Präfix für die Temperaturmessung mit einem Digitalmultimeter. Schema, Beschreibung

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Präfix zur Temperaturmessung mit einem Digitalmultimeter. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

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Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Messtechnik

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Ein einfacher Aufsatz mit sechs Widerständen (die Schaltung ist in der Abbildung dargestellt) ermöglicht die Verwendung eines digitalen Voltmeters (oder Multimeters) zur Temperaturmessung mit einer Auflösung von 0,1 °C und einer thermischen Trägheit von 10 ... 15 s. Mit dieser Geschwindigkeit kann es auch zur Messung der Körpertemperatur verwendet werden. Es sind keine Änderungen am Messgerät erforderlich und die Herstellung des Aufsatzes steht auch unerfahrenen Funkamateuren zur Verfügung.

Präfix für die Temperaturmessung mit einem Digitalmultimeter

Als Sensor wurde ein Halbleiterthermistor ST3-19 mit einem Nennwiderstand von 10 kOhm bei t = 20°C verwendet. Zusammen mit einem zusätzlichen Widerstand R3 bildet er eine Hälfte der Messbrücke. Die zweite Hälfte der Brücke ist ein Spannungsteiler aus den Widerständen R4 und R5, der letzte während der Kalibrierung ist der Anfangswert der Ausgangsspannung. Das Multimeter wird im Gleichspannungsmessmodus innerhalb von 200 oder 2000 mV verwendet. Durch entsprechende Wahl des Widerstandswertes des Widerstands R2 verändert sich die Empfindlichkeit der Messbrücke.

Unmittelbar vor der Temperaturmessung mit einem variablen Widerstand R1 wird die Versorgungsspannung des Messkreises auf die Spannung eingestellt, bei der die Erstkalibrierung durchgeführt wurde. Mit dem Druckschalter SB1 wird der Aufsatz zum Ablesen der gemessenen Temperatur eingeschaltet, mit dem Schalter SB2 wird der Übergang vom Messmodus in den Spannungseinstellmodus eingeschaltet.

Die Berechnung eines zusätzlichen Widerstands R3, der in Reihe mit dem Thermistor geschaltet ist, erfolgt nach der Formel R3 = RTM (B – 2TM) / (B + 2TM), wobei RTM der Widerstand des Thermistors in der Mitte des Temperaturbereichs ist ; B ist die Thermistorkonstante; TM – absolute Temperatur in der Mitte des Messbereichs Т = t° + 273.

Dieser Wert von R3 gewährleistet die minimale Abweichung der Kennlinie von der Linearität.

Die Thermistorkonstante wird bestimmt, indem die Widerstände RT1 und RT2 des Thermistors bei zwei Temperaturen T1 und T2 gemessen und dann mit der Formel B = ln(RT1/RT2)/(1/T1-1/T2) berechnet werden.

Im Gegensatz dazu kann bei bekannten Parametern eines Thermistors mit negativem TСC sein Widerstand für eine bestimmte Temperatur Т durch die Formel RT = RT20.e(В/Т-В/293) bestimmt werden, wobei RT20 der Thermistorwiderstand bei ist eine Temperatur von 20°C

Die Befestigung wird an zwei Punkten kalibriert: TK1 = TM + 0,707 (T2-T1)/2 und TK2 = TM-0,707 (T2-T1)/2, wobei TM = (T1 + T2)/2, T1 und T2 – die Anfang und Ende des Temperaturbereichs.

Bei der Erstkalibrierung mit einer frischen Batterie wird der Widerstandswert des variablen Widerstands R1 auf den Maximalwert eingestellt, so dass bei Verlust der Kapazität und sinkender Zellenspannung die Spannung an der Brücke unverändert gehalten werden kann (das Präfix verbraucht einen Strom von ca. 8 mA). Durch Einstellen der Trimmerwiderstände R2, R5 werden die Messwerte der Digitalanzeige des Multimeters dreistellig an die Temperaturwerte der Thermistoren TK1 und TK2 angepasst, kontrolliert durch ein genaues Thermometer. Wenn es nicht vorhanden ist, verwenden Sie beispielsweise ein medizinisches Thermometer, um die Temperatur innerhalb seiner Skala zu kontrollieren und eine stabile Schmelztemperatur von Eis - 0 ° C - sicherzustellen.

Als Multimeter verwendete der Autor M-830 von Mastech. Für die Widerstände R2, R5 ist es besser, Multiturn-Widerstände (SP5-1V, SP5-14) und für R1 Single-Turn-Widerstände, zum Beispiel PPB, zu verwenden; Widerstände R3 und R4 - MLT-0,125. Um den Strom einzuschalten und den Set-Top-Box-Modus umzuschalten, können Sie die P2K-Drucktastenschalter ohne Befestigung verwenden.

Im hergestellten Aufsatz wurden die Grenzen des gemessenen Temperaturbereichs festgelegt - Т1 = 15°С; T2 = 45°С. Bei Messungen im Bereich positiver und negativer Temperaturwerte auf der Celsius-Skala erfolgt die Vorzeichenangabe automatisch.

Autor: V. Ratnovsky, Samara

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