Встановивши всередині приміщення і поза його кілька датчиків температури серії AD22100 і зібравши дуже простий пристрій із звичайного стрілочного мікроамперметра і ще кількох деталей, можна в будь-який момент дізнатися температуру в інших точках.
Датчики температури серії AD22100 випускають в корпусах двох модифікацій (рис. 1).
Крім конструкції корпусу, датчики з різними буквеними індексами відрізняються робочими інтервалами температури: КТ (KR) - 0...+100 °С, AT (AR) - -40...+85 °С і ST (SR) - -50...+150 °С. При напрузі живлення 5 В споживаний струм не перевищує 0,5 мА.
Вихідна напруга Uвих (між висновками 2 і 3 або 2 і 4) лінійно залежить від температури корпусу датчика. Його значення при температурі Т, заданої у градусах Цельсія, можна знайти за формулою
яка справедлива при напрузі живлення Un від 4 до 6 Ст. Відхилення від цього закону не перевищує 1 °С (у датчиків з індексами ST і SR - 2 °С).
Таким чином, при Un=5 В і Т=0 °С напруга на виході датчика - 1,375, змінюючись на 0,0225 з кожним градусом температури. Характеристики датчиків строго нормовані, тому при необхідності їх можна підключати по черзі до одному і тому ж вимірника температури без додаткового калібрування. На рис. 2 показана схема багатоточкового термометра, в якому реалізована ця ідея.
Число розміщених в необхідних місцях датчиків ВК 1-ВКп обмежена лише сумарним струмом, що споживаються від батареї GB1. Будь-який з них підключають до вимірювального вузла натисканням відповідної кнопки SB1-SBn. Одночасно друга група контактів кнопки замикає ланцюг живлення приладу. Висока крутизна температурної характеристики сенсора дозволила обійтися без підсилювача, застосувавши в якості індикатора температури мікроамперметр РА1, включений у діагональ вимірювального моста, утвореного датчиком і резистивним дільником напруги R1R5R6.
Щоб нульовій температурі відповідало нульове показання мікроамперметра, сумарне падіння напруги на резистора R5 і R6 повинне бути дорівнює 1,375, чого домагаються за допомогою підлаштування резистора R6. Сума опорів резисторів R2, R4 і рамки мікроамперметра обрана таким чином, що кожному градусом температури відповідає відхилення стрілки мікроамперметра РА1 на 1 мкА. Це дозволяє, взявши мікроамперметр потрібної чутливості, використовувати наявну на його шкалі градуювання для відліку температури.
Інтегральний стабілізатор DA1 знижує напругу батареї GB1 до необхідних для живлення датчиків 5 Ст. Світлодіод HL1 служить індикатором не тільки включення приладу, але і стану батареї GB1. Поки її напруга в нормі (6,8...9 В), при натисканні будь-якої з кнопок SB1-SBn до світлодіода HL1 буде прикладена напруга понад 1 8 і він буде світитися. Повна відсутність світіння світлодіода свідчить про необхідність замінити батарею.
Щоб не впливати на роботу стабілізатора DA1, струм в ланцюзі контролю вибрано невеликим, а в якості HL1 застосований світлодіод червоного світіння підвищеної яскравості. Якщо встановити світлодіод іншого кольору, зміниться поріг спрацьовування індикатора.
Монтаж термометра - навісний. Більшість деталей, в тому числі один з датчиків (наприклад, ВК 1), можна розмістити на платі з склотекстоліти і зміцнити її на висновки мікроамперметра РА1. Останній поміщають в корпус з ізоляційного матеріалу. На передній панелі приладу, крім мікроамперметра, встановлюють кнопки і світлодіод HL1.
Якщо датчики винесені на відстань більше 1...2 м від вимірювального блоку, сполучні проводи повинні бути екрановані. Датчики, встановлені на відкритому повітрі або в приміщенні з підвищеною вологістю, а також місця пайки проводів до їх висновків обов'язково захищають вологостійким, наприклад, епоксидним компаундом. При вимірюванні температури води або іншої рідини на захист датчиків від її впливу слід звернути особливу увагу.
Автором використаний малогабаритний мікроамперметр М4248 50-0-50 мкА. Для підвищення точності відліку температури бажано застосувати прилад зі шкалою більшого розміру, але з тими ж значеннями струму повного відхилення стрілки в одну і іншу сторону. Справа в тому, що датчики серії AD22100 не можуть приймати "впадає" в висновок 2 струм понад 80 мкА, а саме в цьому режимі вони в даному термометрі працюють при мінусовій температурі.
Збалансувавши вимірювальний міст не нульовий, а при мінімальною негативною температурі, можна скористатися микроамперметром з нулем на початку шкали і значно більшим струмом повного відхилення ("випливає" з датчика струм може досягати декількох міліампер). Для цього достатньо з допомогою підлаштування резистора R6 встановити напруга в точці з'єднання резисторів R1, R2 і R5 рівним вихідного напруги датчика при потрібній температурі. Природно, оцифровку шкали мікроамперметра в цьому випадку доведеться змінити.
Калібрують термометр, поміщаючи один з датчиків по черзі в холодну і гарячу середовище, наприклад, воду з контрольованою точним лабораторним термометром температурою. При температурі середовища, близької до нульової (або інший, при якій міст має бути збалансований), стрілку мікроамперметра РА1 встановлюють на відповідне показання зразкового термометра поділку шкали з допомогою підлаштування резистора R6.
Потім переносять датчик в середовище з температурою, як можна більше відрізняється від першою, чекають стабілізації показань (стрілка мікроамперметра РА1 повинна перестати "повзти") і знову встановлюють стрілку на потрібне поділ. На цей раз - підлаштування резистором R4. Якщо меж регулювання R4 недостатньо, слід змінити номінал резистора R2. Процедуру калібрування необхідно повторити кілька разів.
Автор: І. Нечаєв, р. Курськ