4 circuits de thermomètres électroniques universels

Essayez Notre Instrument Pour Éliminer Les Problèmes





Nous apprenons ici quatre meilleurs circuits de thermomètres électroniques qui peuvent être universellement utilisés pour mesurer les températures corporelles ou les températures ambiantes allant de zéro à 50 degrés Celsius.

Dans le post précédent, nous avons appris certaines des caractéristiques de la puce de capteur de température exceptionnelle LM35 , qui donne des sorties dans des tensions variables qui sont directement équivalentes aux changements de température ambiante, en Celsius.



Cette caractéristique rend notamment la construction de la température ambiante proposée circuit de thermomètre très simple.

1) Thermomètre électronique utilisant un seul IC LM35

Il suffit qu'un seul circuit intégré soit connecté à un type de compteur à bobine mobile approprié, et vous commencez à obtenir les lectures presque immédiatement.



L'IC LM35 vous montrera une augmentation de 10 mv de ses volts de sortie en réponse à chaque augmentation de degré de la température de l'atmosphère qui l'entoure.

Le schéma de circuit ci-dessous explique tout, pas besoin de circuits compliqués, il suffit de connecter un compteur à bobine mobile 0-1 V FSD sur les broches pertinentes du circuit intégré, de régler le pot de manière appropriée et vous êtes prêt avec le circuit de votre capteur de température ambiante .

Installation de l'unité

Après avoir assemblé le circuit et terminé les connexions illustrées, vous pouvez procéder au réglage du thermomètre comme expliqué ci-dessous:

  1. Mettez le préréglage dans la plage médiane.
  2. Mettez le circuit sous tension.
  3. Prenez un bol de glace fondante et plongez le CI dans la glace.
  4. Maintenant, commencez soigneusement à ajuster le préréglage, de sorte que le compteur affiche un zéro volt.
  5. La procédure de mise en place de ce thermomètre électronique est terminée.

Une fois que vous retirez le capteur de la glace, en quelques secondes, il commencera à afficher la température ambiante actuelle sur le compteur directement en degrés Celsius.

2) Circuit de surveillance de la température ambiante

La deuxième conception de thermomètre électronique ci-dessous est un autre circuit de jauge de capteur de température de l'air très simple mais très précis qui a été présenté ici.

L'utilisation de l'IC LM 308 hautement polyvalent et précis permet au circuit de répondre et de réagir superbement aux plus petits changements de température se produisant dans son atmosphère environnante.

Utilisation de la diode de jardin 1N4148 comme capteur de température

La diode 1N4148 (D1) est utilisée ici comme sonde de température ambiante active. L'inconvénient unique d'une diode semi-conductrice telle qu'une 1N4148 qui montre un changement de caractéristique de tension directe avec l'influence du changement de température ambiante a été efficacement exploité ici, et ce dispositif est utilisé comme un capteur de température efficace et bon marché.

Le circuit de jauge du capteur de température de l'air électronique présenté ici est très précis dans sa fonction, catégoriquement en raison de son niveau minimum d'hystérésis.

Description complète du circuit et indices de construction inclus ici.

Fonctionnement du circuit

Le présent circuit d'un circuit de jauge de capteur de température de l'air électronique est d'une précision exceptionnelle et peut être utilisé très efficacement pour surveiller les variations de température atmosphérique. Étudions brièvement le fonctionnement de son circuit:

Ici, comme d'habitude, nous utilisons la très polyvalente «diode de jardin» 1N4148 comme capteur en raison de son inconvénient typique (ou plutôt un avantage pour le cas présent) de changer sa caractéristique de conduction sous l'influence d'une température ambiante variable.

La diode 1N4148 est confortablement capable de produire une chute de tension linéaire et exponentielle sur elle-même en réponse à une augmentation correspondante de la température ambiante.

Cette chute de tension est d'environ 2 mV pour chaque degré d'augmentation de température.

Cette caractéristique particulière de 1N4148 est largement exploitée dans de nombreux circuits de capteurs de température à plage basse.

En se référant au moniteur de température ambiante proposé avec le schéma de circuit indicateur donné ci-dessous, nous voyons que IC1 est câblé comme un amplificateur inverseur et forme le cœur du circuit.

Sa broche non inverseuse n ° 3 est maintenue à une tension de référence fixe particulière à l'aide de Z1, R4, P1 et R6.

Les transistors T1 et T2 sont utilisés comme source de courant constant et aident à maintenir une plus grande précision du circuit.

