1.6 Вимірювання температури.

Якщо використовувати в генераторі времязадающіе елементи з відомою залежністю від температури, то можна з допомогою комп'ютера вимірювати і температуру. На рис. 1 липня зображена схема дуже простого термометра.

На рис. 1.8 наведена калібрувальна крива використаного термісторів в діапазоні температур -20 С + 100 С. Сигнал, що поступає на вхід перетворювача напруга – частота, змінюється від майже 0 В (термістор має при температурі -20 С опір у кілька МОм) до майже +5 В при температурі +100 С. термістор при кімнатній температурі повинен мати опір близько 10 кОм. Термістор і резистор 10 кОм для надійності краще помістити в крапельку епоксидної смоли. Така конструкція дозволить занурювати термометр у різні гази, рідини та інші середовища для вимірювання їх температури.

Для вимірювання температури використовується програма 1.5. Таккактермсрезістори мають великий розкид у температурних коефіцієнтах, то наведемо формулу, за якою обчислюється температура, можна записати в загальному вигляді:

t = to + U*K

де U – виміряне напруга на терморезистор, К – коефіцієнт, що визначається експериментально.

У програму 1.5 можна додати включення звукового сигналу при виході температури із заданого діапазону:

176 IF F<1000 OR F>3000 THEN BEEP 1,10

Як термочутливий елемента можна використовувати котушку мідного дроту, наприклад обмотку реле з опором у кілька сот Ом і більше. Схема підключення аналогічна підключенню терморезистора. Недоліком такого датчика є велика інерційність і невисоке значення температурного коефіцієнта. Гідністю – стабільність температурного коефіцієнта в широкому діапазоні температур. Температурний коефіцієнт міді відомий і складає 0.0039. Опір мідного провідника в залежності від температури обчислюється за формулою:

Rt = Ко + Ro * 0.0039 * t

де t – температура в градусах Цельсія, Ro – опір при 0 градусів Цельсія, Rt – опір при температурі t. Виміряне напруга на Rt записується так:

Ut = Rt * U / (R + Rt) тоді

t = (Ut * R / (U-Ut) – Ro) / (Ro * 0.0039) Додавши до програми 1.5 рядки:

17 INPUT “R- “;R

18 INPUT “Ro=”;E

19 INPUT “U= “;U

176 LET X = (388 – INT(F*K*KD)/0.951)*0.0519

177 LET t = (U”R/(U-X) – E)/(E*0.0039)

178 PRINT AT 12,6;”TEMP (C):”AT 12,16;” “;AT 12,16,t

і отримуємо програму вимірювання температури.

Як термочувстітельного елемента можна використовувати також включені в прямому напрямку кремнієві діоди. Діоди включаються за схемою зображеною на рисунку 1.7 замість терморезистора. Для підвищення чутливості вхідний дільник не використовується (закорачівается резистор R1). Гідністю такого датчика є те, що його свідчення слабо залежать від напруги джерела живлення та стабільності резистора R. Температурний коефіцієнт прямої напруги на кремнієвому діоді відомий і становить 0.002 вольта на градус. З підвищенням температури напруга на діоді падає. Температура в цьому випадку обчислюється за формулою:

t=(Ut- Uo)/0.002

У програму 1.5 потрібно внести зміни:

19 INPUT “Uo = “;Y176 LET U=(388 – INT(F*K*KD)/0.951)*0.00686

177LET t=(U-Y)/0.002

178 PRINT AT 14,6;”TEMP (C)”;AT 14,16;” “;AT 14,16,t

Для підвищення чутливості можна включити 2-3 діода послідовно. Температурний коефіцієнт, який потрібно підставити в рядок 177, відповідно буде 0.004 і 0.006. Попередньо необхідно призвести калібрування і визначити величину Uo при нулі градусів Цельсія.

Як датчик температури можна використовувати і конденсатори, деякі з яких мають досить великі температурні коефіцієнти ємності. Для цієї мети підходять конденсатори типу КМ5 або КМ6 з температурною групою Н90. Поекспериментувати з такими датчиками надамо зацікавленому читачеві.