02.04.21

[Домашняя]

Этот прибор позволяет измерять температуру в двух точках автомобиля (например, например, в салоне и на улице). Результат измерения высвечивает в цифровой форме светодиодное табло. В одном корпусе собрано два независимых прибора, для удобства наблюдения за разницей температур. Основой прибора, схема которого показана на рисунке.

Служат аналого-цифровой преобразователь (АЦП) DD1  и два микросхемных датчика температуры DA1— DА2. Датчики можно рассматривать как стабилитроны с малым дифференциальным сопротивлением (менее 1 Ом) и напряжением стабилизации, пропорциональным абсолютной температуре. Рабочий ток через них (около 1 мА) задан резистором R4. Точку измерения температуры выбирают экспериментально. Один датчик установлен в салоне автомобиля, а другой в багажнике, для измерения температуры за бортом. Для того чтобы показания термометра были нулевыми при нулевом значении измеряемой температуры, на вход АЦП следует подать разность между напряжением на датчике и образцовым напряжением 2.732 В. Образцовое напряжение должно быть высокостабильным (температурный коэффициент напряжения источника, встроенного в микросхему КР572ПВ2А. слишком велик). Поэтому в приборе в качестве источника образцового напряжения использован микросхемный стабилизатор КР142ЕН19А (DA6) с весьма малой температурной зависимостью выходного напряжения. Микросхема DA6 работает в режиме регулируемого прецизионного стабилитрона. Необходимое напряжение стабилизации 2,732 В устанавливают подстроечным резистором R9, а ток стабилизации (около 6 мА) задает резистор R13. Измеряемой температуре 100 °С соответствует напряжение 1 В между входами АЦП +Uвх и -Uвх. Для того чтобы при этом на табло HG1-HG4 появилось показание "100,0", необходимо подать образцовое напряжение 1 В на входы +Uобр. и -Uобр АЦП. Это напряжение снимают с движка подстроенного резистора R15. Частота работы генератора АЦП выбрана из стандартного ряда 50 кГц, ее задают элементы C12R18. Указанным параметрам соответствуют номиналы элементов интегратора R17 и С11 и емкость конденсатора С10 автокоррекции "нуля". Конденсатор С5 уменьшает влияние наводок на датчики, а С8 исключает паразитную генерацию внутреннего источника образцового напряжения АЦП (-2,9 В). Индикатор HG1 указывает знак и первую цифру наибольшего значения измеряемой температуры - "единицу". Через горизонтальный элемент индикатора течет ток, определяемый резистором R19, из-за чего элемент постоянно высвечивает знак "минус". Полярность напряжения, подаваемого на входы Uвх АЦП, противоположна обычной, поэтому при плюсовой температуре на выходе g1 АЦП действует низкий логический уровень, включающий дополнительно два вертикальных элемента индикатора HG1, формируя знак "плюс".  «Единица» включается на индикаторе HG1, лишь, когда измеряемая температура достигает 100 С и более. Напряжение питания прибора в целом стабилизировано микросхемным стабилизатором DA4. Пятивольтное напряжение;  для   питания   индикаторов HG1—HG4 сформировано стабилизатором DA5. Значения напряжения на схеме указаны относительно верхнего по схеме плюсового проводника (подключаемого к плюсовому выводу аккумуляторной батареи). Все детали устройства смонтированы навесным монтажом. В приборе использованы резисторы МТ и МЛТ, a R5, R7, R8, R10. R14, R16 С2-29В, но можно подобрать их и из МЛТ с погрешностью 1…2% подстроечные резисторы — СПЗ-19а, Конденсаторы  — К73-17   на   напряжение 63 В (С9 C11); КМ-5 и КМ-6 СЗ. С4, С6-С8, С12): оксидные - К53-18 (С1) и К52-1В (С5), причем вместо них можно применить зарубежные аналоги конденсаторов К50-35. Стабилизаторы DA4 и DA5 — любые, рассчитанные на включение в минусовую цепь на напряжение соответственно 9 В КР1168ЕН9Б, КР1162ЕН9А. КР1162ЕН9Б импортные серий 79М09, 7909 и 5 В КР1162ЕН5. КР1179ЕН5, 79М05. 7905). Стабилизатор DA5 рассеивает мощность несколько более 2 Вт. Поэтому установлен на ребристый теплоотвод размерами 40x40x10 мм. Индикаторы HG2—НG4 — любые с общим анодом и приемлемой яркостью свечения при токе через элемент  5 мА именно такой ток обеспечивает АЦП КР572ПВ2А. Из отечественных подходят "красные" индикаторы с высотой знака не более 7,5 мм -АЛ305А— АЛ305Г, АЛ309А-АЛ309Е. АЛС312А, АЛС312Б, АЛС324А, АЛС324Б. Вместо АЛС324В можно применить индикатор АЛC326А. При отсутствии специализированного индикатора для указания знака температуры и цифры «1» можно использовать обычный семиэлементный индикатор. В этом случае от индикации знака "+" придется отказаться, а знаком «-» будет служить элемент g. Подключение +Uвх, и -Uвх, АЦП DD1 надо будет поменять на обратное. Установлено, что в приборе хорошо работают импортные индикаторы HDSP-3906 (HG1) и HOSP-3901 (HG2- HG4) фирмы Hewlett Packard, имеющие высоту знака 20 мм.      К датчикам припаивают выводы двухпроводного экранированного кабеля (экран к выводу 2), помещают в корпус и, обеспечив отсутствие контакта со стенками, заливают эпоксидным клеем. В клей следует добавить теплопроводящий наполнитель, например, окись алюминия или, в крайнем случае, тальк. Наладить прибор довольно просто. Подают на него напряжение питания 12…15 В и подстроенным резистором R9 устанавливают на конденсаторе С6 указанное на схеме напряжение с точностью, которую в состоянии обеспечить имеющийся вольтметр, хотя бы 0,1 В. Поместив подготовленные так, как указано, все датчики в тающий снег или лед (но не в воду со льдом), подстроечными резисторами R33 добиваются нулевых показаний индикаторов.  Затем один из датчиков помещают, а воду, нагретую до 80…90 °С; температуру воды обязательно контролируют точным термометром. Подстроенным резистором R15 устанавливают на табло те же показания, что и на шкале термометра.

Радио №1 2001г стр. 36