Opisane w artykule termometry zbudowane niezwykłe: w pierwszym z nich termoczuły element (termorezystor) jest włączony w integrującą łańcuch, w drugim - w różnicującą. Zmiana stałych czasu tych łańcuchów pod wpływem hb termistor temperatury otoczenia przekształca się w zmiana czasu prostokątnych impulsów, w wyniku czego zmienia się napięcie skuteczne na wyjściu urządzenia, które jest rejestrowane pełnej skali. Sztućce wykonane są szeroko rozpowszechnione cyfrowych układach scalonych i są dostępne do powtórzenia, nawet dla początkujących radioamatorów.
Termoczuły element w analogowych termometrach najczęściej obejmują pomiarowy most. Taki czujnik temperatury ma poważną wadę, związane z koniecznością ograniczenia prądu przez most wartościami, bez rozgrzewanie tworzących go rezystorów. Ponadto, często stawiane są bardzo wysokie wymagania co do stabilności napięcia podawanego na pomiarowy most. Dla wzmocnienia sygnału nagrywanego z mostu i stabilizacji podawanego na niego napięcia w wielu analogowych termometrach używają wzmacniacze operacyjne. To komplikuje konstrukcję i nawiązanie podobnych urządzeń.
Od wymienionych wad wolny proponowany impulsowe termometr. Zawiera on generator impulsów prostokątnych, integrującą łańcuch z termoczuły elementem, shaper impulsów i miernik rejestrujący skuteczne napięcie, które jest proporcjonalne do czasu impulsów. Najbardziej nadają się do tego urządzenia CMOS cyfrowe układy scalone: u nich napięcie niskiego poziomu praktycznie nie różni się od 0, a wysokiego - napięcia zasilania.
Schemat termometru pokazano na rysunku. 1.
Na elementach DD1.1, DD1.2 zmontowany generator impulsów prostokątnych o częstotliwości uzupełnienie około 60 khz i współczynniku trwania 2. Od alternatora wahania wpływają na integrującą łańcuch RK1R2C2. W zależności od oporu termorezystor (dalej termistora) RK1 zmienia się stała czasowa zintegrowanie łańcucha i, odpowiednio, czas trwania impulsów, pochodzących na wejście shaper, wykonanego na elementach DD1.3 i DD1.4. Czas trwania impulsów na wyjściu elementu DD1.4 proporcjonalna do temperatury i określa efektywne napięcie, które jest rejestrowane przez centralę РА1. Przybudowany rezystor R1 służy do regulacji "zera", R2 - do regulacji czułości (maksymalny przy jego minimalnym oporze). Przy nominale termistora nie więcej niż 5 kom zależność oporu od temperatury jest zbliżona do liniowej w przedziale od -20 do +50 °C. Błąd pomiaru nie przekracza ±1 °C.
Stabilność napięcia zasilania (a więc i amplitudy impulsów) zapewnia parametryczny stabilizator na elementach VD1 i R3. Pobór termometr prąd nie przekracza 7 ma.
Wszystkie części, z wyjątkiem termistora RK1 i mikroampiermietra РА1, umieszczone na płytce drukowanej, wykonanej zgodnie z rys. 2.
Opłata jest przeznaczona do stosowania stałych rezystorów МЛТ, drucianych podstrojecznych rezystorów СП5-3, kondensatorów KM-6 (C1 i C2 - wskazane jest, aby grupy М47 lub М75). Termistor RK1 - КМТ17 z ujemnym TKS. Mikroampiermietr РА1 - М4387, lub dowolny inny z prądem pełnego odchylenia zegara, aż do 1 ma i wewnętrznym oporem nie mniej niż 500 Ohm.
W ramach termistor jest umieszczony w wannie z topniejącym lodem i podstrojecznym rezystorem R1 ustalane strzałkę urządzenia РА1 na zerowy znak czasu. Następnie czujnik przenoszą się w wodzie, podgrzane do temperatury +50 °c, a podstrojecznym rezystorem R2 domagają się odrzucenia zegara, aż do ostatniego poziomu.
