מדחום דיגיטלי כפול אובייקט

אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל / ווסת כוח, מדי חום, מייצבי חום

 הערות למאמר

כדי למדוד את טמפרטורת האוויר בחדר ומחוצה לו, ככלל, משתמשים בשני מדי חום שונים, אם כי בהחלט ניתן יהיה להסתדר עם אחד בעל שני חיישני טמפרטורה. מכשיר כזה יידון. המכשיר מבוסס על חיישני טמפרטורה משולבים K1019EM1 ו-KR572PV5 ADC בשילוב כפול.

מד החום (איור 1) מאפשר למדוד לסירוגין את הטמפרטורה של שני עצמים שונים, וניתן להחליף את האותות מחיישני הטמפרטורה באופן ידני ואוטומטי. אחד החיישנים ממוקם ישירות על לוח המכשיר, השני מרחוק.

אורז. 1 דיאגרמה סכמטית של המכשיר (לחץ להגדלה)

הנוכחות של מייצב מיושם בשבב DA1 ובטרנזיסטור VT1 מאפשרת שימוש בטווח מתח רחב מ-7,5 עד 20 וולט להפעלת המכשיר, ויציבות הטמפרטורה של מתח המוצא שלו טובה פי כמה מזו של המייצב הפנימי KR572PV5 בשל לשימוש בדיודת זנר דיוק מתכווננת TL431C (אנלוגי ביתי של KR142EN19). כל מעגלי המדחום מופעלים מווסת מתח +5 V זה, כולל מהפך מתח דופק, המיוצר על האלמנטים DD3.4-DD3.6, VD1, VD2, C11, C12. הוא מייצר מתח של -4,5 וולט, המחובר לפין ADC 26. המתח המשתנה (50 קילו-הרץ) הדרוש לפעולת המהפך נלקח מפין 38 של אותו מיקרו-מעגל.

למימוש השלם ביותר של היכולות של חיישני טמפרטורה DA2, DA3, זרם קבוע של כ-1 mA חייב לזרום דרכם. מצב זה מסופק על ידי מקורות זרם בטרנזיסטורים VT2, VT3 ו-VT4, VT5. הערך הנוכחי יכול להיות מותאם על ידי נגדים R15, R16. החלפת חיישנים מתבצעת על ידי מפתחות אנלוגיים DD2.1 ו-DD2.2, שהם חלק ממעגל המיקרו K561KTZ. האלמנט השלישי שלו DD2.3, יחד עם הנגד R12, מבצע את הפונקציה של מהפך אותות לוגי השולט על המקשים, והרביעי, DD2.4, יחד עם אלמנט DD5.3 והמונה DD4, מעורב ב- מעגל בחירת מצב פעולה של מדחום

כל לחיצה על כפתור SB1 מובילה לשינוי במצב היציאות של מונה הטבעות, הקובע אחת משלוש אפשרויות לחיבור חיישני טמפרטורה לכניסת ADC, כלומר:

• חיישן פנימי מחובר (DA2);
• חיישן מרחוק (DA3) מחובר;
• החיישנים מחוברים לסירוגין במרווח של 3...4 שניות.

במקרה האחרון, המקשים נשלטים על ידי אות המוצא של המולטיוויברטור (DD3.1-DD3.3, R17, R18, C3). כדי להיות מסוגל לקבוע איזה חיישן מחובר כעת, במקביל לחיבור חיישן DA2, מופיע סימן ":" (נקודתיים) על מחוון HG1, המציין שהחיישן הממוקם על הלוח ומודד את טמפרטורת החדר מסובב עַל. מצב תצוגת הטמפרטורה המתחלפת מלווה בהופעת הסימן "~" (tilde) על המחוון. תווים אלה, כמו גם הסמל "°C" והנקודה העשרונית בספרה השנייה של HG1 מוצגים באמצעות האלמנטים DD5.1, DD5.2, DD5.4.

מתח המוצא של מעגל המיקרו K1019EM1 במיליוולט הוא פרופורציונלי לטמפרטורה המוחלטת ושווה ל-10-Tk, כאשר Tk היא הטמפרטורה במעלות קלווין. ההיסט של רמת אות המוצא של החיישנים ב-2731,5 mV, הכרחי למעבר מסולם הטמפרטורה של קלווין לסולם צלזיוס, מתבצע על ידי שלב הדיפרנציאל הקלט של ה-ADC עצמו. ערך ההיסט נקבע על ידי המיקום של נגד גוזם R8. הנגד R10 קובע את רמת מתח הייחוס DD1.

במד החום ניתן להשתמש בנגדים קבועים מסוג C2-23, C2-33 (5%), אולם כדי להשיג דיוק מרבי עם תנודות משמעותיות בטמפרטורת הסביבה, עדיף לעצור ב-C2-29V בסטייה מ- הערך הנקוב של 1 ... 2%. קודם כל, זה חל על נגדים R6, R7, R9, R11 ו-R13. המכשיר משתמש גם בנגדים משתנים SDR-19a. קבלים C6, C7 ו-C12-אלקטרוליטיים K50-35 או דומה מיובאים, C4 - K73-16, K73-17. הקבלים הנותרים הם KM5, KM6, K10-17. SB1 הוא כפתור מיניאטורי עם זוג מגעים סוגרים. מקור הכוח של המכשיר הוא כל שהוא, כולל לא מיוצב. צריכת זרם - 7 ... 12 mA - תלוי במתח המקור.

חיישן מרחוק DA3, הממוקם בחוץ, מנוהל על ידי קבל C6 כדי להגן מפני הפרעות והפרעות אפשריות. לאותה מטרה, רצוי להשתמש בחוט מסוכך כדי לחבר חיישן זה למדחום, והעיצוב צריך לספק את בידודו מהשפעות אטמוספריות בצורה של ציפוי בלכה חשמלית או שרף אפוקסי. אתה יכול גם להשתמש בצינור לכווץ חום בקוטר מתאים.

לפני הגדרת המדחום, עליך לוודא שהמתחים בפינים 1 ו-26 של DD1 ביחס לחוט המשותף הם +5 ו-4,5 וולט, בהתאמה. שלג, נגד החיתוך R3 משיג אפס קריאות של המחוון. יתר על כן, חיישן DA8 מועבר למים חמים, ובמדידת הטמפרטורה שלו עם מדחום סטנדרטי, הנגד R3 קובע את הערך הזה על המחוון. בסוף הליך זה, הקריאות של החיישן הפנימי נקבעות באמצעות כפתור SB10 (הסימן ":" מופיע על המחוון), מדחום הייחוס ממוקם בסביבה הקרובה של חיישן DA1 והנגד R2 משיג שוויון של האינדיקציות של מחוון המכשיר ומדחום הייחוס בעת מדידת טמפרטורת הסביבה. ניתן לבצע את הפעולה האחרונה ללא מדחום ייחוס. במקרה זה, זה מספיק כדי להביא את החיישן המרוחק קרוב ככל האפשר לזה הפנימי, ובמצב של תצוגת טמפרטורה מתחלפת, להגדיר את קריאות החיישן הפנימי שווה לקריאות החיצוני עם הנגד R20.

ספרות: