Кроме популярных среди любителей микроконтроллеров микросхем – цифровых термометров серии DSXXX , выдающих значение температуры в цифровом коде, существует большое количество датчиков, параметры которых меняются от температуры.
В диапазоне температур -40 +120 градусов Цельсия наибольший интерес представляют полупроводниковые, поскольку способны выдавать сигнал, не требующий дополнительного усиления.
Наиболее распространённый тип: серии LM135 — LM335 и их отечественный аналог — К1019ЕМ1.
По своей сути — это микросхема, усиливающая эффект Эрли в кремниевом P-N переходе, а потому и допустимый диапазон температур в идеале доходит от -55 до +150 градусов Цельсия. Выходной сигнал — напряжение, зависящее от температуры, поэтому питание датчика должно осуществляться от источника тока. Таковым может быть резистор несколько кОм, но лучше использовать простую схему на 2-х транзисторах, не требующую подбора элементов. Схема генератора тока на полевом транзисторе выглядит проще, но требует подбора и транзистора, и резистора.
Основные характеристики датчика — приращение выходного сигнала +10мВград, ток питания 0,5-5 мА (рекомендованный ток- 1 мА, при котором снимались характеристики), выходное напряжение соответствует температурной шкале Кельвина, т. е. абсолютной температуре, где наш привычный 0 град. Цельсия = 273,16 град. Кельвина, и отсутствует понятие отрицательной температуры. Мы же не будем изменять привычкам и введём отрицательное смещение в цепь питания используемого датчика, в результате получим знакомую шкалу температур. Вывод «подстройка» не использован- он предназначен для смещения показаний в шкале кельвина, а мы используем свой регулируемый источник напряжения. Линейность шкалы определяется типом использованного датчика, для К1019ЕМ1 она доходит до 2 градусов на концах шкалы. Простейший способ тарировки термометра в любительских условиях- измерить им температуру собственного тела- все помнят, какая она должна быть? Если термометр используется в жидкой среде, то первостепенное значение придаётся оформлению датчика. Металлический корпус лучше припаять к тонкостенной трубке от разобранной телескопической антенны легкоплавким припоем и обязательно заполнить внутренность герметиком / трансформаторным маслом/ силиконовой жидкостью для предотвращения образования конденсата внутри щупа. Длина соединительных проводов может доходить до 5 метров. При особо точных измерениях следует обеспечить хороший контакт между датчиком и объектом измерения (заполнением теплопроводящей пастой) и учесть, что через металлический корпус щупа происходит отвод тепла от объекта.
Итак, мы получили цифровой термометр с разрешением 0,1 градуса и пределами измерения -55 +150 град. Цельсия при использовании цифрового индикатора с пределом измерения 1,999 В.
Автор Сэр Мурр
Источник: www.radiokot.ru