如何用AD590集成電路溫度傳感器制作一個熱力學溫度計?
作者:化工綜合網發布時間:2023-10-03分類:膠粘劑瀏覽:463
一、如何用AD590集成電路溫度傳感器制作一個熱力學溫度計?
熱力學溫度計就是利用測溫物質的某個屬性隨溫度變化,一個溫度對應一個屬性值.這樣,你先標好各個屬性時的溫度,就行了.然后去測未知溫度→相應的屬性呈現→標好的溫度→讀出未知溫度.
二、數顯溫度計帶溫度探頭的,只顯示---℃ 沒有數字,怎么回事?
探頭壞了,需要更換同型號的探頭。在溫控器上一般都能找到適用探頭的型號。探頭有熱電阻的和熱電偶的,然后又有不同材料的。比如常見的有Cu-50和Pt100的熱電阻探頭,分別是銅材料電阻50歐左右和鉑探頭電阻100歐左右,如果電阻很大或很小說明是壞的。
三、k型溫度計探頭能彎曲嗎?如果能彎曲,為什么測出來溫度不準?
K型是指鎳鉻-鎳硅熱電偶,但是想要 彎曲的話,一般是指鎧裝式的K型熱電偶,保護管內是填充氧化鎂絕緣的,外直徑一般是0.5-8毫米左右。測溫不準的話可能跟熱電偶絲材的質量有關,還有種可能就是環境中有磁場干擾也會造成測溫不準,建議補償導線用帶屏蔽的
四、如何制作伽利略溫度計?需要哪些材料?
弄一個類似于圓底燒瓶的玻璃容器,玻璃管的長度要足夠.一個水槽,碎冰,較細一點的記號筆,較精確的溫度計,足夠的開水.先把燒瓶內裝少量的水,倒置于水槽內(水槽內有適量的水)將水槽內放入碎冰,四五分鐘后,觀察燒瓶內水平面是否穩定,帶穩定后用記號筆在水平面出劃線,然后將水溫調制十攝氏度,讓燒瓶充分和10攝氏度的水接觸,帶燒瓶內液面穩定后劃線,一次做出20攝氏度,30攝氏度,40攝氏度的刻度線,再把這顯現間的距離分成十等分或五等分,這個溫度計就做成了.但是不能使燒瓶內的氣體跑出平外,否則重做.
五、HT數字溫度計的原理是怎樣的?
1HS-Ⅰ型數字溫度計的基本原理
HS-Ⅰ型數字溫度計是一種高精度智能化的數字溫度計。該數字溫度計主要由探頭(溫度傳感器)和二次儀表組成。溫度傳感器采用10MHz的晶體振蕩器,溫度升高1℃,測溫晶體振蕩器的頻率升高920Hz。該溫度計每進行一次溫度測量的時間間隔為10.9890秒,故該儀器的分辨率為0.0001℃。
由于井下的溫度傳感器輸出的頻率需通過電纜傳輸至地面上的二次儀表,10MHz的高頻信號經數十米至數百米的電纜傳輸后,將會使頻率信號引起嚴重的衰減,為此,在探頭內裝有本機振蕩電路(晶體)和混頻電路,將測溫晶體振蕩器產生的高頻轉換成數十千Hz的低頻,然后再將此低頻信號經電纜傳輸給二次儀表;在低頻情況下,頻率信號的衰減較小。溫度計的方框圖如圖1所示。
在圖2所示的電路中,測溫晶體振蕩器的頻率隨溫度的升高而增大,而參考晶體振蕩器的振蕩頻率則保持恒定不變。在設計電路參數時,讓測溫晶振的頻率在攝氏零度時略高于參考晶振的振蕩頻率,這樣可使得在整個測量范圍內,測溫晶振的頻率總是高于參考晶振的頻率。溫度愈高,兩振蕩器的頻率差愈大,混頻器的輸出頻率亦愈高。
考慮到晶體振蕩器是利用晶體的壓電效應產生振蕩的,振蕩幅度愈小,作用在晶體上的機械振動能量也愈小,晶體振蕩器的頻率漂移也就愈小。為提高晶體振蕩器的頻率穩定性,在設計電路參數時,應使作用在晶體兩端的交流電壓幅度盡可能小。
