Журнал Радио 1 номер 2002 год. РАДИО НАЧИНАЮЩИМ

Журнал Радио 1 номер 2002 год. "РАДИО" НАЧИНАЮЩИМ ПРИСТАВКА К МУЛЬТИМЕТРУ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ С. БИРЮКОВ, г. Москва    Наш журнал уже публиковал схему приставки, превращающей цифровой мультиметр в термометр (см. статью Б. Чуднова "Термометр—приставка к цифровому мультиметру" в "Радио", 2000, ╧11, с. 55). Предлагаем еще один вариант такой конструкции, которая, по мнению автора, проще, дает более точные показания и не требует дополнительного источника питания.

Работа приставки основана на хорошо известной линейной зависимости падения напряжения на кремниевом диоде от температуры. При токе 100 мкА и нулевой температуре падение напряжения на маломощных кремниевых диодах составляет около 600 мВ и уменьшается на 2 мВ с повышением температуры на 1°С.

Схема приставки приведена на рис. 1 ,а. Приставку подключают вилками Х1 — ХЗ к трем гнездам мультиметра М-832 — к его входам "VΩmA", "COM" (Общий) и к гнезду для подключения эмиттера транзистора структуры р-п-р при измерении параметров транзисторов "Е PNP". Мультиметр используется в режиме измерения постоянного напряжения со шкалой 200 мВ.

Между гнездами "Е PNP " и "СОМ" в мультиметре существует стабилизированное напряжение около 3 В, оно и используется для питания приставки. На микросхеме DA1 и конденсаторах С1 — СЗ собран преобразователь, формирующий напряжение -3 В относительно общего провода. О работе такого преобразователя рассказано в статье автора "Преобразователи напряжения на переключаемых конденсаторах" в "Радио", 2001, ╧12, с. 44, 45.

Для измерения температуры использован диод VD1, ток через который около 100 мкА задан стабилизатором на полевом транзисторе VT1. Чтобы при нулевой температуре напряжение, подаваемое на мультиметр, также было равно нулю, включен резистивный делитель R1R2R3. Точную подстройку нулевых показаний осуществляют резистором R2.

Температуре +20°С должно соответствовать выходное напряжение 20 мВ, в этом случае показания мультиметра в милливольтах будут соответствовать температуре в градусах Цельсия (с учетом знака). Изменение напряжения на диоде — 2 мВ/град приводится к изменению напряжения 1 мВ/град на выходе приставки за счет делителя, образованного выходным сопротивлением делителя R1R2R3 и резисторами R5 и R6. Коэффициент деления подстраивают точно резистором R5.

Примерные напряжения в некоторых точках конструкции относительно общего провода приведены на рис. 1,а для нулевой температуры, в скобках — для +20°С. Потребляемый приставкой от стабилизатора мульти-метра ток не превышает 140 мкА.

Приставка собрана на печатной плате (рис. 2) из односторонне фольгиро-ванного стеклотекстолита толщиной 1,5 мм (можно 1 мм). Использованы постоянные резисторы МЛТ (подойдут также С2-23), подстроечные СПЗ-19а, конденсаторы К50-16 (С1—СЗ) и импортный аналог К50-35 (С4). Допустимо применить любые другие резисторы и конденсаторы, подходящие по размерам. Транзистор VT1 должен иметь напряжение отсечки не более 2,2 В. Кроме указанного на схеме, подойдут 2П103А, КП103Ж, КПЗОЗИ. Включение транзистора КПЗОЗИ приведено на схеме рис. 1 ,б. Микросхему КР1168ЕП1 допустимо заменить на ее импортный аналог — ICL7660 или ICL7660A.

В качестве VD1 можно использовать любой маломощный кремниевый диод, например, серий КД503, КД522, КД103. Предпочтение отдано диоду КД512А изза его малых габаритов (диаметр 1,2 мм, длина 2,8 мм).

Для подключения приставки к муль-тиметру на плате гайками закреплены два разрезных штыря диаметром 4 мм от штекеров (цепи "VΩmA" и "СОМ") и впаян латунный штырек диаметром 0,8 мм (цепь "Е PNP"). Плата накрыта кожухом, спаянным из фольгированного стеклотекстолита и закрепленного на плате в нескольких точках пайкой. Фольга ко-жуха соединена с общим проводом и выполняет роль экрана.

Оформление датчика температуры зависит от предполагаемых областей использования термометра. Возможен, например, вариант, показанный на рис. 3. Для его изготовления берут стеклянную трубку 1 диаметром 4...6 мм, конец ее, нагретый на огне газовой горелки или спиртовки, оттягивают для уменьшения диаметра примерно до З...3,5 мм. Затем тонкую часть трубки следует разломить и запаять на том же пламени.

Один из выводов диода 6, используемого как датчик, следует подогнуть к его корпусу, к обоим выводам подпаять провода 2 (МГТФ-0,07 длиной по 0,5 м), одеть на каждый из них по два отрезка поливинилхлоридной или фторопластовой трубки 4 и 5. Диод с проводами вставить в стеклянную трубку и закрепить провода в ее открытом конце каплей эпоксидного клея 3. Для улучшения теплового контакта трубки и диода перед сборкой датчика в утонченную часть трубки ввести небольшое количество жидкого масла, например, моторного.

Возможен и такой вариант. К выводам диода подпаивают провода, надевают на них поливинилхлоридную или фторопластовую трубку длиной около 300 мм так, чтобы диод был расположен с небольшим смещением относительно ее середины, после чего трубку складывают пополам и концы туго обматывают ниткой, предварительно заполнив их клеем. Такой датчик на часть длины можно опустить в аквариум.

Если предполагается использовать термометр для измерения температуры воздуха в помещении, никакого специального оформления датчика не требуется — вполне достаточно впаять диод в плату.

Налаживание термометра несложно. Вначале проверяют работу преобразователя на микросхеме DA1. Напряжение на ее выводе 5 должно быть примерно -3 В относительно общего провода (цепь СОМ). Затем, включив микроамперметр в цепь стока транзистора VT1, подбором резистора R4 устанавливают ток стока в пределах 90...110мкА. Поместив датчик в тающий лед или снег, подстроечным резистором R2 следует установить нулевые показания на индикаторе, при необходимости — подобрать резистор R1. Опустив датчик в сосуд с водой, нагретой до температуры 50...60°С (контролируют точным термометром), нужно установить резистором R5 соответствующие показания на индикаторе, подобрав при необходимости резистор R6. При калибровке следует постоянно перемешивать воду в сосуде.

Если отсутствует микросхема КР1168ЕП1 (или ICL7660), приставку можно питать непосредственно от батареи мультиметра. Для этого на его корпусе следует установить малогабаритное гнездо, соединив его с минусовым выводом батареи. Вывод стока транзистора VT1 снабдить гибким проводником со штекером, который вставляют в дополнительное гнездо мультиметра.

Вернуться к содержанию журнала "Радио" 1 номер 2002 год







Рекомендуемый контент




Copyright © 2010-2017 housea.ru. Контакты: info@housea.ru При использовании материалов веб-сайта Домашнее Радио, гиперссылка на источник обязательна.