Klub Konstruktorów
Klub Konstruktorów
Klub Konstruktorów
Klub Konstruktorów
Klub Konstruktorów
Czujnik ciśnienia (barometr)
W poprzednim numerze EdW zapre-
zentowano czujnik ciśnienia KPY43A.
Ten bardzo interesujÄ…cy element elektro-
niczny może być wykorzystany w różny
sposób, na przykład w roli elektroniczne-
go barometru. W laboratorium AVT po-
wstał prosty moduł, umożliwiający róż-
norakie zastosowanie przedstawionego
czujnika.
Schemat ideowy modułu pokazano na
rysunku 7 a płytkę drukowaną umożli-
rysunku 7
rysunku 7,
rysunku 7
rysunku 7
rysunku
wiajÄ…cÄ… jego zmontowanie - na rysunku
rysunku
rysunku
rysunku
8 Układ może być zasilany napięciem
8
8.
8
8
niestabilizowanym 12...15V dołączonum
do punktów P, O. Precyzyjny stabilizator
scalony U1, czyli układ LM317 dostarcza
napięcie zasilające kluczowe obwody
modułu. Napięcie wyjściowe ustalone
jest przez rezystor R1, powinno mieć
wartość 9...10V. Napięcie to może też
być wykorzystane do zasilania innych
Moduł przewidziany jest przede Właściwą temperaturę pracy można na-
modułów - dlatego wprowadzono punkty
wszystkim do pracy w stałej temperatu- stawić potencjometrem PR3.
lutownicze P1 i O1.
rze. Umożliwiają to wzmacniacz opera- Ciepło wydzielające się w tranzysto-
Czujnik ciśnienia (U2) zasilany jest za
cyjny U4A i tranzystor T3, pełniące funk- rze T3 i rezystorach R23, R24 pozwoli
pośrednictwem rezystorów R3 i R4. Za-
cję termostatu. Dlatego przy wykorzys- utrzymywać stałą temperaturę, rzędu
proponowany układ połączeń umożliwia
taniu termostatu nie należy stosować re- +40oC, nieco wyższą niż najwyższa spo-
biernÄ… kompensacjÄ™ termicznÄ… z wyko-
zystora R5, a rezystor R3 należy zastąpić dziewana temperatura otoczenia.
rzystaniem wbudowanego czujnika tem-
zworą. Należy za to wlutować rezystor Aby wykorzystać taki sposób pracy,
peratury (porównaj rysunek 6 na str. 33
R14 i zworę w miejsce rezystora R13. moduł należy umieścić w prostym ter-
w EdW 11/96).
µ
µ
µ
KPY43A
Rys. 7.
Schemat widok od dołu
ideowy modułu
barometru.
ELEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 12/96 29
Klub Konstruktorów
Klub Konstruktorów
Klub Konstruktorów
Klub Konstruktorów
Klub Konstruktorów
WYKAZ ELEMENTÓW
WYKAZ ELEMENTÓW
WYKAZ ELEMENTÓW
WYKAZ ELEMENTÓW
WYKAZ ELEMENTÓW
Rezystory
Rezystory
Rezystory
Rezystory
Rezystory
R1, R4, R21, R22: 2,2kW
R2: 330W
R3, R13: zwora
R5: nie stosować
R6, R11: dobrać wg potrzeb
R7, R8: 22,6kW 1%
R9, R10: 1kW 1%
R12, R19: 10kW
R14, R16: 6,8kW
R15: 2,7kW
R17: 100kW
R18, R20: 4,7kW
PR1: 1kW heltrim
PR2: dobrać wg potrzeb
Rys. 8. Płytka drukowana modułu.
PR3: 2,2kW
Kondensatory
Kondensatory
Kondensatory
Kondensatory
Kondensatory
mostacie (w praktyce będzie to rodzaj podczas kalibracji - wcześniej nie spo-
C1, C2: 47...100µF/16V
pudełka zrobionego z dwóch kawałków sób przewidzieć nawet w przybliżeniu,
C3: 10...22µF/16V
styropianu). Dodatkowe komparatory jaką powinny mieć wartość. Tak samo
Półprzewodniki
Półprzewodniki
Półprzewodniki
Półprzewodniki
Półprzewodniki
z kostki U5, współpracujące z diodami dopiero podczas kalibracji okaże się czy
D1, D3, D4: LED 3mm czerwona
LED D3, D4 pokazują, czy temperatura należy połączyć punkty X-Z czy Y-Z.