L'entrée inverseuse du CI est connectée au capteur et surveille même le moindre changement de la variation de tension aux bornes de la diode du capteur D1. Ces variations de tension, comme expliqué, sont directement proportionnelles aux variations de la température ambiante.

La variation de température détectée est instantanément amplifiée en un niveau de tension correspondant par le circuit intégré et est reçue sur sa broche de sortie # 6.

Les lectures pertinentes sont directement traduites en degrés Celsius via un compteur de type à bobine mobile 0-1V FSD.

Circuit de surveillance de la température ambiante

Liste des pièces

  • R1, R4 = 12K,
  • R2 = 100E,
  • R3 = 1 M,
  • R5 = 91 K,
  • R6 = 510 K,
  • P1 = PRÉRÉGLAGE 10K,
  • P2 = 100K PRÉRÉGLÉ,
  • C1 = 33pF,
  • C2, C3 = 0,0033 uF,
  • T1, T2 = 557 BC,
  • Z1 = 4,7 V, 400 mW,
  • D1 = 1N4148,
  • IC1 = LM308,
  • Conseil à usage général selon la taille.
  • B1 et B2 = pile 9V PP3.
  • M1 = 0-1 V, voltmètre à bobine mobile FSD

Mise en place du circuit

La procédure est un peu critique et nécessite une attention particulière. Pour terminer la procédure, vous aurez besoin de deux sources de température connues avec précision (chaude et froide) et d'un thermomètre précis au mercure dans le verre.

L'étalonnage peut être complété par les points suivants:

Initialement, gardez les préréglages réglés à mi-chemin. Connectez un voltmètre (1 V FSD) à la sortie du circuit.

Pour la source de température froide, de l'eau à environ la température ambiante est utilisée ici.

Plongez le capteur et le thermomètre en verre dans l'eau et enregistrez la température dans le thermomètre en verre et le résultat de la tension équivalente dans le voltmètre.

Prenez un bol d'huile, faites-le chauffer à environ 100 degrés Celsius et attendez que sa température se stabilise à environ 80 degrés Celsius.

Comme ci-dessus, immergez les deux capteurs et comparez-les avec le résultat ci-dessus. La lecture de la tension doit être égale au changement de température du thermomètre en verre multiplié par 10 mill volts. Vous ne l’avez pas compris? Eh bien, lisons l'exemple suivant.

Supposons que l'eau de source à température froide soit à 25 degrés Celsius (température ambiante), la source chaude, comme nous le savons, est à 80 degrés Celsius. Ainsi, la différence ou le changement de température entre eux est égal à 55 degrés Celsius. Par conséquent, la différence dans les lectures de tension doit être de 55 multiplié par 10 = 550 mill volts, ou 0,55 volts.

Si vous n’obtenez pas tout à fait le critère satisfait, ajustez P2 et continuez à répéter les étapes, jusqu’à ce que vous y parveniez.
Une fois que le taux de variation ci-dessus (10 mV pour 1 degré Celsius) est réglé, ajustez simplement P1 pour que le compteur affiche 0,25 volts à 25 degrés (capteur maintenu dans l'eau à température ambiante).

Ceci conclut le réglage du circuit.
Ce circuit de jauge de capteur de température d'air peut également être utilisé efficacement comme unité de thermomètre électronique d'ambiance.

3) Circuit de thermomètre d'ambiance utilisant LM324 IC

Circuit indicateur de température ambiante utilisant LM324 IC

La troisième conception est probablement la meilleure en ce qui concerne le coût, la facilité de construction et la précision.

Un seul CI LM324, un CI régulier 78L05 5V et quelques composants passifs sont tout ce qui est nécessaire pour rendre ce circuit indicateur Celsius de pièce le plus simple.

Seuls 3 amplis op sont utilisés à partir des 4 amplis op du LM324 .

L'ampli Op A1 est câblé pour créer une terre virtuelle pour le circuit, pour son fonctionnement efficace. A2 est configuré comme un amplificateur non inverseur où la résistance de rétroaction est remplacée par une diode 1N4148.

Cette diode agit également comme capteur de température et chute d'environ 2 mV à chaque augmentation de la température ambiante.

Cette chute de 2 mV est détectée par le circuit A2 et est convertie en un potentiel variant en conséquence sur la broche n ° 1.

Ce potentiel est encore amplifié et tamponné par un amplificateur inverseur A3 pour alimenter l'unité de volmètre 0 à 1V attachée.

