Схемы электрический термометр с выносным датчиком. Цифровой термометр с выносным датчиком: схема и отзывы. Правильное место установки термометра с выносным датчиком

На рис. 79 приведены принципиальные схемы простейших полупроводниковых термометров на диодах (рис. 79, а) и транзисторе (рис. 79,6), опубликованные в одном из американских радиожурналов. В термометре, схема которого дана на рис. 79, а, чувствительным элементом (датчиком) служат четыре кремниевых диода, включенных последовательно и питаемых постоянным током величиной 1 мА. При этом используется смещение вольт-амперной характеристики кремниевых диодов в сторону нуля на 2,11±0,06 мВI°С. Таким, образом, при увеличении температуры от —18 до +100° С напряжение, действующее на каждом диоде, уменьшается более чем на 400 мВ (от 688 до 270 мВ). Следовательно, на всех четырех диодах напряжение уменьшится на 1,6 В, т. е. будет в 4 раза больше.

Для измерения колебаний напряжения на диодах они включены в одно из плеч моста, в целом состоящего из делителя напряжения на резисторах R3—R5 и резистора R1 последовательно соединенного с диодами Д1—Д4. Индикатором термометра является микроамперметр, включенный в диагональ моста через переменный резистор R2. Мост питается постоянным напряжением 6 В, стабилизированным кремниевым стабилитроном Д5.

Налаживание диодного термометра сводится к калибровке его шкалы, которую осуществляют следующим образом. Диоды, покрытые водостойким лаком, помещают в сосуд с водой, температуру которой контролируют ртутным термометром. Длина проводников, соединяющих диоды Д1—Д4 с измерителем, может составлять несколько метров. Охлаждая или подогревая воду, можно пройти диапазон температур от нуля до 100° С, делая при этом соответствующие отметки на шкале микроамперметра. «Нуль» смещают в нужное место шкалы прибора, подстраивая переменный резистор R4, а диапазон измерения температуры подбирают переменным резистором R2. Для питания диодного термометра можно использовать любой источник постоянного тока напряжением 12—16 В.

Значительно большей чувствительностью обладает транзисторный термометр, схема которого изображена на рис. 79, б.

Это объясняется тем, что здесь в качестве чувствительного элемента используется транзистор, работающий в усилительном каскаде, собранном по схеме с разделенными нагрузками. Благодаря усилительным свойствам транзистора чувствительность термометра возрастает в десятки раз. Органы регулирования и настройки здесь такие же, как в ранее рассмотренной конструкции.

При изготовлении термометра по схеме рис. 79, а можно использовать диоды типа Д105 или Д106 (Д1—Д4), КС156А (Д5). В термометре по схеме рис. 79, б транзистор Т1 может быть типа КТ315 или КТ312 с любым буквенным индексом. Термометр с транзистором типа КТ312 будет обладать меньшей тепловой инерцией, так как у этого транзистора корпус металлический, а у КТ315 — пластмассовый.

Все описанные термометры могут измерять также и отрицательные температуры вплоть до —70° С. В этом случае в термометре целесообразно установить микроамперметр на 100 мкА с нулем в середине шкалы.

Полупроводниковые термометры очень удобны для дистанционного измерении температуры. Например, поместив несколько групп диодов в различных точках холодильника, путем переключения их можно контролировать температуру соответствующего участка. Другой пример — измерение температуры поверхности земли и околоземного слоя воздуха. В условиях сельской местности это имеет большое значение, так как может предупредить о наступлении весенних и летних заморозков на почве. Следить за температурой почвы или воздуха в саду или в огороде можно по показаниям прибора, установленного непосредственно в помещении. Возможны и другие варианты применения полупроводниковых термометров.

Васильев В. А. Зарубежные радиолюбительские конструкции. М., «энергия», 1977.

В данной статье проведем обзор цифрового термометра , построенного на микроконтроллере Attiny2313 , снабженного выносным цифровым датчиком DS18B20 . Пределы измерения температуры составляет от -55 до +125 градусов Цельсия, шаг измерения температуры составляет 0,1 градус. Схема очень простая, содержит минимум деталей и ее запросто можно собрать своими руками.

