Lämpötila-anturit. Neljäs osa Muutama muuta lämpötila-anturia

Artikkelin edellisissä osissa termistori ja lämpöparit. Tässä artikkelissa kerrotaan muun tyyppisistä lämpötila-antureista.

Lämpötila-anturit diodeista ja transistoreista

Samoissa lämpötila-alueissa kuin puolijohteiden lämpövastuksissa, tavalliset puolijohdediodit tai transistorien pn-liitokset.

Näiden laitteiden käyttö selitetään sillä, että niillä on lämpötilakerroin jännite TKN. Kaikilla puolijohteilla se on negatiivinen ja suunnilleen sama: -2mV / ° C. Tämän varmistamiseksi riittää, että teet jäljempänä kuvatun yksinkertaimman kokeen.

jos digitaalinen yleismittari Kiinan valmistuksesta huoneenlämpötilassa piidiodien tai transistoriliitosten "rengasta" varten, osoittimella näytetään numerot noin 690 - 700. Germaniumpuolijohdelaitteiden lukemat ovat 400 - 450, mutta germaniumlaitteita käytetään tällä hetkellä hyvin harvoin. Tämä ei ole muuta kuin millivoltteina esitetty jännitteen pudotus p-n-risteyksessä eteenpäin.

Jos tällaisen mittauksen aikana diodi tai transistori lämpenee, ainakin juotin, sitten lukemat pienenevät. Lisäksi mitä suurempi kuumennusaste on, sitä huomattavampi on laitteen lukemien muutos pienempään suuntaan. Tällaisia ​​antureita käytetään useimmiten erilaisissa elektronisissa piireissä, esimerkiksiäänenvahvistimet piirin toiminnan vakauttamiseksi.

Erikoistuneet puolijohdeanturit

Se on mainitsemisen arvoinen täällä tarkka analoginen lämpötila-anturi LM335AZ, joka on yksi säädettävän Zener-diodin muodoista. Tässä yhteydessä on aiheellista muistaa Zener-diodi TL431. Anturi kalibroitiin, kun se valmistettiin tehtaalla, joten lämpömittarin tai termostaatin valmistuksessa ei tarvitse tehdä sietävää monivaiheista säätöä.

Teknisten asiakirjojen mukaan LM335AZ: n positiivinen lämpötilakerroin on 10mV / ° K. Tavanomaisen celsiusasteen muuntamiseksi kelvin-asteiksi tulee käyttää kaavaa t ° K = 273 + t ° C. Tämän kaavan mukaan 0 ° C: ssa anturin ulostulon jännite on (273 + 0 ° C) * 10mV / ° K = 2730mV ja esimerkiksi 50 ° C: n lämpötilassa (273 + 50 ° C) * 10mV / ° K = 3230mV.

Tällaisten upeiden ominaisuuksien avulla voit luoda tämän anturin avulla termostaatit, vain lämpömittarit, samoin kuin järjestelmät lämpöparien kylmän liitoksen lämpötilan kompensoimiseksi, joista keskustellaan hieman korkeammin. Kaikki mainitut järjestelmät ovat melko yksinkertaisia, ne löytyvät teknisistä asiakirjoista tai, kuten sitä kutsutaan, päiväyslehdistä (Data Sheet). Päivämääräkilvet ovat melko helppo löytää Internetistä, tosin englanniksi.

Lämpötila-anturit mikrokontrollereille

Nykyaikaisissa olosuhteissa suoritetaan yhä enemmän erilaisia ​​ohjelmia mikro, mukaan lukien kaikenlaiset lämpömittarit. Jos mitattu lämpötila ei ylitä 125 ° C, se on täysin mahdollista käyttää puolijohde-anturit kuten DS1620, DS1820, DS1B820 ja vastaavat.

Tehdaskalibroinnin aikana anturit eivät tarvitse kalibrointia ja säätöä, ja mitattu tieto välitetään digitaalisesti mikro-ohjaimeen. Ohjainohjelmisto määrittää saatujen lämpötila-arvojen lisäkäytön.

Sen lisäksi, että he työskentelevät suoraan mikro-ohjaimen kanssa, näillä antureilla on termostaatti-tila: Riittää, kun ohjelmoit jonkin niistä tähän tilaan, jotta lämmittimen toimintaa voidaan hallita “päälle / pois” -periaatteen mukaisesti, kun ohjelmoinnin aikana ilmoitetut lämpötilapisteet saavutetaan.Mutta jos tarvitaan muita pisteitä, niiden uudelleenohjelmointi on välttämätöntä, mitä voidaan pitää anturitietojen puutteena.

Tapauksissa, joissa lämpötilan mittausalue on huomattavasti korkeampi kuin yllä olevat arvot, käytetään termoelementin.

Vanhat primitiiviset lämpötila-anturit

Huolimatta sellaisesta määrästä lämpötila-antureita, silti melko primitiivisiä antureita käytetään laajalti. Nämä ovat ensinnäkin bimetallilevyihin perustuvia antureita, joita käytetään yleisimmin sähkörauhoissa ja sähkötakoissa, sekä mittarityyppiset lämpötila-anturit tai laajennusanturit. He käyttävät nesteen laajennusta suljetussa tilassa.

Yksi tällaisen anturin muodoista on varustettu esimerkiksi Arictonin kotitalouksien kattiloiden lämmityselementeillä. Yhdellä pohjalla on itse lämmitin, putkimainen lämpötila-anturi ja säädettävä kosketin: heti kun asetettu lämpötila oli saavutettu, ne sammutettiin. Suunnittelu on niin yksinkertainen, että se sisältää vain yhden asennuslangan ja kaksi liitäntää verkkoon kytkemistä varten.

Hieman monimutkaisempi teollisuuden lämpötila-anturit. Nesteellä varustettu kapillaari on kytketty asteikolla olevaan painemittariin, jonka pää on kosketuksissa mitattavan väliaineen kanssa. Tällaisen painemittarin asteikko on kalibroitu celsiusastetta, ja nuoli on varustettu kontaktijärjestelmällä, jolla voit asettaa lämpötilan muutoksen rajat. Yhteydet tietysti voivat ohjata lämmittimen toimintaa tai yksinkertaisesti hälytystä.

Boris Aladyshkin