D2: LM385, tylko w wersji
mieści się w przewidzianych granicach. W praktyce największym problemem
precyzyjnej
Przy temperaturze zbyt niskiej lub wyso- będzie właśnie kalibracja. Ze względu na
kiej, zaświeci się jedna z diod LED dołą- występowanie napięć niezrównoważe- T1, T2: NPN, np. BC548
czonych do punktów oznaczonych C, D. nia czujnika i wzmacniacza pomiarowe-
T3: BUZ10 lub podobny
W egzemplarzu modelowym, pokaza- go, konieczna jest kalibracja dwupunkto-
U1: LM317
nym na fotografii, obudowa czujnika nie wa, czyli przy dwóch różnych wartoś-
U2: KPY43A
jest podłączona do żadnego punktu ukła- ciach ciśnienia. Generalnie potencjo-
U3, U4, U5: TL082
du. Według zaleceń firmowych, dla bez- metr PR1 służy do regulacji czułości, czy-
pieczeństwa dobrze jest połączyć obu- li ustawienia skali (zakresu) napięcia wy-
dowę z dodatnim biegunem zasilania. jściowego, a potencjometr PR2 umożli-
Napięcie między nóżkami 7 i 3 kostki wia przesunięcie skali, czyli likwidację Wtedy wyeliminowane zostaną dryfty
U2, proporcjonalne do mierzonego ciś- napięć niezrównoważenia. temperaturowe zarówno samego czujni-
nienia, jest podawane na typowy Najlepszym sposobem kalibracji było- ka ciśnienia, jak i dryfty napięcia nie-
wzmacniacz pomiarowy, składający się by wykorzystanie pompy próżniowej za- zrównoważenia wzmacniaczy operacyj-
z trzech wzmacniaczy operacyjnych wierającą dobrze wyskalowany mano- nych. Przy użyciu podanych na schema-
(U3A, U3B i U4B). Sygnałem wyjścio- metr. Niewielu Czytelników znajdzie do- cie rezystorów R23 i R24, do tranzystora
wym modułu jest napięcie między punk- stęp do profesjonalnego sprzętu labora- T3 w zasadzie nie trzeba stosować radia-
tami oznaczonymi A i B. W najprostszym toryjnego; warto zainteresować się czy tora, a maksymalna moc grzania termo-
przypadku między punkty A i B należy nie można wykorzystać pompy próżnio- statu (i moc strat pozostałych elemen-
włączyć woltomierz lub moduł pomiaro- wej dostępnej w wielu szkolnych i uczel- tów) wyniesie około 4W. Jeśli taka moc
wy z kostką ICL7106 (ICL7107). nianych pracowniach fizycznych. Prosty byłaby za mała do utrzymania wymaga-
W konkretnym zastosowaniu, dla sposób kalibracji z wykorzystaniem ciś- nej temperatury, należy zastosować re-
uzyskania potrzebnego zakresu napięć nieniomierza lekarskiego opisano zystory R23 i R24 o mniejszej rezystan-
wyjściowych być może zajdzie potrzeba w Elektronice Praktycznej 9/94 na stro- cji, większej mocy, a tranzystor T3 wy-
zmiany wartości rezystorów (R6 lub R7, nie 9. posażyć w radiator. Można też umieścić
R8). Ponieważ układ przeznaczony jest dla w termostacie tylko czujnik ciśnienia -
Dodatkowy blok z elementami T1, T2, bardziej zaawansowanych elektroników, wtedy grzejniczek (wykonany na przy-
D1, PR2 stanowi z
ródło prądowe, umoż- nie opisano szczegółowo procedury kład z kilku małych rezystorów) umiesz-
liwiające skorygowanie napięć niezrów- montażu, uruchomiania i kalibracji modu- czony byłby obok, czy lepiej wokół, obu-
noważenia czujnika U2 i kostek wzmac- łu. W każdym razie najpierw należy dowy czujnika. W takim przypadku wy-
niacza pomiarowego. W najprostszej umieścić układ w termostacie (styropia- starczy mniejsza moc grzania, ale nie bę-
wersji nie należy stosować elementów nie), sprawdzić czy układ regulacyjny dą wyeliminowane dryfty wzmacniaczy
T2 i D2 - z
ródłem napięcia odniesienia rzeczywiście utrzymuje potrzebną tem- operacyjnych i układu z
ródła prądowego
będzie dioda LED D1. W rozbudowanej peraturę, a dopiero potem przeprowa- z tranzystorem T1.
wersji nie należy montować diody D1, dzić kalibrację, utrzymując układ w tej
(red)
(red)
(red)
(red)
(red)
należy za to wlutować precyzyjne z
ródło temperaturze. Należy w tym celu wyko-
PÅ‚ytka drukowana do opisywanego
napięcia odniesienia D2 (LM385 1,2V), nać w styropianie małe otwory umożli-
modułu jest w ofercie AVT pod nume-
przy czym tranzystory T1 i T2 powinny wiające dostęp do potencjometrów PR1
rem AVT-2124.
mieć jak najlepszy kontakt termiczny. i PR2.
W każdym przypadku wartości rezys- Według założeń, cały moduł ma być
torów R11 i PR2 należy dobrać dopiero umieszczony w pudełku ze styropianu.
30 ELEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 12/96