Описание работы схемы термометра

Самодельный электронный термометр с выносным датчиком построен на всем известном . В роли температурного датчика выступает микросхема DS18B20 фирмы Dallas. В схеме термометра можно применить до 8 цифровых датчиков. Микроконтроллер взаимодействует с DS18B20 по протоколу 1Wire.

Вначале происходит поиск и инициализация всех подключенных датчиков, затем с них происходит считывание температуры с последующим выводом на трехразрядный семисегментный индикатор HL1. Индикатор может быть применен как с общим катодом (ОК), так и с общим анодом (ОА). Подобный индикатор так же был применен . Под каждый индикатор имеется своя прошивка. Измерять температуру можно как дома, так и на улице, для этого необходимо вынести DS18B20 за окно.

Для Attiny2313 необходимо выставить фьюзы следующим образом (для программы

Цифровые термометры являются очень удобными в использовании. В первую очередь важно отметить, что у них низкий процент погрешности. Многие модели способны определять влажность в помещении.

Устройства с выносными датчиками больше всего подходят для лабораторных исследований. Модели отличаются по чувствительности и типу сенсора. Для того чтобы разораться в этом вопросе, следует рассмотреть стандартную схему цифрового термометра.

Схема устройства

Обычный термометр включает в себя датчик многоканального типа, а также набор резисторов. Непосредственно сигнал на дисплей выводится при помощи небольшой микросхемы. На ней установлены конденсаторы. Для увеличения чувствительности устройства применяются разного типа тиристоры. Разрядность модификации зависит от емкости транзисторов.

Как сделать модель?

Сделать цифровой термометр своими руками довольно просто. Непосредственно сенсор нужно подбирать щупового типа. Модификации с присосками сделать сложно. Также для работы потребуется тиристорный блок. Далее, чтобы сделать цифровой термометр своими руками, берется компактный датчик. Микросхема подбирается серии РР20. Для увеличения чувствительности используются различные элементы. В данном случае можно применять усилитель. На рынке, как правило, представлены импульсные модификации.

Стоят они довольно дорого, однако способны много проработать. Для осуществления процесса калибровки применяются конденсаторы. В среднем емкость элемента не должна превышать 3,5 пФ. Чтобы увеличить порог допустимой температуры, применяются резисторы с различной проводимостью. Для того чтобы подсоединить сенсор, потребуется двужильный кабель. С выходными контактами микросхемы он соединяется при помощи обычного паяльника.

Отзывы о DC-1

Этот цифровой термометр с выносным датчиком является очень простым в использовании. В первую очередь важно упомянуть о широком температурном диапазоне. При необходимости устройство способно точно определять уровень влаги. Интерфейс в данном случае используется серии РС. Гнездо для подключения USB-кабеля производителем предусмотрено. Точность измерения термостата равняется не более 1,3 %.

Скорость калибровки у оборудования довольно высокая. Сенсор в устройстве применяется щупового типа. Для лабораторных исследований модель подходит хорошо. Система защиты предусмотрена серии ИП31. В стандартный набор устройства входит датчик батарейки и непосредственно цифровой термометр. Инструкция также прилагается производителем. Стоит на рынке указанная модель в районе 540 руб.

Описание термометров DC-2

Это довольно простой и удобный цифровой термометр. Схема его включает полевые конденсаторы и импульсный транзистор. Для бытового использования модель подходит идеально. Уровень влаги в данном случае измерять нельзя. Если верить покупателям, то включается оборудование довольно быстро. Батарейки в стандартный комплект входят небольшой емкости. Сквозное сопротивление представленной модификации находится на уровне 4,5 Ом. Непосредственно минимальная допустимая равняется -70 градусов. Интерфейс предусмотрен простой и понятный. Функция запоминания значения в термометре отсутствует. Сенсор используется щупового типа.

Устройство DC-5

Этот цифровой выносной термометр отличается высоким порогом допустимой температуры. Стоит модель довольно дорого, однако имеет массу преимуществ. В первую очередь важно упомянуть о низком проценте погрешности. Датчик используется многоканального типа. Скорость калибровки высокая.