Le voltmètre traduit la sortie variable en fonction de la température en une échelle de température calibrée pour produire rapidement les données de température ambiante grâce aux déflexions pertinentes.

L'ensemble du circuit est alimenté par un seul PP3 9 V.

Donc, les amis, il s'agissait de 3 circuits indicateurs de température ambiante cool et faciles à construire, que tout amateur peut construire pour surveiller les variations de température ambiante d'un local rapidement et à moindre coût en utilisant des composants électroniques standard, et sans impliquer de dispositifs Arduino complexes.

4) Thermomètre électronique utilisant IC 723

Tout comme la conception ci-dessus, ici aussi, une diode au silicium est utilisée comme un capteur de température. Le potentiel de jonction d'une diode au silicium diminue d'environ 1 millivolt pour chaque degré centigrade, ce qui permet de déterminer la température de la diode en calculant la tension dessus. Lorsqu'elle est configurée en tant que capteur de température, une diode offre les avantages d'une linéarité élevée avec une constante de temps faible.

Il pourrait en outre être mis en œuvre sur une large plage de températures, de -50 à 200 C. La tension de la diode devant être évaluée de manière assez précise, une alimentation de référence fiable est nécessaire.

Une option décente est le stabilisateur de tension IC 723. Même si la valeur ti absolue de la tension Zener dans ce circuit intégré peut être différente d'un circuit intégré à un autre, le coefficient de température est extrêmement faible (généralement 0,003% par degré C).

En outre, le 723 est connu pour stabiliser l'alimentation 12 volts dans tout le circuit. Notez que les numéros de broches dans le schéma électrique ne conviennent que pour la variante double en ligne (DIL) de l'IC 723.

L'autre IC, le 3900, comprend des amplificateurs quadruples où seuls quelques-uns sont utilisés. Ces les amplis op sont conçus pour fonctionner un peu différemment, ils sont configurés comme des unités entraînées par le courant au lieu de la tension. Une entrée pourrait être considérée comme la base du transistor dans une configuration à émetteur commun.

En conséquence, la tension d'entrée est souvent d'environ 0,6 volt. R1 est couplé à la tension de référence et un courant constant se déplace donc à travers cette résistance. En raison de son grand gain en boucle ouverte, l'ampli opérationnel est capable d'adapter sa propre sortie afin que le même courant se retrouve dans son entrée inverseuse, et le courant traversant la diode de détection de température (D1) reste donc constant.

Cette configuration est importante en raison du fait que la diode est, essentiellement, une source de tension ayant une résistance interne spécifique, et tout type de déviation du courant qui la traverse pourrait en conséquence créer une variation de la tension qui pourrait finir par être traduit à tort par une variation de température. La tension de sortie à la broche 4 est donc la même que la tension à l'entrée inverseuse ainsi que la tension autour de la diode (cette dernière changeant avec la température).

C3 inhibe l'oscillation. La broche 1 de l'IC 2B est reliée au potentiel de référence fixe et un courant constant se déplace par conséquent dans l'entrée non inverseuse. L'entrée inverseuse de IC 2B est reliée au moyen de R2 à la sortie de IC 2A (broche 4), afin qu'elle soit actionnée par un courant dépendant de la température. IC 2B amplifie la différence entre ses courants d'entrée à une valeur telle que l'écart de tension à sa sortie (broche 5) pourrait être lu rapidement avec un 5 à 10 volts f.s.d. voltmètre.

Dans le cas où un indicateur de panneau est utilisé, la loi d'Ohm peut devoir être configurée pour déterminer la résistance série. Si un 100-uA f.s.d. mètre avec une résistance interne de 1200 est utilisé, la résistance totale pour une déviation totale de 10 V doit être conforme au calcul:

10 / 100uA = 100K

R5 doit en conséquence être 100 k - 1k2 = 98k8. La valeur commune la plus proche (100 k) fonctionnera bien. L'étalonnage peut se faire comme expliqué ci-dessous: le point zéro est initialement fixé par P1 à l'aide du capteur de température plongé dans un bol de glace fondante. La déflexion à grande échelle peut ensuite être fixée avec P2 pour cela, la diode peut être immergée dans de l'eau chaude dont la température est identifiée (disons de l'eau bouillante testée avec n'importe quel thermomètre standard à 50 °).




Une paire de: Comment faire un circuit de lampe de poche LED Un article: Faites ce circuit indicateur de température avec affichage LED séquentiel