Schakeling is geplaatst op 15 augustus 2014

LINEAIRE temperatuur-meter met paneelmeter-uitlezing.

Deze schakeling maakt gebruik van een in doorlaat-richting geschakelde halfgeleider-diode als temperatuur-sensor. De doorlaat-spanning zal dalen wanneer de temperatuur stijgt. De spanningsdaling bedraagt ongeveer 2 millivolt per °Celsius. Deze negatieve temperatuurcoëfficiënt is onafhankelijk van de omgevings-temperatuur waarin de schakeling is geplaatst, hierdoor is een strikt lineaire-schaal gegarandeerd. Het temperatuur-effect is niet bijster groot en wordt gemakkelijk door een NTC-weerstand overtroffen. Daar staat wel tegenover dat met een NTC-weerstand als temperatuur-sensoor GEEN lineaire schaal over een groot meetbereik gerealiseerd kan worden. Dit ontwerp van een thermometer met een halfgeleider-diode als temperatuur-sensor zal zich daarom moeten rechtvaardigen op basis van het grote meetbereik en een eenvoudige ijking. De in deze thermometer, gebruikte halfgeleider-diode als temperatuur-sensor is de veelal gebruikte 1N4148. Deze temperatuur-sensor kan met gemak op een relatief grote afstand(bijvoorbeeld buitenshuis) worden geplaatst, en via twee draden worden verbonden met de aansluitpunten (A voor de Anode) en (B voor de kathode). De temperatuur-sensor(D1) maakt deel uit van een zogenaamde brug, waardoor een verandering van de diodespanning als gevolg van temperatuur-schommelingen via de OpAmp(IC1) zodanig worden verwerkt dat de stroom door de temperatuur-sensor(D1) constant wordt gehouden. Dit laatste is verklaard, door te bedenken dat de spanning over weerstand(R6) door (IC1) constant wordt gehouden, derhalve ook de stroom die door weerstand(R6) loopt en daardoor ook de stroom door diode(D1). De spanning over de brug moet voldoen aan hoge eisen, de referentie-spanning van een LM723(IC2) welke een instelbare spanningsregelaar bevat is daar uitermate geschikt voor. In de tegenkoppellus van OpAmp(IC1) is een diodebrug, bestaande uit de dioden(D2 t/m D5) opgenomen. Hiermee wordt de tegenkoppel-stroom gelijkgericht ; anders geformuleerd, hierdoor zal Meter(M) onafhankelijk van de stroomrichting een positieve meteruitslag geven. Door voorgaande methode wordt bereikt, dat de schaal van de draaispoel-paneelmeter TWEE maal gebruikt wordt. Hierdoor kunnen positieve en negatieve temperaturen worden afgelezen op de aanwezige schaal van de meter(M), terwijl 0° Celsius overeenkomt met een 0(NUL) wijzeruitslag van de meter. Om temperaturen boven en onder 0° Celsius van elkaar te kunnen onderscheiden, wordt de spanningssprong gebruikt welke op de uitgang(pen 6) van de OpAmp(IC1) ontstaat. Wanneer er een omkering van de stroomrichting plaatsvindt door de diodebrug(D2 t/m D5) zal eerder genoemde spanningssprong de (LED) aansturen. De (LED) wordt dan namelijk via de als comparator geschakelde OpAmp welke zich in (IC2) bevindt en transistor(T) gekoppeld aan de positieve voedingsspanning waardoor deze oplicht. In de tegenkoppellus van OpAmp(IC1) is ook nog weerstand(R8) opgenomen. Indien u er de voorkeur aan geeft om via een Digitale Volt Meter(DVM) de uitlezing weer te geven, kunt u deze met zwevende ingang verbinden met de aansluitpunten(DVM- en DVM+). De weerstand(R8**) is enkel nodig, wanneer u als waarde van (R8) 1,67 Kohm nodig heeft volgens de TABEL welke bij de componentenlijst is geplaatst. Wanneer u alleen een DVM-uitlezing wenst, kunnen de volgende componenten vervallen:(dioden D2 t/m D2, weerstanden R1 t/m R4, transistor(T), en de LED). De AFREGELING: Zet de instelpot(P2) in zijn middenstand voor een neutraal-effect. Vervolgens wordt de temperatuur-sensor(D1) met de aansluitdraden in smeltende(fijngestampte) ijsblokjes gedompeld. Via instelpot(P1) wordt de wijzeruitslag (of de spanning over(R8) bij een DVM) op 0(NUL) Volt afgeregeld. Vervolgens wordt de temperatuur-sensor(D1) in kokend(100° Celsius) water ondergedompeld, waarna de spanning over weerstand(R8) via instelpot(P2) op 1 Volt afgeregeld moet worden. Om meetfouten te minimaliseren, dient u het voorgaande nogmaals uit te voeren. De afregeling verloopt het beste wanneer u gebruik maakt van gedestilleerd of gedemineralliseerd water, waaruit ook de ijsblokjes gemaakt moeten worden. Het is natuurlijk ook mogelijk de instelling van instelpot(P2) bij een lagere temperatuur, dan de ( 0° Celsius van smeltende geplette ijsblokjes) uit te voeren, wanneer u over een goede (liefst geijkte) thermometer kunt beschikken. De voeding dient voldoende gestabiliseerd te zijn en een goede afvlakking te bezitten.

0231.png
Klik op afbeelding om gehele schakeling te zien.

Klik op de COMPONENT-LIJST knop, voor een componenten overzicht
De component informatie, is voornamelijk afkomstig uit het leveringsprogramma van Farnell (www.farnell.com) tenzij anders aangegeven.

layout.png
De afbeelding geeft de printplaat weer, gezien bovenop de componenten. De rode lijnen zijn de printbanen welke zich aan de onderkant(soldeerzijde) bij een standaard print bevinden.

Ook staan er één of meerdere BLAUWE printbanen, welke op elk uiteind een lichtgroen vierkant vlak heeft waarna de banen als rode printbanen verdergaan. Dit zijn doorverbindingen welke handmatig op de componentenkant van de printplaat aangebracht moeten worden.

Terug naar index

Terug naar de homepage

Email deWebmaster