Электротехнический интернет-журнал Electrik.info

 
 

Сайт электрика

Электрик Инфо » Домашняя автоматизация

Датчики температуры. Часть четвертая. Еще несколько видов термодатчиков

Еще несколько видов термодатчиковВ предыдущих частях статьи было рассказано о терморезисторах и термопарах. В этой статье поговорим о других видах датчиков температуры.

Датчики температуры из диодов и транзисторов

В тех же диапазонах температуры, что у полупроводниковых термосопротивлений для измерения и контроля температуры достаточно часто используются обычные полупроводниковые диоды или p-n переходы транзисторов.

Применение этих приборов объясняется тем, что они имеют температурный коэффициент напряжения ТКН. У всех полупроводников он отрицательный и примерно одинаков: -2mV/°C. Чтобы в этом убедиться, достаточно проделать простейший опыт, описанный ниже.

Если цифровым мультиметром китайского производства при комнатной температуре «прозванивать» кремниевые диоды или переходы транзисторов, то на индикаторе высвечиваются цифры порядка 690 - 700. Для германиевых полупроводниковых приборов показания будут 400 - 450, правда, германиевые приборы применяются в настоящее время очень редко. Это не что иное, как падение напряжения, показанное в милливольтах, на p-n переходе в прямом направлении.

Если в момент такого измерения диод или транзистор немного подогреть, хотя бы паяльником, то показания будут уменьшаться. Причем чем больше степень нагрева, тем заметнее изменение показаний прибора в меньшую сторону. Чаще всего такие датчики применяются в различных электронных схемах, например в усилителях звуковых частот для стабилизации режимов работы схемы.

Специализированные полупроводниковые датчики

Специализированные полупроводниковые датчикиЗдесь же следует упомянуть о прецизионном аналоговом температурном датчике LM335AZ, являющемся одной из разновидностей регулируемого стабилитрона. Здесь уместно вспомнить стабилитрон TL431. Градуировка датчика выполнена при его изготовлении на заводе, поэтому мучительной многоэтапной настройки при изготовлении термометра или терморегулятора делать не надо.

Согласно технической документации LM335AZ имеет положительный температурный коэффициент 10mV/°K. Для перевода привычных нам градусов Цельсия в градусы Кельвина следует воспользоваться формулой t °K = 273 + t °C. Согласно этой формуле при 0°C на выходе датчика будет напряжение (273 + 0°C) * 10mV/°K = 2730mV, а при температуре, например, 50°C получится (273 + 50°C) * 10mV/°K = 3230mV.

Такие чудесные свойства позволяют с помощью этого датчика создавать терморегуляторы, просто измерители температуры, а также схемы компенсации температуры холодного спая термопар, о чем будет сказано чуть выше. Все упомянутые схемы получаются достаточно простыми, их можно посмотреть в технической документации, или как ее называют, дата шиты (Data Sheet). Дата шиты достаточно легко найти в интернете, правда, на английском языке.

Датчики температуры для микроконтроллеров

Датчики температуры для микроконтроллеровВ современных условиях все больше различных схем выполняются на микроконтроллерах, в том числе и всевозможные измерители температуры. Если измеряемая температура не превышает 125°C, то вполне возможно использование полупроводниковых датчиков типа DS1620, DS1820, DS1B820 и им подобных.

Будучи отградуированными на заводе-изготовителе датчики не нуждаются в калибровке и настройке, а измеренные данные в цифровом виде передают в микроконтроллер. Дальнейшее использование полученных значений температуры определяется программным обеспечением контролера.

Кроме работы непосредственно с микроконтроллером упомянутые датчики имеют режим термостата: достаточно запрограммировать любой из них в этот режим, чтобы управлять работой нагревателя по принципу «включил – выключил» при достижении указанных при программировании точек температуры. Но если понадобятся другие точки, то необходимо их перепрограммирование, что можно рассматривать как недостаток данных датчиков.

В тех случаях, когда диапазон измерения температуры значительно превышает упомянутые выше значения, используются термопары.

Старые примитивные датчики температуры

термодатчик манометрического типаНесмотря на наличие такого количества температурных датчиков, до сих пор широкое применение находят достаточно примитивные датчики. Это, прежде всего, датчики на основе биметаллических пластин наиболее часто применяемых у электроутюгах и электрокаминах, а также термодатчики манометрического типа или датчики расширения. В них используется расширение жидкости находящейся в закрытом объеме.

