مبدأ عمل مسبار قياس درجة الحرارة

مبدأ عمل مسبار قياس درجة الحرارة

في الدائرة الموضحة في الشكل، يشكل المقاوم R1-R3، والصمام الثنائي V1-V3، والترانزستور V1 دائرة مستشعر درجة الحرارة. من بينها، VD1 وVD2 متصلان على التوالي كمسبارات لدرجة الحرارة، بينما تشكل R1-R3 وVD3 وV1 دائرة مصدر تيار ثابت لتوفير تيار أمامي ثابت لمسبار درجة الحرارة.

كما نعلم جميعًا، يعتمد انخفاض الجهد الأمامي لثنائيات أشباه الموصلات على حجم ودرجة حرارة التيار الأمامي. عندما يكون التيار الأمامي ثابتًا، فإن انخفاض الجهد الأمامي يتناقص مع زيادة درجة الحرارة. بالنسبة لصمام ثنائي السيليكون العادي 1N4148، يبلغ معامل درجة الحرارة حوالي -2.1mV/ Degree. عندما يتم توصيل اثنين من الثنائيات 1N4148 على التوالي، فإن إجمالي انخفاض الجهد الأمامي يرتبط بدرجة الحرارة بحوالي -4.2mV/ Degree. أثبتت كل من النظرية والتطبيق أن دقة قياس درجة حرارة الصمام الثنائي يمكن أن تصل إلى ± 0.1 درجة في نطاق -50 درجة إلى+150 درجة . بالمقارنة مع أجهزة استشعار درجة الحرارة الأخرى، تتميز أجهزة استشعار درجة حرارة الصمام الثنائي بخصائص الحساسية العالية والخطية الجيدة والبساطة. وعندما يكون التيار الأمامي ودرجة حرارة الصمام الثنائي ثابتين، يكون انخفاض الجهد الأمامي مستقرًا جدًا.

2، مبدأ عرض قياس درجة الحرارة

بعد أن يقوم مسبار القياس بتحويل درجة الحرارة المراد قياسها إلى الجهد المقابل، فمن الضروري أن يكون لديك جهاز تحويل تناظري/رقمي لتحقيق العرض الرقمي لدرجة الحرارة. في هذه الدائرة، يعتبر محول A/D MC14433 الذي تنتجه شركة موتورولا هو النواة.

MC14433 is a single-chip CMOS 31/2 dual integral A/D converter, with a conversion accuracy of up to ± 0.05% ± 1 word; The conversion rate is 2-25 times/second; Input impedance greater than 1000M Ω; Less peripheral components and simple circuit structure; The range is between 1.999V and 199.9mV; Output 8421BCD code, after decoding, the actual LED dynamic scanning display is displayed. The second pin of MC14433 is the external reference voltage Vref input terminal; The third pin is the input terminal of the measured voltage Vin; The first pin is the analog ground, which is the high resistance input terminal and serves as the ground for the measured voltage and reference voltage; The 15th pin is the over range output flag terminal OR, which is usually high level. When | Vin |>Vref يتجاوز النطاق، أو مستوى منخفض. يتناسب الجهد المقاس Vin وشبه الجهد Vin مع الجهد المرجعي Vref على النحو التالي (عندما تكون العلامة العشرية موجودة في عشرات الأنابيب الرقمية LED الأربعة):

قراءة الإخراج=Vin/Vref × مائة وتسعة وتسعون نقطة تسعة

www.superbheater.com