73. Интегральные датчики температуры.

Представником попередньо каліброваних інтегральних датчиків температури є кремнієвий датчик типу STP35 фірми Texas Іnstruments. Уся схема датчика поміщена в монолітний корпус. Вимірювальні схеми з датчиком цього типу виконуються надзвичайно просто (мал.9.6 ).

Мал.. 9.6. Схема включення й характеристика інтегрального

датчика температури STP 35. Uout - вихідна напруга

За допомогою додаткового сопротивления R1 установлюється максимальний

Струм менший 5мА, щоб обмежити самонагрівання датчика. Робоча напруга не має потреби в стабілізації й може перебувати в межах від 6 до 24 В. У цьому випадку чутливість имеряемого на виході напруги становить 10мВ/0С. Посилене в 100 раз вихідна напруга показує абсолютну температуру по шкалі Кельвіна (00С=273ДО и 200С=293ДО). Датчики можуть бути виготовлені різних класів точності залежно від некомпенсованої погрішності у вимірі температури.

Опримальный вибір додаткового опору залежить від діапазону виміру температури ΔΤ= Τmax - Τміn і опір навантаження (наприклад, внутрішнього опору вимірювального приладу). Опір може бути розраховане по вираженню

74. Температурный контроллер

Іншим цікавим прикладом є датчик температури LM3911 (температурний контролер), що випускається фірмою Natіonal Semіconductor.

Його спосіб дії аналогічний дії датчика STP 35 з напругою на виході, що безпосередньо вказують абсолютну температуру по шкалі Кельвіна, ділену на 100(тесть на шкалі приладу 3,93 В відповідає 393ДО). Датчик має чутливість 10мВ/К.

Такий датчик можна використовувати в різних варіантах. Два варіанти описані нижче мал 9.7. При підключенні по першому варіанту можна досить просто використовувати його як термометр із градуировкой по шкалі Цельсия. Чутливість на виході становить 10мВ/0С. Настроечным потенціометром опором вихідна напруга калибруется в градусах Цельсия.

Простий диференціальний термометр на основі двох датчиків показаний на мал.9.7. За допомогою цієї схеми можна визначати різниця температур між крапками Т1 і Т2.

При рівності температур, тобто при Т1=Т2 настроечным опором (100 кому) вихідна напруга Ua установлюється рівним нулю. Калібрування чутливості здійснюється шляхом зміни відносини (R1+R2)/R1 за допомогою настроечного потенціометра R2.

Мал.9.7. Температурний контролер та схеми его включення.

75. Температурно-частотный преобразователь.

Пряме перетворення аналогової обмірюваної характеристики (температури)у цифровий вихідний сигнал становить інтерес у зв'язку із застосуванням ЕОМ, у такому випадку відпадає необхідність у застосуванні аналогово-цифрових перетворювачів. Крім того підвищується надійність. На мал. 9.8. представлена схема температурно-частотного перетворювача.

Мал. 9.8. Схема температурно-частотного перетворювача

Датчик температури R(T) у комбінації з конденсатором З1 утворює Rс- Ланцюжок із залежної від температури постійної часу для мультивибратоа CD4047A. Змінна вихідної частоти f на висновку 13 обчислюється по формулі

Залежності вихідної частоти для різних датчиків дані в довідниках.