Do pomiaru temperatury w szerokim zakresie, na przykład, od -60 do +150 °C, równolegle termistor-wyłączenie oporem R lub szeregowo z nim należy włączyć rezystor o 3R lub 1/3R odpowiednio. Czułość urządzenia po takich usprawnień, oczywiście, zmniejszy się, a błąd pomiaru może wzrosnąć do ±3...5 °C. Jeśli wymagana jest większa dokładność, określony zakres mierzonych temperatur należy rozbić na dwa-trzy podskala i spędzić liniearizacyju termistora w każdym podskala. W tym przypadku błąd pomiaru można zmniejszyć do ±1 ...1,5 °C.
U układów TTL, ТТЛШ, w porównaniu z układami scalonymi serii CMOS, poziomy logiczne znacznie różnią się od idealnych wartości. Ponadto, podstawowych elementów układów tych serii dość rozsądne wejściowe prądy. Dlatego termometr na takich układach scalonych należy zebrać według schematu pokazanego na rys. 3.
Wahania w kształcie prostokąta z częstotliwością powtarzania 60 khz, wytwarzanych przez generator na elementach DD1.1, DD1.2, są przekazywane na wejścia buforowych elementów DD1.3 i DD1.4. Eliminują one wzajemny wpływ różnicujących łańcuchów C2R3RK1 i C3R4 i zmniejszają obciążenie na alternator, co korzystnie wpływa na stabilność jego częstotliwości. Element DD1.6 tworzy sekwencję, w której czas trwania impulsów jest określana "wzorcowy" różnicującej łańcuchem R4C3, a DD1.5 - sekwencja, w której to zależy od oporu termorezystor RK1, przychodzącego w pomiarową różnicującą łańcuch RK1R3C2. W rezultacie przez urządzenie РА1 płynie prąd pulsujący, efektywne którego wartość proporcjonalnie do temperatury otoczenia. W nominałach elementów różnicujących łańcuchów, podanych na schemacie, diody VD1, VD2 można wykluczyć. Jednak, jeśli używane są rezystory mniejszych nominałach i kondensatory C1 - C3 większej pojemności, dla ochrony falowników DD1.5, DD1.6 od przebicia diody te są niezbędne.
W termometrze korzystają z części tych samych typów, co w poprzednim. Zamiast К555ЛН1 dopuszczalne jest stosowanie układów К155ЛН1, К155ЛНЗ, К155ЛН5, К1533ЛН6. Dioda КД521А można zastąpić inną diodą tej serii, a także serii КД522.
Wszystkie części, z wyjątkiem termistora RK1 i mikroampiermietra РА1, umieszczone na płytce drukowanej (rys. 4). Ustawienia termometru sprowadza się do instalacji rezystorem R3 maksymalnej temperatury, a rezystorem R4 - zero. W przedziale temperatur od -20 do +50 °C błąd pomiaru nie przekracza ±1 °C.
Tym termometrem można mierzyć temperaturę ciała. Fabrycznie urządzenie, należy skalibrować w przedziale +36. ..+40°C. ten termistor jest umieszczony w podgrzać do +36 °C olej wazelinowy i podstrojecznym rezystorem R4 ustalają strzałkę mikroampiermietra na zerowy znak czasu. Następnie, podnosząc temperaturę oleju do +40°C, rezystorem R3 ustalają strzałkę na ostatni podział skali. Te operacje należy powtórzyć dwa-trzy razy dla lepszej powtarzalności wyników pomiaru. (Podczas kalibracji urządzenia należy używać olej wazelinowy, a nie wodę, ponieważ z powodu dużej przewodności roztworów wodnych wyniki pomiarów znacznie zniekształcone).
Po kalibracji termistor jest umieszczony w szklanej rurki, zalutowaną z jednej strony, i zalać żywicą epoksydową. Taka konstrukcja czujnika eliminuje błąd przy pomiarze temperatury spowodowane kontaktem elektrycznym termistora ze skórą pacjenta.
W przedziale temperatur od +36 do +40 °C temperaturowa zależność oporu termistora praktycznie jest liniowy. Przy użyciu jako C1-C3 termostabilnych kondensatorów (np. sludianych lub ftoropłastowych) błąd pomiaru w tym przedziale nie przekroczy ±0,1°C.