Aus einer digitalen Anzeige ein digitales Thermometer machen. Schema, Beschreibung

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Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Messtechnik

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Neben Mikroschaltungen, die bei Fans von Mikrocontrollern beliebt sind – digitale Thermometer der DSXXX-Serie, die den Temperaturwert in einem digitalen Code ausgeben, gibt es eine Vielzahl von Sensoren, deren Parameter sich mit der Temperatur ändern.

Im Temperaturbereich von -40 +120 Grad Celsius sind Halbleiter von größtem Interesse, da sie in der Lage sind, ein Signal zu erzeugen, das keiner zusätzlichen Verstärkung bedarf.

Aus einer digitalen Anzeige ein digitales Thermometer machen. Thermometerschaltung

Aus einer digitalen Anzeige ein digitales Thermometer machen. Pinbelegungsdetails

Der gebräuchlichste Typ: LM135 – LM335-Serie und ihr inländisches Gegenstück – K1019EM1.

Im Kern handelt es sich um eine Mikroschaltung, die den Earley-Effekt in einem Silizium-PN-Übergang verstärkt, weshalb der zulässige Temperaturbereich idealerweise zwischen -55 und +150 Grad Celsius liegt. Das Ausgangssignal ist eine temperaturabhängige Spannung, daher muss der Sensor von einer Stromquelle gespeist werden. Dies kann ein Widerstand von mehreren kOhm sein, es ist jedoch besser, eine einfache Zwei-Transistor-Schaltung zu verwenden, die keine Auswahl von Elementen erfordert. Die Stromgeneratorschaltung mit Feldeffekttransistoren sieht einfacher aus, erfordert jedoch die Auswahl sowohl eines Transistors als auch eines Widerstands.

(zum Vergrößern klicken)

Die Haupteigenschaften des Sensors sind die Erhöhung des Ausgangssignals + 10 mV/Grad, der Versorgungsstrom beträgt 0,5–5 mA (der empfohlene Strom beträgt 1 mA, bei dem die Eigenschaften gemessen wurden), die Ausgangsspannung entspricht der Kelvin-Temperaturskala, d. h. die absolute Temperatur, wo unsere üblichen 0 Grad. Celsius = 273,16 Grad. Kelvin, und es gibt kein Konzept einer negativen Temperatur. Wir werden unsere Gewohnheiten nicht ändern und eine negative Vorspannung in den Stromversorgungskreis des verwendeten Sensors einführen, wodurch wir eine vertraute Temperaturskala erhalten. Der „Tuning“-Pin wird nicht verwendet – er soll die Messwerte in der Kelvin-Skala verschieben und wir verwenden unsere eigene einstellbare Spannungsquelle.

Die Linearität der Skala wird durch den verwendeten Sensortyp bestimmt, beim K1019EM1 erreicht sie an den Enden der Skala 2 Grad. Der einfachste Weg, ein Thermometer unter Amateurbedingungen zu kalibrieren, besteht darin, die eigene Körpertemperatur damit zu messen – weiß jeder, wie hoch sie sein sollte? Wird das Thermometer in einem flüssigen Medium eingesetzt, ist die Gestaltung des Sensors von größter Bedeutung.

Es ist besser, das Metallgehäuse mit Schmelzlot an das dünnwandige Rohr der zerlegten Teleskopantenne zu löten und das Innere unbedingt mit Dichtmittel/Transformatoröl/Silikonflüssigkeit zu füllen, um Kondensation im Inneren der Sonde zu verhindern. Die Länge der Anschlussdrähte kann bis zu 5 Meter betragen. Für besonders genaue Messungen ist auf einen guten Kontakt zwischen Sensor und Messobjekt (Füllung mit Wärmeleitpaste) zu achten und zu berücksichtigen, dass die Wärmeableitung vom Objekt über den Metallkörper der Sonde erfolgt.

So haben wir ein digitales Thermometer mit einer Auflösung von 0,1 Grad und einem Messbereich von -55 +150 Grad bekommen. Celsius bei Verwendung eines Digitalanzeigers mit einer Messgrenze von 1,999 V.

Autor: Herr Murr; Veröffentlichung: radiokot.ru

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