Proponujemy samodzielne

zmontowanie uk³adu

termometru wyposa¿onego

w dwa oddzielne kana³y

pomiarowe

i umo¿liwiaj¹cego

wskazywanie

temperatury mierzonej

w dwóch ró¿nych

miejscach.

U

rz¹dzenie nadaje siê wiêc np. do

wspó³pracy z termostatem utrzy-

muj¹cym temperaturê w akwarium

czy k¹pieli fotograficznej (wskazy-

wa³by wówczas temperaturê cieczy oraz po-

wietrza), jako termometr domowy (pokazuj¹cy

temperaturê wewn¹trz i na zewn¹trz budynku)

lub jako termometr samochodowy. Podstawo-

we zalety uk³adu to:

G

Zastosowanie wyœwietlaczy PWC (7-seg-

mentowy pó³przewodnikowy wskaŸnik cyfrowy)

wysokoœci 2 cm (0,8 cala) gwarantuj¹cych

wygodny odczyt, w przeciwieñstwie do wy-

œwietlaczy LCD, nawet przy braku oœwietlenia

zewnêtrznego, przy odczycie z du¿ej odleg³o-

œci lub pod k¹tem.

G

Zastosowanie czujników diodowych, gwa-

rantuj¹cych dobr¹ liniowoœæ wskazañ, pro-

st¹ kalibracjê oraz szeroki zakres mierzonych

temperatur: _ 50

o

C

÷

+150

o

C.

G

Cykliczne, przemienne odczytywanie wska-

zañ czujników. Dwukolorowe pole odczytowe,

czerwone i zielone, zwiêksza wygodê odczytu

oraz u³atwia identyfikacjê miejsca pomiaru.

G

Mo¿liwoœæ zasilania napiêciem niestabilizo-

wanym o szerokim zakresie 8

÷

15 V, np. z za-

silacza sieciowego, instalacji samochodowej

13,8 V itp., przy umiarkowanym poborze pr¹-

du ok. 200 mA.

G

Niewielkie wymiary oraz mo¿liwoœæ umie-

szczenia uk³adu w typowej obudowie typu

KM35.

Opis uk³adu

Urz¹dzenie, którego schemat przedstawiono

na rys. 1, zawiera dwa niezale¿nie dzia³aj¹-

ce kana³y pomiarowe CH1 oraz CH2, wspó³-

pracuj¹ce z czujnikami temperatury w po-

H

Z PRAKTYKI

&

staci z³¹cz krzemowych p-n. S¹ to diody D9

i D10 typu 1N4148. Napiêcia na nich, liniowo

zale¿ne od temperatury otoczenia, s¹ do-

prowadzone do wejϾ jednego z trzech ana-

logowych multiplekserów, znajduj¹cych siê

w strukturze uk³adu scalonego US4 _ 4053;

z jego wyjœcia zaœ do wejœcia IN

_

LO uk³adu

scalonego US6 _ ICL7107. Do wejϾ ozna-

czonych IN

_

HI oraz REF

_

HI s¹ doprowa-

dzone za pomoc¹ dwóch multiplekserów

wchodz¹cych w sk³ad uk³adu scalonego US4,

napiêcia z potencjometrów regulacyjnych

P1

÷

P4, umo¿liwiaj¹ce zerowanie i kalibra-

cjê obu kana³ów.

Przetwornik A/C US6 ICL7107 pracuje

w swym typowym uk³adzie aplikacyjnym.

Aby ograniczyæ wartoœæ pr¹du p³yn¹cego

przez pojedyncze wyjœcie segmentowe uk³a-

du scalonego US6 do bezpiecznej wartoœci

8 mA, wprowadzono mo¿liwoœæ zasilania

Rys. 1. Schemat uk³adu

PODWÓJNY TERMOMETR

CYFROWY

'

anod wyœwietlaczy za poœrednictwem jednej

lub dwóch diod, D7, D8, dla anod wskaŸni-

ków czerwonych, lub D9, D10 dla anod wska-

Ÿników zielonych.

