Макеев Леонид Александрович. Термометр

Термометр - приставка к мультиметру

Сделай сам. Своими руками

Очень линейная схема, очень простая, без микросхем, только резисторы и диоды.

Технические характеристики

Диапазон измеряемых температур: - 50 / + 125*С с дискретностью 0,1*С

Погрешность измерения: не более 2 %

Напр. питания: 3 в (2 элемента LR 44, AG 13 или литиевый элемент 2032)

Ток потребления: 2 мА (80 часов работы)

Контроль питания (КН 1)

Габариты (без датчика): 65х38х15 мм

0x01 graphic

Рис. 1. Схема.

Описание схемы

Измеритель выполнен по классической мостовой схеме

Измерительное плечо 1к + Д1 (датчик)

Балансировочное плечо 4,7к + R2 + 4,7к

В диагональ моста включен делитель 7,5к + R1 + 4,7к и вольтметр (на пределе 200,0 мВ)

Питание моста стабилизировано прецизионным стабилитроном Д2 (1,23 в)

В данной схеме температурная зависимость диода Д1 составляет 1,96 мВ/*С. Делителем (R1) при температурной настройке термометра этот показатель снижается до 1,0 мВ/*С (1 градус = 1 милливольт).

Индикация напряжения питания включается кнопкой КН1. Индикатором питания служит светодиод Д 3 - при снижении напряжения до 2-х вольт, светодиод перестаёт светиться: пора менять батарейки.

ВНИМАНИЕ.

Для уменьшения тока потребления в схеме нет постоянной индикации включения приставки. Будьте внимательны, после окончания измерения не забывайте выключать питание.

Детали

Резисторы 1к, 4,7к, 7,5к - 0,125 Вт, с допуском 1 % , остальные резисторы - 5 %

Резисторы R1, R2 - СП5-3ВА, подстроечные, многооборотные (или импортные аналоги).

Д1 - датчик температуры 1N4148 (имп. диод). При замене на КД522Б увеличивается нелинейность измерений на 2 %, большой разброс параметров

Д2 - LM385, LM285, прецизионный стабилитрон на 1,23 в (Iстаб. = 10 мкА - 20 мА, ТО-92), замена нежелательна

Д3 - только КРАСНЫЙ светодиод Ф 3 мм

С1 - любой керамический, малогабаритный

Вк - выключатель ПД 9-1 (любой малогабаритный)

КН 1 - любая малогабаритная кнопка без фиксации

Конструкция приставки

Конструктивно приставка выполнена в пластиковой коробочке 70х40х20 мм. Схема собрана на отрезке макетной платы "UNIV" или аналогичной. Монтаж сделан проводом МГТФ 0,05. Измерительный диод Д1 помещается в выносной датчик любой нужной вам конструкции. Недопустимо попадание в него влаги.

0x01 graphic

Рис. 3. Датчик. Катод диода Д1 (2мм) запаян в торец тонкой трубки.

ВНИМАНИЕ!

Нельзя паять схему активным флюсом. Только канифоль или спиртоканифоль.

Настройка

1) Подключаем вольтметр согласно схеме на пределе 200 мВ, погружаем датчик в тающий снег с водой и резистором R2 устанавливаем на вольтметре 0,0 мВ.

2) Погружаем датчик в кипящую воду и резистором R1 выставляем показания вольтметра по показаниям эталонного термометра (ртутного).

Потом проверяем температуру талого снега ( 0 *С ). Обычно хватает одного цикла настройки. При необходимости настройку повторить.

Вообще то при использовании p-n перехода (диода) для измерения температуры существует нелинейность, показанная на рис. 3, но в данной схеме, в интервале 0-100*С, с диодом 1N4148 её почему-то нет (линейная зависимость), а с диодом КД 522Б - она есть. Я не знаю почему, но это так.

0x01 graphic

Рис. 2. Кривые погрешностей разных датчиков.

1. Платиновый резистор

2. Кремневый диод

3. Термопара медь-константан

Если в качестве измерительного диода поставить 1N4148, приставку можно использовать как медицинский термометр, хорошо откалибровав на 37-ми градусах. В диапазоне 34 - 42 *С погрешность измерения (не дискретность!) будет не более 0,1-0,2*С.

Рекомендации

Летом снега не достать, поэтому замораживаем в стандартной формочке для коктейля лёд, дробим его, засыпаем в термос, доливаем чуть-чуть холодной воды, тщательно перемешиваем и смесь готова. Датчик должен быть погружен в смесь не менее 3-5 см. Почаще перемешивать.

01.03.2018 г., Екатеринбург

Комментарии: 1, последний от 31/05/2018. © Copyright Макеев Леонид Александрович (dyplodoc@gmail.com) Размещен: 01/03/2018, изменен: 02/03/2018. 5k. Статистика. Статья: Естествознание, Изобретательство Полезные самоделки для здоровья, быта, досуга Иллюстрации/приложения: 3 шт. Скачать FB2		Ваша оценка:
Аннотация: Очень линейная схема, очень простая, без микросхем, только на резисторах и диодах.

Макеев Леонид Александрович : другие произведения.

Термометр - приставка к мультиметру