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ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK Thermometeraufsatz für Digitalmultimeter. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik
Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Messtechnik In dem Artikel von V. Ratnovsky "Präfix für die Temperaturmessung mit einem Digitalmultimeter"("Radio", 1999, Nr. 3, S. 31) Es wurde ein Gerät beschrieben, mit dem Sie die Umgebungstemperatur messen können. Der Sensor ist ein Thermistor, der leider eine nichtlineare Kennlinie aufweist. Darüber hinaus ist der Die Messgenauigkeit hängt von der Versorgungsspannung ab und ist nicht stabilisiert. Das vorgeschlagene Präfix (Abb. 1) unterscheidet sich von dem genannten durch das Vorhandensein eines einfachen Spannungsreglers, der auf einem Feldeffekttransistor VT1 basiert. Die Ausgangsspannung wird von den äußersten Anschlüssen des Abstimmwiderstands R6 entfernt. Von seinem Motor wird ein Teil der Spannung an das Gate des Feldeffekttransistors angelegt. Durch Verändern der Position des Schiebereglers wird die gewünschte stabilisierte Spannung eingestellt.
Die Funktion des Temperatursensors übernimmt eine Siliziumdiode VD1. Zusammen mit den Widerständen R1 – R5 bildet es eine Messbrücke, deren Spannung von der Diagonale dem Eingang des Multimeters zugeführt wird. Der Spannungstemperaturkoeffizient an der Diode liegt nahe bei -2 mV/°C. Dank des Teilers R1R2 am Ausgang der Messbrücke beträgt sein Wert jedoch die Hälfte, also 1 mV/° С. und das Vorzeichen ändert sich aufgrund der entsprechenden Verbindung der Ausgänge der Brücke mit dem Multimeter. Mit den im Diagramm angegebenen Werten der Elemente arbeitet der Transistor an einem thermisch stabilen Punkt, sodass die Abhängigkeit seiner Eigenschaften von der Temperatur gering ist. Natürlich ist es im Falle einer Wiederholung des Geräts wünschenswert, die thermisch stabilen Parameter eines bestimmten Transistors zu bestimmen. Dazu ist es notwendig, seine Abschaltspannung und den traurigen Drain-Strom zu messen (wie das geht, wird ausführlich im Artikel von V Andreev „Economical Stabilizers“ in Radio. 1998, Nr. 6, S. 57 - 60 beschrieben ) und berechnen Sie dann den Strom der thermisch stabilen Punkte: . Typischerweise liegt sie bei Feldeffekttransistoren mit geringer Leistung im Bereich von 100 ... 600 μA. Wenn der erhaltene Wert von dem für dieses Gerät berechneten Wert abweicht (ca. 370 μA bei einer Spannung an der Source des Transistors von 1 V), wird er durch Auswahl des Widerstands R6 oder im Extremfall durch Änderung der Spannung an der Source von eingestellt der Transistor. um den Strom zu erhöhen. Sie sollten einen Abstimmwiderstand mit einem niedrigeren Widerstandswert einsetzen oder die stabilisierte Spannung erhöhen und umgekehrt. Widerstände werden so gewählt, dass der größte Teil des Gesamtstroms des Transistors durch den Widerstand R6 fließt. Dadurch wird die Stabilität der Versorgungsspannung der Messbrücke erreicht und ihre sehr geringe Abhängigkeit von der Spannungsänderung an der Diode aufgrund von Temperaturänderungen. Die Temperaturabhängigkeit der Diode ist nur dann linear, wenn sie mit einem stabilen Strom versorgt wird. Im Falle der Versorgung der Messbrücke mit einer stabilen Spannung unterscheidet sie sich von einer linearen Funktion, ist aber für den praktischen Einsatz durchaus akzeptabel. Im Temperaturbereich von ±25 °C vom eingestellten Wert beträgt der Fehler an den Grenzen des Intervalls nicht mehr als 2.5 °C. Daher lässt sich das vorgeschlagene Thermometer bequem zur Messung der „Straßentemperatur“ verwenden. In diesem Fall wird die Diode außerhalb des Fensters platziert und mit Drähten, vorzugsweise mit einem „Twisted Pair“, um Störungen zu reduzieren, mit dem Aufsatz verbunden oder im Extremfall mit einem Oxidkondensator mit einer Kapazität von mindestens 10 Mikrofarad überbrückt. Die Stromquelle der Set-Top-Box ist eine galvanische Zelle der Größe R6 („AA“). Der Stromverbrauch des Geräts ist gering, daher gibt es keinen Netzschalter. Die Lebensdauer der Quelle beträgt mehrere Monate. Bei Verwendung einer Alkaline-Zelle (LR6) zur Stromversorgung erhöht sich die Lebensdauer. Anstelle der Angaben im Diagramm ist die Verwendung eines Feldeffekttransistors KP303B, KP303Zh, KP303I zulässig. Wir ersetzen die Diode durch jedes Silizium der Serien KD503, KD519, KD521, KD522. Angepasste Widerstände – SP5-2, SP5-3, konstant – MLT-0,125. Schalter SA1 - MT3. Das Aussehen der mit dem Multimeter verbundenen Set-Top-Box ist in Abbildung 2 dargestellt.
Das Gehäuse des Geräts besteht aus Glasfaserfolie (die Technologie seiner Herstellung wurde in der Zeitschrift wiederholt beschrieben). Die Montage erfolgt klappbar. Der Schalter ist an der Seitenwand des Gehäuses montiert. An der Basis sind zwei Stifte zum Anschluss an Multimeter-Buchsen angebracht. Zum Einrichten der Set-Top-Box wird diese an ein Multimeter angeschlossen, der Schalter auf die Position „Voltage Control“ geschaltet und bei diesem Gerät 6 beispielsweise mit dem Widerstand R1 die Spannung eingestellt, bei der die Temperatur gemessen werden soll V. Es ist zu beachten, dass der durch den Transistor fließende Strom von dieser Spannung abhängt und daher sein Wert nicht beliebig eingestellt werden kann. Zukünftig sollte bei Messungen die Spannung regelmäßig überwacht werden. Dann stellt der Widerstand R4 entsprechend den Messwerten des Kontrollthermometers die Messwerte der Anfangstemperatur ein. Verwendung eines Präfixes mit einem Digitalmultimeter Mastech M-830V. Letzteres sollte im Gleichspannungsmessmodus bei der Grenze von 2000 mV (bzw. 200 mV) eingeschaltet werden. In diesem Fall werden die Temperaturwerte auf dem LCD des Multimeters in Grad Celsius angezeigt. Autor: V. Chudnov
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