Непосредственно интерфейс применяется серии РС. Система защиты в оборудовании установлена ИП32. Функция влагомера у прибора предусмотрена. Для полевых исследований устройство подходит идеально. Сквозное сопротивление указанной модификации не превышает 6 Ом. Продается представленный термометр по цене от 2100 руб.

Термометры Digital 202

Это компактный и удобный цифровой термометр. Схема его включает емкостные конденсаторы и чувствительный датчик. Многие люди покупают прибор для бытового использования. При желании он способен показать уровень влаги в квартире. Скорость калибровки у модели очень низкая. Также важно отметить, что уровень погрешности равняется целых 2,5 %. Показатель сквозного сопротивления находится на уровне 4 Ом. Система защиты используется ИП 33. Приобрести термометр представленной марки пользователь способен всего за 600 руб.

Отзывы о Digital 320

Указанный цифровой термометр с выносным датчиком продается с довольно качественным сенсором. Непосредственно датчик установлен многоканального типа. Время измерения в среднем равняется 1,2 секунды. Как правило, показатель погрешности не превышает 0,8 %. Наиболее часто модель приобретают для лабораторных исследований. Однако важно отметить низкий порог предельной температуры.

Процесс калибровки в устройстве занимает много времени. Если верить покупателям, то запускается прибор с небольшой задержкой. Всего в устройстве используется две батарейки. Хватает их примерно на три часа работы. Интерфейс производителем предусмотрен серии РС. Разъем для USB-порта находится на боковой панели. Купить указанный термометр можно за 1600 руб.

Описание термометров Digital 700

Указанный цифровой термометр с выносным датчиком является универсальным. В квартире он поможет определить не только точную температуру, но и уровень влажности. Непосредственно датчик используется многоканального типа. Сенсор стандартно предусмотрен щупальный. Показатель усиления в данном случае регулировать нельзя. Интерфейс для управления предусмотрен серии РС.

Если верить покупателям, то включается термометр очень быстро. Однако время получения результата может быть продолжительным. Показатель чувствительности представленной модели колеблется в районе 4,5 мВ. Сквозное сопротивление модификации находится на уровне 5 Ом. Цена на представленный термометр колеблется в районе 1300 руб.

Устройство Digi Sense

Этот цифровой термометр отзывы от покупателей в основном получает положительные. Многие владельцы хвалят прибор за компактность. При необходимости он способен определить точный уровень влажности в помещении. Интерфейс используется стандартно серии РС. При необходимости параметр чувствительности пользователь способен менять. Максимальная допустимая температура оборудования равняется 200 градусов. Всего у модели используется один сенсор.

В данном случае резисторы установлены импульсного типа. Если верить специалистам, то батареек хватает примерно на три часа эксплуатации оборудования. Конденсаторы у термометра применяются емкостного типа. Учитывая это, оборудование обладает высокой точностью Показатель погрешности в данном случае находится на уровне 2,1 %. Купить представленный термометр можно всего за 800 руб.

Термометры Shenzhen К55

Указанный многофункциональный цифровой термометр с выносным датчиком рассчитан на работу в лабораторных условиях. В данном случае сенсор подсоединен через трехжильный кабель. Питание оборудования осуществляется через обычные литиевые аккумуляторы. Время автономной работы - не более трех часов. Микросхема в данном случае предусмотрена коммутируемого типа.

На боковой панели оборудования имеется USB-разъем. Функция запоминания результатов у модели не предусмотрена. Также важно отметить, что модель включается с малой задержкой. Показатель сквозного сопротивления не превышает 5?4 Ом. Продается представленный цифровой термометр с датчиком по цене от 800 руб.

Предлагаемый для самостоятельной сборки цифровой измеритель температуры позволяет в реальном времени измерить температуру в диапазоне от нуля до 99 градусов по Цельсию. Проект разработан на базе микроконтроллера PIC16F1825, драйвера CAT4016 для LED дисплея, температурного датчика DS18200 и двух 7-сегментных светодиодных индикатора с общим анодом. Этот маленький удобный термометр потребляет довольно малый ток и может работать с 4.5 вольтовой батарейкой, составленной из 3-х элементов АА. Яркость дисплея можно изменить, заменив значение резистора R1.