Uk³ad steruj¹cy cyklicznym prze³¹czaniem ka-

na³ów pomiarowych zbudowano w oparciu

o uk³ad scalony NE555 (US3). Uk³ad US3

s³u¿y równie¿ do prze³¹czenia napiêæ zasila-

j¹cych wspólne anody wskaŸników pola odczy-

towego. Elementami wykonawczymi s¹: trans-

optor US7 i tranzystor T1 dla anod wskaŸników

czerwonych oraz US8 i T2 dla anod wskaŸni-

ków zielonych. Te elementy znajduj¹ siê na

p³ytce wyœwietlaczy. Uk³ad multiwibratora asta-

Radioelektronik Audio-HiFi-Video 11/2000

stateczna, mo¿na j¹ nieco zwiêkszyæ zmienia-

j¹c usytuowanie zwory na p³ytce wyœwietlacza,

jednak pod warunkiem, ¿e nie spowoduje to

przekroczenia poboru pr¹du ponad 8 mA na

segment. Aby to sprawdziæ, najpierw nale¿y ze-

wrzeæ odpowiedni¹ parê punktów za pomoc¹

amperomierza. Pr¹d odczytany przy wyœwie-

tlaniu 188 nie mo¿e przekroczyæ 130 mA.

Po tej czynnoœci roz³¹czamy punkt TEST

z koñcówk¹ 1 US6 i przystêpujemy do kalibro-

wania pierwszego kana³u CH1. W tym celu

czujnik diody D9 umieszczamy w temperatu-

rze 0

o

C (mieszanina wody z lodem), po czym

za pomoc¹ potencjometru P2 (0-CH1), do-

prowadzamy wskazanie do 00. Nastêpnie

umieszczamy czujnik w temperaturze 100

o

C

(wrz¹ca woda) i za pomoc¹ potencjometru P1

(100-CH1) doprowadzamy wskazanie do 100.

Obydwie czynnoœci nale¿y kilkakrotnie po-

wtórzyæ. Nastêpnie od³¹czamy koñc. 3 pod-

stawki uk³adu scalonego US3 od masy i ³¹-

czymy z koñc. 8 US3 (uk³ad scalony US3 jest

nadal wyjêty z podstawki). Kalibracjê dru-

giego kana³u CH2 przeprowadzamy iden-

tycznie jak pierwszego z tym, ¿e zerowania

dokonujemy za pomoc¹ potencjometru P4

Rys. 2. P³ytka drukowana uk³adu elektronicznego (skala 1:1)

Rys. 3. P³ytka drukowana wyœwietlacza (skala 1:1)

a _ strona druku, b _ strona elementów

bilnego z uk³adem scalonym US2 wraz z pro-

stym powielaczem diodowym zawieraj¹cym

elementy D1

÷

D4 i C5

÷

C8, dostarcza napiêcia

ujemnego _5

÷

_3 V, niezbêdnego do prawi-

d³owej pracy obwodów wejœciowych przetwor-

nika US6.

Monta¿ i uruchomienie

Uk³ad nale¿y zmontowaæ na dwóch p³ytkach

drukowanych (rys. 2 i 3), z zachowaniem na-

le¿ytej starannoœci, zwracaj¹c uwagê na w³a-

œciwy kierunek wlutowania tych elementów,

które tego wymagaj¹, tj. uk³adów scalonych,

diod, wyœwietlaczy PWC oraz kondensatorów

elektrolitycznych.

Schematy rozmieszczenia elementów przed-

stawiono na rysunkach 4 i 5. Przed przyst¹pie-

niem do uruchomienia zmontowanego uk³adu

nale¿y wyj¹æ z podstawki uk³ad scalony US3,

natomiast punkt, z którym ³¹czy siê jego

koñcówka 3 powinien zostaæ zwarty do masy.