混頻電路采用加法混頻。這種混頻簡單可靠,混頻過程中的誤差小。功率放大采用功率場效應晶體管BUZ11,由于工作頻率不很高,功率場效應管處于飽和、截止兩種狀態,故它的功耗可略而不計。
溫度探頭輸出的頻率送至單片機的T1端,由單片機進行計數。二次儀表內的單片機采用MCS-89C51,通過軟件產生準確的時間間隔(10.9890秒),從而保證測量的靈敏度和精度。此外,單片機將頻率信號轉換成溫度值,并將溫度值由二進制碼轉換成BCD碼,再將BCD碼通過I/O口將六位十進制數依次送進6個鎖存器4511之中,以4511將鎖存在其中的BCD碼轉換成段碼,分別控制六個LED數碼管顯示,原理圖如圖3。
此外,單片機還具有時鐘功能。每到整點時,單片機就將整點時的溫度測量結果存入RAM中。
溫度讀數為十進制六位數,每個溫度讀數需三個存儲單元存放,故每天24個整點溫度讀數共需單片機RAM中的72個存儲單元。
除存儲功能外,單片機還可在每天的某一規定時間內將此24個整點值依次讀出,避免觀測員經常進觀測室進行記錄的麻煩。
HS-Ⅰ型數字測溫儀中二次儀表的電路如圖3所示。二次儀表電路的作用主要是將探頭輸出的頻率信號經過運算處理轉變為溫度量,并進行譯碼和顯示。整點時的溫度讀數存儲在RAM中,需要時將其讀出。
HS-Ⅰ型數字溫度計技術指標如下:
(1)儀器分辨率:0.0001℃
(2)標定精度:0.02℃
(3)年漂移小于:0.005℃
(4)測溫范圍:5℃至80℃
2HS-Ⅱ型數字溫度計的原理與電路
HS-Ⅱ型數字溫度計采用44008型熱敏電阻作為測溫器件,通過振蕩器將溫度的變化轉換成頻率的變化。
為克服非線性的影響,采用分段線性法補償。該溫度計的測量范圍為5℃至45℃,將整個溫度測量范圍等分為10個小區間,每4度為一個區間,在每個區間內溫度與頻率的關系可視為線性。HS-Ⅱ型溫度計需在10個溫度點上進行標定。
在圖4所示的電路中,多諧振蕩器由兩個放大器K1和K2組成。K1采用精密快速電壓比較器LM311,其速度高于高速運放的速度;放大器速度的提高有助于提高振蕩器的頻率穩定度。K2采用場效應輸出的緩沖門4010,它的穩定性比運算放大器輸出幅度的穩定性高;K2輸出幅度的高度穩定有助于振蕩器頻率穩定性的提高。
圖4中RT為熱敏電阻。當溫度變化時,RT相應變化,振蕩頻率f也隨之變化。T為功率場效應管BUZ11。為使溫度計探頭的輸出信號通過傳輸電纜時的衰減較小,RW的阻值必須較小(功耗較大)。為減小探頭的功耗和自熱溫升,RW不放在溫度計探頭中,放置在二次儀表內。
由于HS-Ⅱ型溫度計探頭的功耗小,減少了探頭自熱溫升引起的水分子的對流,探頭周圍的溫度場穩定,溫度計的讀數亦十分穩定。
HS-Ⅱ型數字溫度計的技術指示:
(1)儀器分辨率:0.0001℃
(2)標定精度:0.02℃
(3)年漂移小于:0.005℃
(4)測溫范圍:5℃至45℃
HS-Ⅱ型溫度計的二次儀表與HS-Ⅰ型相同,不再敘述。HS型數字溫度計已在三峽臺網和某些地震臺的井下觀測多年,儀器運行情況良好。
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