Электронный термометр - принципиальная схема

Характеристики электронного термометра

• Диапазон температур от 00 до 99 градусов
• Входное питание 4,5 - 5В DC
• Ток потребления 20 мА

Знакомая ситуация, когда на улице мороз, сквозь замерзшее стекло ничего не видно и узнать показания уличного термометра не представляется возможным. Еще одна ситуация – деревянные рамы окон недостаточно утеплены. В этом случае термометр наружного расположения дает погрешность, показывая температуру выше, чем есть на самом деле. Происходит так по причине выхода тепла из квартиры. В таких ситуациях поможет электронный термометр с выносным датчиком, дисплей которого расположен внутри квартиры или частного дома, а устройство, определяющее температуру – на улице. Сегодня разберем, какие виды электронных термометров предлагают производители, как устанавливаются и возможно ли собрать такой прибор самостоятельно.

Читайте в статье:

Области применения цифрового термометра с выносным датчиком

Электронный термометр для измерения температуры воздуха с выносным датчиком применяется в частных и многоквартирных жилых домах. Возможно применение для бани или сауны, а также в автомобилях, не оборудованных штатным термометром. Не стало исключением и зоологическая сфера. Электронные цифровые термометры с выносным датчиком температуры используют в помещениях с животными, а благодаря герметичности и в аквариумах.

Полезная информация! Для тех, кто не хочет тянуть провод датчика от устройства на улицу, производитель предлагает беспроводные системы. Датчик температуры располагается на улице, а дисплей, на который выводятся данные – в любом месте квартиры или частного дома.

Электронный термометр с выносным датчиком: устройство и принцип работы

Цифровой термометр с датчиком состоит из нескольких основных частей:

• корпус с жидкокристаллическим дисплеем и микросхемой;
• провод для вывода датчика (обычно 1.5÷2 м);
• термопара на конце провода, считывающая температуру и передающая данные на микроконтроллер.

В зависимости от функциональности такой прибор может считывать только информацию о температуре снаружи помещения, а более высокотехнологичные устройства способны показывать время, дату, температуру внутри комнаты и даже влажность в помещении.

Технические характеристики электронных приборов измерения температуры

Независимо от стоимости устройства, диапазон измеряемых температур составляет от -10 до +50°С внутри помещения, от -50°С до +70°С на улице. Если есть , то диапазон измерения влажности составит от 30 до 100%. При влажности ниже 30% на дисплее будет высвечиваться обозначение «–%».

Как пользоваться термометром с выносным датчиком

Пользоваться измерителем температуры с выносным датчиком довольно просто. Сквозь просверленное в раме из дерева отверстие провод с датчиком выводится за окно, а прибор с дисплеем крепится на стену, либо ставится на тумбу (полку). Если окна пластиковые, провод можно провести при открытой раме и прижать уплотнительной резинкой.

При использовании беспроводных термометров с внешним датчиком наружной температуры все еще проще. Устройство устанавливается в любой точке квартиры или дома. Есть лишь одно ограничение – между датчиком и устройством должно быть не более 60 м.

Виды приборов измерения температуры с выносным датчиком

Такие устройства могут быть:

Уличные электронные термометры: особенности и характеристики

Уличные электронные градусники чувствительны и реагируют на малейшие изменения. Удобство в том, что владелец избавляется от разглядывания шкалы сквозь морозные узоры. А пожилым и людям с плохим зрением напрягаться приходится и в теплое время. Электронный жидкокристаллический дисплей избавляет от этого неудобства. Если есть функция подсветки экрана, то увидеть показания можно издалека невооруженным глазом – контрастность ЖК-дисплея дает такую возможность.

Еще одна полезная опция – гигрометр, встроенный в электронный градусник. Он замеряет влажность воздуха в помещении и выводит данные на экран. Еще одной полезной опцией является гигрометр, встроенный в электронный градусник. Он замеряет влажность воздуха в помещении и выводит данные на экран.

