1.3 Описание работы электрической схемы

Электрическая схема трехточечного термометра представлена на рис. 1.1 Число размещенных датчиков ВК1…ВК3 ограничено лишь суммарным током, потребляемым от батареи GB1. Любой из них подключают к измерительному узлу нажатием соответствующей кнопки SB1…SB3. Одновременно вторая группа контактов кнопки замыкает цепь питания прибора. Высокая крутизна температурной характеристики датчиков позволяет обойтись без усилителя, применив в качестве индикатора температуры микроамперметр РА1, включенный в диагональ измерительного моста, образованного датчиком и резистивным делителем напряжения R1R5R6.

Чтобы нулевой температуре соответствовало нулевое показание микроамперметра, суммарное падение напряжения на резисторах R5 и R6 должно быть равно 1, 375 В. Этого можно добиться с помощью подстроечного резистора R6. Сумма сопротивлений резисторов R2, R4 и рамки микроамперметра должна быть выбрана таким образом, чтобы каждому градусу температуры, соответствовало отклонение стрелки микроамперметра РА1 на 1 мкА. Это позволит, взяв микроамперметр нужной чувствительности, использовать имеющуюся на его шкале градуировку для отсчета температуры.

Интегральный стабилизатор DA1 понижает напряжение батареи GB1 до необходимых для питания датчиков 5В. Светодиод HL1 служит индикатором не только включения прибора, но и состояния батареи GB1. Пока ее напряжение в норме и находится в пределах 6,8…9 В, при нажатии любой из кнопок SB1…SB3 к светодиоду HL1 будет приложено напряжение более 1,8 В и он будет светиться. Полное отсутствие свечения светодиода свидетельствует о необходимости замены батареи.

Чтобы не влиять на работу стабилизатора DA1, ток в цепи контроля выбран небольшим, а в качестве светодиода НL1 применен светодиод красного свечения повышенной яркости. Если установить светодиод другого цвета, то изменится порог срабатывания индикатора.

В качестве датчика температуры можно также применить три соединенных последовательно полупроводниковых диода. Они могут быть любого типа - германиевыми или кремниевыми. Важно лишь, чтобы диоды были малогабаритными, это уменьшит инерционность прибора.

Действие термометра, в данном случае, основано на том, что падение напряжения на полупроводниковом диоде при неизменном прямом токе линейно зависит от температуры его p-n перехода. Если при нулевой температуре установить ток через микроамперметр РА1 равным нулю, то с нагревом диодов напряжение на них уменьшается и через микроамперметр потечет ток, пропорциональный температуре.

При колебаниях температуры в месте установки датчика на 20 єС показания термометра будут изменяться менее чем на 1 %. Но если оставить в схеме один диод, сохранив прежнюю чувствительность, то погрешность увеличится в три раза.