Sensoren erfolgt über die Tasten an den Elementen DD2.1 und DD2.3. die von einem Multivibrator auf dem DDI-Chip und Schalter SA1 gesteuert werden. In der Stellung „P“ (Raum) liegt dieser Schalter am Eingang des Elements DD1. 1 gibt es einen niedrigen logischen Pegel, der Ausgang des Elements DD1.3 ist hoch. Letzterer öffnet den DD2.3-Schlüssel und Eingang 31 des DD3-ADC empfängt ein Signal vom im Thermometergehäuse installierten DA2-Sensor. In diesem Fall zeigt das Thermometer die Temperatur im Raum an. Ein hoher logischer Pegel vom Ausgang des Elements DD 1.3 öffnet auch den Schlüssel DD2.4 und die dem Pin zugeführte Spannung. 2 und 6 des HG1-Indikators leuchten seine Segmente a und e auf. Zusammen mit den ständig eingeschalteten Segmenten b, c und f heben sie den Buchstaben TT auf dem Indikator hervor. Befindet sich der SAJ-Schalter in der Stellung „U“ (Straße), sind die Schlüssel der Elemente DD2.1 geöffnet. DD2.2 und die Spannung zum ADC werden vom DA 1.-Sensor geliefert, der auf der Straße installiert ist. Der Buchstabe „U“ wird auf der HG1-Anzeige angezeigt. In der Mittelstellung des Schalters SA1 arbeitet der DDI-Multivibrator und die Sensoren DA31 und DA2 werden abwechselnd für 3...1 s an den Eingang 2 des LCP angeschlossen. Synchron mit ihrer Verbindung werden die Buchstaben „U“ und „P“ auf der HG1-Anzeige angezeigt. Damit die Thermometerwerte bei einer Temperatur von etwa °C Null sind, sollte dem Eingang des ADC ein Signal zugeführt werden, dessen Pegel der Differenz zwischen der Spannung am Sensor und der Referenzspannung von 2,732 entspricht V [2]. Diese Spannung muss mit hoher Stabilität aufrechterhalten werden und der Temperaturkoeffizient der Spannung (TCV) der im KR572PV2A-Chip integrierten Quelle ist zu hoch. Aus diesem Grund wird im beschriebenen Gerät die Mikroschaltung DA5 KR142EN19 als Referenzspannungsquelle verwendet [3]. mit einem sehr kleinen TKN. Dieser Chip übernimmt die Funktion eines einstellbaren Präzisionsstabilisators. Die erforderliche Spannung von 2.732 V wird durch den Trimmwiderstand R10 eingestellt, und der Betriebsstrom durch die Mikroschaltung und den Teiler R10R 11 (ca. 6 mA) wird durch den Widerstand R12 eingestellt. Die gemessene Temperatur von 100°C entspricht der Spannung zwischen den Eingängen +Uuk, (Pin 31) und -Uuu. (Pin 30) ADC DD3. gleich 1 V. Und damit die Indikatoren HG2 - HG5 100.0 Vorzeichen an den Eingängen +Urev (Pin 36) und -Urev (Pin 35) des ADC DD3 anzeigen, muss eine Referenzspannung von 1 V angelegt werden . Es wird vom Schieber des Trimmwiderstands R14 entfernt. Die Betriebsfrequenz des ADC-Generators von 50 kHz wird aus dem Standardbereich [1] ausgewählt und durch die Elemente C12 und R16 eingestellt. Die Werte der Integratorelemente R17 und C13 sowie des Auto-Zero-Korrekturkondensators C14 entsprechen der reduzierten Frequenz des Generators und dem Wert der Referenzspannung von 1 V. Die Kondensatoren C1 und C2 schützen die Sensoren vor Störungen und C4 eliminiert die Erzeugung einer internen Referenzspannungsquelle von -2.9 V. Zur Anzeige des Vorzeichens der gemessenen Temperatur (und ggf. der ersten Ziffer „1“) ist der HG2-Indikator eingebaut. Durch sein horizontales Element fließt ständig Strom. vorgegeben durch Widerstand R18. Dadurch leuchtet dieses Element und bildet das Vorzeichen der Polarität der Spannung, die an die Eingänge +Uin und -Uin des ADC angelegt wird. ist entgegengesetzt zum Normalzustand, daher liegt bei einer positiven Temperatur am Ausgang 9 der ersten Ziffer des ADC ein niedriger logischer Pegel an, der zusätzlich zwei vertikale Elemente d und e des HG2-Indikators enthält. die das „+“-Zeichen bilden. Die Zahl „1“ leuchtet auf der HG2-Anzeige nur auf, wenn die gemessene Temperatur 100 °C oder mehr beträgt. Die Versorgungsspannung des gesamten Gerätes (-9 V) wird durch einen Stabilisator auf dem DA4-Chip (4) stabilisiert. Zur Stromversorgung der Indikatoren HG1 - HG5 wird eine Spannung von -5 V verwendet, die vom DA3-Stabilisator erzeugt wird. In Abb. 1 zeigt die Spannungen relativ zum oberen Stromkabel im Diagramm. Alle Teile des Gerätes, mit Ausnahme des DA1-Sensors, des SA1-Schalters und des Lithium-Transformators (im Diagramm nicht dargestellt), sind auf einer einseitigen Leiterplatte mit den Maßen 85x105 mm aus foliertem Glasfaserlaminat mit einer Dicke von montiert 1 mm (Abb. 2). Die gestrichelten Linien zeigen Freileitungen; sie können auch in Form von gedruckten Leiterbahnen auf der zweiten Seite der Platine ausgeführt sein.
Bei der Installation wurden hauptsächlich die Widerstände MT und MLT verwendet. REEZ. R15 - C2-29B, sie können aber auch zwischen MT oder MLT mit einem Fehler von 1...2 % ausgewählt werden. Als Oxidkondensatoren werden kleine ausländische Analoga des inländischen K50-35 verwendet; C5, C13, C14 – K73-17, der Rest – KM-5 und KM-6. Trimmerwiderstände - SPZ-19a. Der Schalter SA1 ist ein kleiner Kippschalter mit einer Mittelstellung PT23-2B. Der K1019EM1-Chip (DA1, DA2) kann durch LM335 ersetzt werden. und KR142EN19 (DA5) – auf TL431 oder LM431. Chips DA3 und DA4 – alle integrierten Spannungsstabilisatoren, jeweils –5 V (zum Beispiel KR1162EN5B. KR1179EN5 oder importiert – 79M05.7905 mit beliebigen Präfixen und Suffixen) und –9 V (zum Beispiel KR1168SN9. KR1162EN9A, KR1162EN9B, KR1179EN9,79 L05,79M09.7909 .4 [3]). Der DA25-Chip ist auf einem gerippten Kühlkörper mit den Maßen 25x10xXNUMX mm verbaut. Die Indikatoren werden mit einer Zeichenhöhe von 20 mm und hoher Helligkeit bei einem Strom durch das Element von 5 mA importiert – genau dieser Strom wird von der Mikroschaltung KR572PV5A bereitgestellt. HDSP-1-Indikatoren von Hewlett-Packard, ähnlich im Design wie HD3P-5 (HG3901), sind als HG3, HG3906 – HG2 geeignet. Sie können auch beliebige Indikatoren mit gemeinsamer Anode und ausreichender Helligkeit bei der angegebenen Stromstärke verwenden. Unter den inländischen sind dies rote Leuchtanzeiger mit einer Zeichenhöhe von nicht mehr als 7.5 mm – AL305A-AL305G, AL309A-AL309E. ALS312A, ALS312B, ALS324A. ALS324B. Anstelle von HG2 ist es zulässig, den Anzeiger ALC326A zu installieren. Wenn kein spezieller Indikator vorhanden ist, kann ein herkömmlicher Sieben-Elemente-Indikator verwendet werden, um das Temperaturzeichen und die erste Ziffer „±1“ anzuzeigen. In diesem Fall wird das „+“-Zeichen nicht angezeigt, sondern das Indikatorelement wird für das Vorzeichen verwendet. Die Verbindung der +Uin- und -Uin-Eingänge der Mikroschaltung 003 (Pins 31 und 30) mit dem Rest des Geräts muss vertauscht werden. Die Platine befindet sich in einem zusammengeklebten Gehäuse aus organischem Glas, die Vorderwand ist transparent eingefärbt. In die Ober- und Unterwände werden möglichst viele Lüftungslöcher mit einem Durchmesser von 6 mm gebohrt. Der Sensor DA1 wird mit einem bis zu 1 m langen abgeschirmten Kabel (die Abschirmung muss an den Pluspol des Kondensators C5 angeschlossen werden) mit dem Thermometer verbunden. Es muss mit Epoxidharz versiegelt, in ein Stück Metallrohr gelegt und darauf installiert werden die nördliche Außenseite des Hauses unter der Dachtraufe, damit sie keiner direkten Sonneneinstrahlung ausgesetzt ist. Als Leistungstransformator wurde der Netzwerkadapter RW900 [5] verwendet, aus dem alle unnötigen Elemente entfernt wurden. Ein MLT-2-Widerstand mit einem Widerstandswert von 1 kOhm ist in Reihe mit der Primärwicklung des Transformators geschaltet. Damit wird sein Widerstand verdeutlicht. so dass die Spannung am Kondensator C9 20...22 V beträgt. Sie können auch jeden Transformator mit einer Spannung an der Sekundärwicklung von 7,5...8 V bei einem Strom von 150 mA verwenden. Das Einstellen des Thermomefs ist einfach. Wenn der Sensor DA1 in schmelzendem Schnee oder Eis (aber nicht in Wasser mit Eis) platziert wird, muss der Trimmwiderstand R10 Nullwerte auf den Anzeigen erreichen, wenn Schalter SA1 auf die Position „Y“ gestellt ist. Anschließend wird der Sensor in 30- bis 40-fach erhitztes Wasser abgesenkt. Die Wassertemperatur muss mit einem genauen Thermometer überwacht werden. Anschließend müssen Sie mithilfe des Trimmwiderstands R14 die entsprechenden Messwerte an den Anzeigen einstellen. Abschließend sollte der Schalter SA1 auf die Position „P“ geschaltet werden, neben dem einstellbaren Thermometer im Gehäuse ein Modellthermometer an die Wand des Raumes gehängt und nach 20...30 Minuten mit dem Trimmwiderstand R3 für Gleichheit gesorgt werden ihrer Lesungen. Der Bereich der gemessenen Temperaturen beträgt -40...+40°C, die Genauigkeit wird hauptsächlich durch Kalibrierung bestimmt, der maximal erreichbare Wert liegt bei etwa ±0,2°C. Literatur
Autor: S. Biryukov, Moskau
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