Одной из разновидностей такого датчика оснащены, например, нагревательные элементы бытовых бойлеров фирмы Aricton. На одном основании расположен сам ТЭН, трубчатый датчик температуры и регулируемый контакт: как достигли заданной температуры – отключились. Конструкция настолько проста, что содержит всего лишь одну установочную резьбу и две клеммы для подключения к сети.

Несколько сложней устроены промышленные температурные манометрические датчики. К манометру со шкалой подключен капилляр с жидкостью, конец которого контактирует с измеряемой средой. Шкала такого манометра проградуирована в градусах Цельсия, а стрелка снабжена системой контактов, которыми можно задавать пределы изменения температуры. Контакты, естественно, могут управлять работой нагревателя, либо просто сигнализатора.

Борис Аладышкин


Сейчас самое время поделиться статьей и добавить ее в закладки!


Тематические разделы: Электрик Инфо » Домашняя автоматизация

Другие статьи:

  • Промышленные датчики температуры
  • Датчики температуры. Часть вторая. Терморезисторы
  • Электронный терморегулятор для масляного радиатора
  • Тензометрические датчики в системах автоматизации
  • Чем отличаются аналоговые и цифровые датчики
  • Датчики температуры. Часть третья. Термопары


  •  
      Комментарии:

    #1 написал: Наташка | [цитировать]

     
     

    Конечно датчики температуры для контроллеров это круто, но для обычного пользователя достаточно сложно в использовании, т.к. необходимо знать требуемую мощность контроллера и соответственно выбрать сам контроллер, а так же необходимо знать какие датчики влажности и температуры применить, как снимать с них показания и передавать в процессор, на какое расстояние можно относить датчики влажности  и температуры от процессора и т.д. поэтому на широкое приминение таких датчиков рассчитывать не приходится.

      Комментарии:

    #2 написал: Юра Яковлев | [цитировать]

     
     

    ????? Наташка это вы о чем тут написали? Какие датчики влажности? Зачем вам нужна мощность контроллера? Статья про термодатчики. В ней все просто и понятно изложено. А после вашего комментария просто вынос мозга какой-то. Как все-таки любят у нас женщины все всегда усложнять, а особенно когда ничинают писать о том в чем явно не разбираются.

      Комментарии:

    #3 написал: наташка | [цитировать]

     
     

    Если говорить о том в чем женщины не разбираются, то можно было в данной работе упомянуть о современных устройствах, не требующих никаких сложных действий, типа настроек. Это ZET Sensor. Тут вы правы и мозг выносить не надо и просты в применении. Датчик начинает передавать данные сразу после подачи питания. Тип подключаемого первичного преобразователя абсолютно любой.

      Комментарии:

    #4 написал: Александр | [цитировать]

     
     

    наташка, вы путаете тёплое с мягким. Зет-сенсоры - это не датчики, а готовые блоки, включающие в себя собственно датчик, усилитель сигнала и процессор.

    И я бы не назвал построение измерительной сети "простым в применении". Нифига себе простота: разместить датчики, натянуть провода (или организовать радиоканал), организовать АРМ. И всё для того, чтоб померять температуру воды в стакане...

    В статье рассказывается просто о датчиках температуры на базовом уровне. Для LM335 вообще надо только питание и вольтметр, чтоб снять показания. Но, если надо, то можно подключить его к чему угодно, хоть к сотовому, но - да, всё придется делать самому...

    Добавление комментария
    Имя:*
    E-Mail:
    Комментарий:
    Введите код: *

    Электрика дома  | Электрообзоры  | Энергосбережение
    Секреты электрика | Источники света | Делимся опытом
    Домашняя автоматика | Электрика для начинающих
    Электромастерская | Электротехнические новинки

    Электрик Инфо - электротехника и электроника, домашняя автоматизация, статьи про устройство и ремонт домашней электропроводки, розетки и выключатели, провода и кабели, источники света, обзоры электротехнических новинок, интересные факты и многое другое для электриков и домашних мастеров.
    Copyright © 2008-2016 electrik.info
    Е-mail: electroby@mail.ru Сайт в Google+
    Вся информация на сайте Электрик Инфо предоставлена в ознакомительных и познавательных целях. За применение этой информации администрация сайта ответственности не несет. Сайт может содержать материалы 12+
    Перепечатка материалов сайта запрещена.

    Полезное

    Светодиодные лампы и светильники IEK