Сегодня производитель предлагает модели электронных термометров со щупом, которые помогут домохозяйке измерить температуру внутри блюда – достаточно ли оно прогрето или наоборот охлаждено. Часто от этого зависит конечный результат. Термометр с выносным щупом можно использовать и в ванной, готовя воду для купания маленького ребенка. Данные высвечиваются практически мгновенно, в отличие от ртутных градусников.

Полезно знать! Автомобильный термометр с выносным датчиком ничем не отличается от комнатного (уличного). Основная задача – правильно расположить провод с термопарой, чтобы он не нагревался от работающего двигателя. Оптимальным вариантом установки будет пространство под передним крылом в месте, куда не попадает грязь.

Преимущества и недостатки электронных градусников

К недостаткам можно отнести только необходимость периодической замены батареек, но делается это настолько редко, что говорить об этом не стоит. Достоинств при этом достаточно много. Это четкий, ясный дисплей, удобство использования, малый процент погрешности, постоянный мониторинг с быстродействием 750 мс.

Дополнительные функции электронных градусников

Дополнительно к измерению температур, цифровой термометр с датчиком может измерять влажность, быть оборудован часами с будильником, календарем и даже возможностью подключения к персональному компьютеру. При этом, скачав нужную программу, можно следить за погодой более профессионально, составлять графики и даже делать свои прогнозы – программа в этом поможет, обработав динамику изменения температуры и влажности за окном.

Полезная информация! Приобретая электронный градусник, обратите внимание на функционал. Если нужно только измерение температуры воздуха на улице, ни к чему переплачивать за опции, которые не требуются.

Электронный термометр с выносным датчиком для бани

Протапливая баню важно знать не только то, насколько нагрелась парная, но и влажность воздуха в ней. Градусники с выносными датчиками здесь незаменимы. Рассмотрим их использование агрессивной среде повышенных температур.

Электронный термометр с выносным датчиком для бани: особенности и достоинства

Особенность градусника для бани в обязательной комплектации его гигрометром. Термопара располагается таким образом, чтобы исключить соприкосновение с кожей. Но даже при случайном прикосновении ожога не будет – термопара не разогревается до такой степени.

Положительное качество – это отсутствие необходимости входить в баню для того, чтобы узнать, насколько она разогрета. Дисплей находится в предбаннике или комнате отдыха. Если используется беспроводная модель и баня недалеко от жилища, можно повесить дисплей дома.

Как правильно установить датчик в бане

Правил установки всего два:

• высота от пола – 1.5 м;
• монтаж в точке, равноудаленной от печи, дверей и окон.

Смонтировать электронный градусник таким образом несложно, а точность его при этом будет максимальной.

Обзор производителей и некоторых моделей электронных градусников

Возможно ли сделать электронный термометр своими руками

Такая работа под силу домашнему мастеру, имеющему некоторые навыки работы с радиоэлектроникой. Хотя, при предельной внимательности и вдумчивости такой опыт можно приобрести именно собрав цифровой термометр своими руками, но начальные знания все же нужны. Для работы понадобится наличие:

• термодатчика (одного или нескольких, но не более трех);
• диодов Шоттки;
• стабилитронов на 3.9 В, 5.6 В и 6.2 В;
• диода 1N4148;
• конденсатора на 16 В/10 мкф;
• резистора 1.5 кОм/0.25 Вт;
• 9-контактного порта USB для подключения собранного устройства к компьютеру.

Инструмент, который нужен для монтажа схемы

Следует понимать, что паяльником смонтировать такую схему получится только при наличии регулятора напряжения. Идеальным вариантом будет паяльная станция или фен. Если же вышеперечисленные устройства отсутствуют, можно попытаться намотать на жало паяльника медную проволоку сечением 4 мм², удлинив его. В этом случае, чем длиннее будет проволока, тем ниже температура. Для микросхем разогрев не должен превышать +260°С. В противном случае они перегреваются и выходят из строя.

Статья