П.П. Бобонич, Э. П. Бобонич, г.Ужгород
Мы представляем описание простого термометра на основе неработающего мультиметра типа М830 или подобных ему мультиметров, в которых используются встроенные АЦП ICL7106 и дисплеи
Термометр был разработан на базе мультиметра М830В с АЦП ICL7106. Из мультиметра М830В была вырезана часть платы, показанная на рис. 1. На плате были оставлены следующие элементы: VT1, R1-R3, С1-С5. Конденсатор С1 и резистор R1 являются интегратором АЦП ICL7106. Конденсатор С1 должен иметь наименьшее значение. Лучше заменить этот конденсатор керамическим, если в плате установлен иной конденсатор. Конденсатор С2 является элементом авторизации АЦП, а конденсатор С4 отвечает за ошибку асимметрии характеристики АЦП. Необходимо отметить, что АЦП в мультиметрах имеют различную форму цоколевки. Поэтому необходимо перед изготовлением термометра определить нумерацию ножек на АЦП (40 или 44). Рисунок на предлагаемой схеме соответствует АЦП с 40 ножками.
Рис.1
Схема
Особенностью этой схемы (см. рис. 2) является дополнение ее транзистором VT2, резисторами R4 - R8, потенциометрами Р1, Р2 и конденсатором Сб. Применение транзистора VT2 (КТ373А) в схеме связано с тем, что АЦП на основе ICL7106 не имеет возможности непосредственной установки десятичной точки. Поэтому выход DP с коллектора транзистора VT2 необходимо соединить с одной из точек дисплея. В зависимости от типа дисплея десятичную точку необходимо искать в порядке эксперимента. Она может находиться между точками 1 и 2 или 2 и 3.
Рис.2
Плата
Установка транзистора VT2 с резисторами R8 и R9 была проведена на самой плате навесным монтажом (рис. 3). Транзистор VT1 служит для индикации работы батареи «Кроны». Если выбран мультиметр иной серии, то необходимо установить такой транзистор согласно приведенной схемы (рис.2).
Датчиком температуры VAR служит кремниевый резистивный датчик температуры KTY10 как датчик температуры в корпусе ТО-92 (фирма Infineon Technologies). Датчики имеют большой положительный ТКС, имеют меньшую нелинейность характеристики по сравнению с термисторами. Сопротивление датчика KTY10-7, например, меняется квазилинейно от 1 кОм до 4,5 кОм при изменении температуры от -50 до +150 °С. Промышленностью выпускаются эти датчики также в корпусе ТО-92мини.
Рис.3
Рис.4
На рис. 4 показан изготовленный нами датчик температуры. Датчик температуры можно изготовить таким образом. Подпаяв к датчику температуры KTY10 провода, соединение и сам датчик окунают в эпоксидный клей. Желательно сформировать датчик температуры в виде капельки. Корпус датчика установить из шариковой ручки с металлическим наконечником. После застывания клея датчик готов для измерения температуры. Перед тем как поместить датчик в колпачок средину наливают эпоксидную смолу. Датчик температуры подключается к термометру через миниджек, который выбирается изготовителем прибора.
Потенциометры Р1 и Р2 должны быть многооборотные типа СПЗ-39, СП5-2 или им подобным. Это поможет более точно откали-бровать термометр. В начале перед калибровкой цифрового термометра следует установить потенциометры в среднее положение. Не дотрагивайтесь до цепи руками во время проведения регулировочных операций, это может создать помехи на выходе, которые приведут к нестабильности показаний дисплея.
Калибровку цифрового термометра выполняют в два этапа. Первый этап - установка температуры 0°С. Для этого датчик температуры KTY10 размещают в стакан со смесью воды со льдом. Наполните стакан кубиками льда и дайте льду растаять. Опустите датчик температуры в талую холодную воду, и следите, чтобы соединительные провода не касались воды. Рекомендуется перемешивать воду для получения более точного результата. Подождите, пока показания на дисплее не стабилизируются! С помощью потенциометра Р1 устанавливают значение на дисплее равное 0°С.
Далее датчик температуры помещают в кипяток с водой и потенциометром Р2 устанавливают значение между 99,9 и 100°С.
Желательно для калибровки использовать образцовый термометр, по которому уточняют точность установки начальной и конечной температуры: 0°С и 100°С.
Разводку схемы желательно сделать под конкретный корпус, а потенциометры Р1 и Р2 удобнее вывести в одну линейку сбоку платы (но сделать так, чтобы исключить прямой доступ к ним). Поэтому подход к ним желательно делать через отверстия в корпусе.
Теперь датчик готов к использованию.
Точность измерения температуры изготовленным цифровым термометром составляет 0,1°С.
Не устанавливайте термометр слишком близко к источнику тепла и убедитесь, что датчик защищен от прямого попадания солнечных лучей.
В приведенном термометре VT2 возможна замена другим транзистором КТ3103А или зарубежным аналогом ВС548, ВС547.
