Термометр с полупроводниковым датчиком

31.03.21

[Домашняя]

 

Термочувствительным элементом в этой конструкции является эмиттерный переход кремниевого транзистора, падение напряжения на котором при стабильном токе пропорци­онально температуре перехода и составляет около 2,5 мВ на каждый градус Цельсия. Термометр рассчитан на измерение температуры от 0 до +100°С. Принципиальная схема термометра приведена на рисунке.

На транзисторе VT3 и диодах VD1, VD2 собран генератор тока, благодаря которому термометр сохраняет точность измерений при снижении напряжения батареи с 9 до 6,5 В. Датчик температуры выполнен на транзисторе VT1, через который резистором R2 устанавливается стабильный ток, равный 100 мкА. Термодатчик и резисторы R1, R2, R8 и R9 образуют мост, в одну диагональ которого (коллектор VT3 - минус батареи) включено питание, а в другую - базы транзисторов (VT2-VT4). Эти транзисторы и резисторы R4, Кб также образуют мост, в диагональ которого включен стрелочный прибор РА1 с добавочными резисторами R3, R7. Помимо использования генератора тока, питание мостовой схемы стабилизировано стабилитроном VD3. В связи с линейной зависимостью падения напряжения на эмиттерном переходе транзистора VT1 от температуры, градуировку термометра достаточно выполнить всего в двух точках, для чего нет необходимости в эталонном термометре. Этими точками являются температура таяния снега и температура кипения воды. Погружая датчик в воду со снегом, переменным резистором R8 устанавливают стрелку прибора на нулевое деление шкалы. Затем, погружая датчик в кипящую воду, переменным резистором R3 устанавливают стрелку на максимальное деление шкалы. При использовании микроамперметра с полным отклонением стрелки, равным 100 мкА, его шкала без переделки будет показывать температуру датчика в градусах Цельсия. В качестве транзистора VT1 можно использовать КТ342В, а остальных - КТ349Б. В качестве диодов VD1, VD2 - КД521. Датчик должен иметь герметичную конструкцию. Термометром можно также измерять отрицательные температуры до -25 С. Для этого достаточно сдвинуть нуль температуры вправо, например на двадцатое деление шкалы. Но при этом потребуются либо нанесение новой шкалы, либо таблица соответствия делений шкалы температуре.

В помощь радиолюбителю

Домашняя

Дата последнего изменения этого узла 31.03.2021