Číslicový teploměr

Technické údaje

Měřící rozsah: 0 až 99°C s rozlišením 1°C
Napájení: stejnosměrné 8 až 12V / proud přibližně 300mA
Teplotní čidlo: 6 křemíkových diod zapojených do série

Princip činnosti

Teplota se snímá šesti sériově spojenými křemíkovými diodami Da až Df, napájenými proudem asi 1,2mA. Teplotně závislý úbytek napětí na diodách řídí periodu monostabilního klopného obvodu (MKO) IC1a, tak, že při vyšší teplotě se napětí čidla snižuje a perioda se prodlužuje. Podobně je zapojen referenční MKO IC1b, jehož perioda je nastavena trimrem P1 tak,aby byla stejná s IC1a při teplotě 0 °C. Oba obvody startují součastně na začátku měřícího cyklu. Hradlem NAND tvořeného IC3d, se získává rozdílový impuls o šířce přímo úměrné hodnotě teploty ve stupních Celsia. Tento impuls spouští IC2b, zapojený jako astabilní klopný obvod (AKO). Kmitočet JAKO je trimrem P2 seřízen tak, aby počet kmitů během trvání spouštěcího impulsu na vstupu A IC2b číselně odpovídal hodnotě teploty čidla. Napočítaná hodnota čítače IC4, IC5 se pak zobrazuje na displeji během zbytku měřícího cyklu.
Zatemňovací impuls přivedený na vývod 4 IC6 a IC7 potlačuje "problikávání" zobrazovačů během plnění čítače.
IC2a je zapojen jako trvale běžící nesymetrický AKO a vyrábí jehlovité impulsy s periodou asi 0,7s. Každý impuls vynuluje čítač a součastně spustí měřicí a referenční klopný obvod. Tím se zahájí nové měření.
Stabilizaci napájecího napětí 5V zajišťuje integrovaný třísvorkový stabilizátor U1.

Uvedení do chodu

Trimr P2 nastavíme na největší odpor, trimr P1 do střední polohy. zobrazovaný údaj na displeji by se měl se vzrůstající teplotou zvětšovat.
Při kalibraci postupujeme takto. Ochladíme teplotní čidlo na 0°C a nastavíme trimrem P1 údaj 00 na displeji. Pak čidlo ohřejeme na 90°C a trimrem P2 nastavíme tento údaj na displeji. Kalibraci několikrát opakujeme.

Seznam součástek:

C1     68n           IC5     7490          
C2     68n           IC6     7446     (4747)     
C3     47µ     16V      IC7     7446     (4747)     
C4     150p     keramika      O1     SC56-11GWA     společná anoda     
C5     100n     keramika      O2     SC56-11GWA     společná anoda     
C6     100n     keramika      P1     2k2     horizontální trimr     
C7     100n     keramika      P2     22k     horizontální trimr     
C8     100n     keramika      R1     18k          
C9     100n     keramika      R2     18k          
C10     10µ     16V      R3     680Ω          
C11     470µ     16V      R4     10k          
D1     1N4148           R5     470Ω          
D2     1N4148           R6     2k2          
D3     1N4148           R7     49k          
IC1     74123           R8-21     470Ω          
IC2     74123           R22     18k          
IC3     7400           R23     18k          
IC4     7490           U1     7805     TO 220     
Da-f     1N4148     6x diody teplotního čidla          

Schéma zapojení:

Deska s plošnými spoji a její osazení součástkami: