Termometr cyfrowy -30...300 C

podstawkę DIL 20. Obie płytki łączymy ze sobą pod kątem prostym, lutując
odpowiednie pola lutownicze. Do stabilizatora należy przykręcić niewielki radiator.
Czujnik KTY84-150 najwygodniej jest umieścić w odcinku rurki miedzianej, w taki
sposób, aby żadna z jego końcówek nie dotykała obudowy. Przewody
przyłączeniowe czujnika powinny być zgrzewane, ewentualnie można
zastosować metalowe zaciski. Nie należy stosować połączeń ze stopów cyny, ze
względu na temperaturę, w której będzie pracował czujnik. Bardzo ważna jest
biegunowość czujnika. Katoda oznaczona jest zielonym paskiem. Po
sprawdzeniu poprawności montażu podłączamy zasilanie. Można zastosować
dowolny zasilacz o napięciu 9...12V (może być niestabilizowany) i wydajności
prądowej ok. 200mA. Poprawnie zmontowany termometr powinien od razu
wskazać przypadkową temperaturę. Możemy teraz przystąpić do skalowania
temperatury. Jeżeli będzie on pracował w zakresie temperatur nie
przekraczających 100OC to wystarczy skalować w temperaturze 36,6OC. W tym
celu umieszczamy czujnik pod pachą i po kilku minutach (po ustabilizowaniu się
wskazań) bardzo po woli pokręcamy potencjometrem P1, aż do momentu
uzyskana wskazania na wyświetlaczu 36,6OC. Czynność tę należy wykonać
delikatnie, ze względu na uśrednianie wyników pomiaru. Jeżeli planujemy, że
termometr będzie pracował w wyższych zakresach temperatur, korzystniej jest
wyskalować go np. w 100OC (wrząca woda). Należy zadbać o zapewnienie
szczelności czujnika, gdyż nawet niewielka ilość wody spowoduje błędny pomiar.
WYKAZ ELEMENTÓW ZESTAWU
US1..........................AT89C2051
US2.....................................7805
R1,R4,R15,R16..................10kW
R2......................................3,3kW
R3......................................5,6kW
R5-R10,R17,R18................470W
R11-R14.............................1,8kW
T1.....................................BS 170
T2,T3....................BC547,BC548
T4-T7................................BC327
C1,C3,C4............1uF/63V MKSE
C2...........................680nF MKSE
C5,C6.......................27pF - 33pF
C7.......................................220uF/16V
C8...............................................100nF
C9.....................................1000uF/16V
Q1...................................kwarc 12MHz
WYS1,WYS2.........................TOD5263
P1............................pot. helitrym 500W
CZUJNIK TEMPERATURY KTY84-150
PODSTAWKA DIL20
PŁYTKI DRUKOWANE 2szt.
OBUDOWA KM-35B
ŚCIANKA DO KM-35B
FILTR CZERWONY DO KM-35B
BLACHOWKRĘT M2,9X32
PPHU JABEL s.c. 76-270 Ustka ul. Słupska 3, tel./fax (+48 59) 814 56 66, www.jabel.com.pl, e-mail:[email protected]
JABEL
®
J-242
Termometr cyfrowy -30...300OC
Termometr służy do pomiaru
temperatury w zakresie
–30...+300 O C. Wynik pomiaru
wyświetlany jest na czterocyfrowym
wyświetlaczu LED. Czujnikiem
temperatury jest półprzewodnikowy
czujnik KTY84-150. Jego
rezystancja przy 25OC wynosi 1kW.
Głównymi elementami przyrządu
jest mikroprocesor AT89C2051 firmy ATMEL z wewnętrzną pamięcią FLASCH.
Układ jest wzorowany na architekturze mikrokontrolera 8051, posiada 15
uniwersalnych wejść/wyjść cyfrowych, 2kB pamięci ROM, 128B pamięci RAM, 2
16-bitowe liczniki/timery. Zestaw instrukcji podzielony jest
podzbiorem instrukcji mikrokontrolera 8051. Cykl rozkazowy z zegarem 12MHz
wynosi 1us.
Mikroprocesor AT89C2051 zawiera w swojej strukturze komparator. Napięcie
odniesienia na jego wejściu odwracającym ustala dzielnik złożony z rezystorów
R2, R3, P1. Czujnik temperatury KTY84 podłączony jest do wejścia
nieodwracającego komparatora. Dzielnik oraz czujnik zasilane są z tego samego
napięcia, co ma tę zaletę, iż jego zmiany nie wpływają na dokładność pomiaru.
Sama metoda pomiaru oparta jest na mierzeniu czasu ładowania kondensatora
przez czujnik temperatury. Czas ładowania jest proporcjonalny do rezystancji
czujnika. KTY84 ma dodatni współczynnik temperaturowy. Oznacza to, że jego
rezystancja rośnie wraz ze wzrostem temperatury. Rozpoczęcie pomiaru zaczyna
się od rozładowania kondensatorów C1 i C2, przez tranzystor T1. Tranzystor ten w
czasie rozłączenia ma bardzo małą rezystancję, przez co kondensatory zostają
dokładnie rozładowane. Jednocześnie uruchamiane jest odliczanie czasu. Jeżeli
napięcie na kondensatorze przekroczy próg przełączenia komparatora, ten
zmieni swój stan i zawartość timera zostaje zapamiętana. Znając czas ładowania
kondensatora, programowo wyliczana jest temperatura. Ponieważ
charakterystyka czujnika nie jest idealnie liniowa, program wprowadza jej korektę.
W celu uzyskania najlepszej dokładności wskazań mikroprocesor wykonuje
kilkanaście pomiarów na sekundę. Na wyświetlaczu wskazana jest wartość
średnia z kilku ostatnich pomiarów. Kondensator C4 zapewnia restart procesora
po załączeniu zasilania. Anody wyświetlaczy załączane są w sposób sekwencyjny
przez tranzystor T4...T7. Segmenty sterowane są z portu P1 i częściowo z portu
P3. Ponieważ w mikroprocesorze AT89C2051 tylko port P1 posiada większą
obciążalność, do sterowania segmentów podłączonych do portu P3 zastosowano
tranzystory T2 i T3. Montaż rozpoczynamy w sposób tradycyjny, od wlutowania
zworek (po jednej na każdej płytce), elementów najniższych (rezystory),
następnie elementów półprzewodnikowych. Pod mikroprocesor należy wlutować
PPHU JABEL s.c. 76-270 Ustka ul. Słupska 3, tel./fax (+48 59) 814 56 66, www.jabel.com.pl, e-mail:[email protected]
Schemat ideowy
Schemat montażowy
Tranzystor T1 jest obrócony o
O
180 w stosunku do tego co
sugeruje rozkład otworów, czyli
skierowany jest w tą samą
stronę co tranzystory T2 i T3.
PPHU JABEL s.c. 76-270 Ustka ul. Słupska 3, tel./fax (+48 59) 814 56 66, www.jabel.com.pl, e-mail:[email protected]