Po do³¹czeniu zasilania i zaopatrzeniu stabiliza-

tora US1 w radiator, ³¹czymy punkt TEST

z koñcówk¹ 1 uk³adu scalonego US6. Powinno

to spowodowaæ zaœwiecenie segmentów wy-

œwietlacza, tj. pojawienie siê odczytu 188. Je¿e-

li jaskrawoœæ œwiecenia wyœwietlacza jest niedo-

Rys. 4. Rozmieszczenie elementów uk³adu elektronicznego

Rys. 5. Rozmieszczenie

elementów wyœwietlacza

teraz na przemian co ok. 7 sekund, odczyto-

wi zaœ z konkretnego kana³u powinno odpo-

wiadaæ œwiecenie wyœwietlacza kolorem czer-

wonym na przemian ze œwieceniem wyœwie-

tlacza w kolorze zielonym.

Zmontowany uk³ad mo¿na umieœciæ w obudo-

wie KM35. Urz¹dzenie mo¿na zasilaæ tak¿e

H

Z PRAKTYKI

Opracowano przy wspó³pracy z firm¹

Nord Elektronik 76-270 Ustka

ul. Kopernika 22

Tel./fax [phone]

WYKAZ ELEMENTÓW

R1 _ 1 k

Ω

R2 _ 10 k

Ω

R3 _ 47 k

Ω

R4, R18 _ 68 k

Ω

R5 _ 33 k

Ω

R6 _ 470 k

Ω

R7, R8 _ 5,6 k

Ω

R9, R13 _ wg tablicy

R10, R11, R14, R15 _ wg tablicy

R12, R16 _ 2,7 k

Ω

R17 _ 1 M

Ω

R19 _ 100 k

Ω

P1

÷

P4 _ wg tablicy

C1 _ 47

µ

F/16 V

C2 _ 47

µ

F/6,3 V

C3 _ 100 nF KCP

C4 _ 15 nF KCP

C5

÷

C9 _ 22

µ

F/25 V

C10 _ 15 nF KCP

C11 _ 10 nF KCP

C12 _ 100 pF KCP

C13 _ 100 nF MKT

C14, C15 _ 220 nF MKT

D1

÷

D4 _ 1N4148

US1 _

µ

A7805

US2, US3 _ NE555

US4 _ CD4053

US5 _ TL062

US6 _ ICL7107

Wyœwietlacz WA3 szt. dwuanodowe

US7, US8 _ SFH601

T1- T2 _ BC337

D7

÷

D10 _ 1N4001

Wybrane parametry

Napiêcie zasilania 8

÷

15 V albo stabilizowane 5 V

Pobór pr¹du zasilania

ok. 200 mA

Zakres mierzonych temperatur _50

o

C

÷

+150

o

C

RozdzielczoϾ odczytu

1

o

C

Cykl odczytu (kana³1/kana³ 2)

ok. 7 s

Wymiary zmontowanego uk³adu 100x85 mm

P1

÷

P4

R9, R13 R10, R11, R14, R15

[k

Ω

]

[k

Ω

]

[k

Ω

]

helit. 2,2

20

2,2

helit. 4,7

39

4,7

helit. 10

75

10

helit. 15

100

15

helit. 20

120

20

Wartoœci potencjometrów i odpowiadaj¹cych im

rezystorów

napiêciem stabilizowanym 5 V. Nale¿y wów-

czas wymontowaæ uk³ad scalony US1 oraz

wlutowaæ zworê miêdzy wejœcie a wyjœcie

uk³adu scalonego US1 (punkty IN oraz OUT).

e-mail: nord-elektronik(home.pl
http://www.nord-elektronik.com.pl

Radioelektronik Audio-HiFi-Video 11/2000

(0-CH2) a ustawienia przy 100

o

C _ za pomo-

c¹ P3 (100-CH2). Ostatni¹ czynnoœci¹ jest

roz³¹czenie koñcówek 3 i 8 uk³adu scalone-

go US3 oraz wstawienie US3 w podstawkê.

Odczyt temperatur powinien odbywaæ siê