Користування встановленими в деяких квартирах газовим водонагрівачем (колонкою) часто пов'язане із незручностями. Якщо, наприклад, колонка розміщена на кухні, то для перевірки і регулювання температури води, що заповнює ванну, доводиться неодноразово ходити з ванної кімнати на кухню і назад. Доцільно встановити датчик температури води в місці її споживання, а індикатор - поруч із колонкою. В цьому разі можна регулювати температуру, не відходячи від колонки.
Електронний термометр, схема якого зображена на рис. 1, вирішує цю задачу. Датчиком температури служать три з'єднаних послідовно напівпровідникових діода (VD1 - VD3). Вони можуть бути будь-якого типу - германиевыми або кремнієвими. Важливо лише, щоб діоди були малогабаритними, це зменшить інерційність приладу. Стабілізована напруга живлення 5 В подають від будь-якого відповідного джерела. Споживаний струм не перевищує 10 мА. Я скористався блоком живлення БП2-3 з комплекту калькулятора БЗ-34.
Дія термометра засноване на тому, що падіння напруги на напівпровідниковому діоді при незмінному прямому струмі лінійно залежить від температури його p-n переходу. Якщо при нульовій температурі движок підлаштування резистора R5 встановити таким чином, що напруга між ним і мінусом джерела живлення дорівнює падінню напруги на діодах VD1 - VD3, струм через мікроамперметр РА1 у цих умовах відсутня. З нагріванням діодів напруга на них зменшується і через мікроамперметр потече струм, пропорційний температурі.
Рамка використаного автором мікроамперметра опором Rp=617 Ом виготовлена з мідного проводу (температурний коефіцієнт опору α=4,3-10-3 °С-1). При зміні температури рамки на ДТ=20 °С приріст її опору складе
Так як динамічний опір діодів VD1-VD3 мало і номінали резисторів R4-R6 невеликі, струм, поточний через мікроамперметр РА1 при заданій температурі, залежить в основному від суми опорів R2, R3 і Rp. В даному випадку вона приблизно дорівнює 7 кОм. Склавши пропорцію 7000 Ом - 100 %, 53 Ом - х %, знайдемо
Отже, при коливаннях температури в місці установки мікроамперметра РА1 на 20 °С показання термометра будуть змінюватися менш ніж на 1 %. А ось якщо залишити в схемі один діод, для збереження колишньої чутливості приладу доведеться зменшити сумарне опір резисторів і рамки у три рази, тому похибка потроїться.
Градуюють термометр в наступній послідовності:
- зануривши діоди VD1 - VD3 в посудину з тане льодом (снігом), підлаштування резистором R5 встановлюють стрілку мікроамперметра РА1 на нульову позначку шкали;
- зануривши діоди в посудину з киплячою водою, підлаштування резистором R3 встановлюють стрілку на відмітку 100 °С.
Залишається закріпити діоди на трубі, по якій тече гаряча вода, як можна ближче до місця, де потрібно контролювати її температуру. Можливий варіант кріплення показаний на рис. 2. Щоб температура діодів 2 не відрізнялася від температури труби 1 і води в ній, вузол слід покрити азбестовим теплоізоляцією 3, а поверх неї - алюмінієвою фольгою 4. Проводами 5, довжина яких практично не обмежена, 2 діоди з'єднують з іншими елементами термометра, які можна розмістити поблизу регулятора газової колонки, навіть знаходиться в іншому приміщенні.
Автор: Ст. Бурков, р. Іваново