Theorie
Het idee is om de interface van een analoge temperatuursensor (TM35), die rechtstreeks is gekalibreerd naar ºC of er temperatuurschaal, aan de ingang sondes van de meter. De output van de TMP35 tot ºC is gekalibreerd en heeft een temperatuur-naar-spanning schaalfactor van 10mV/ºC. Dit betekent dat de output van de TMP35 zullen 255mV als de omgevingstemperatuur 25.5ºC, enzovoort is. We zullen een eenvoudig kloof-door-ten-netwerk als u wilt schalen van de uitgangsspanning van de TMP35 naar beneden door van factor 10, zodat de spanning gemeten in mV numeriek gelijk aan de temperatuur in ° c zullen construeren. Maar daarvoor is het zeer belangrijk om te begrijpen een beetje van de interne structuur van de ADC van de multimeter.
De meeste van deze goedkope digitale multimeters (universeelmeters) zijn gebaseerd op ICL7106-chip, die een energiebesparende A/D converter met een ingebouwde 3 1/2 cijferige LCD-beeldschermstuurprogramma is. De maximale spanning die tussen haar macht levering pins, V + en V - kan worden toegepast, is + 15V. Echter worden de multimeters (universeelmeters) op basis van deze chip meestal gezien te worden aangedreven door een 9V PP3 of een batterij 12V A23. Het is belangrijk op te merken dat de ICL7106 A/D converter niet de negatieve klemspanning van de batterij als referentie voor A/D-conversie gebruikt. In plaats daarvan gebruikt het een aparte referentie spanning (bekend als gemeenschappelijke terminal of punt COM) die is afgeleid van de voedingsspanning en ligt ergens tussen V + en V-. De reden hiervoor is dat de multimeter kon ook negatieve spanningen meten. De multimeter heeft twee leidt: rood en zwart. De zwarte leiding gaat naar de COM-terminal (die het referentiepunt) en de leiding van rood gaat naar de terminal IN + van de multimeter circuit. De spanning te meten wordt geleverd aan de terminal IN +. De ingangsspanning toegepast op de terminal IN + is op de juiste wijze geschaald (op basis van het geselecteerde bereik) via een on-board circuit voordat het wordt gevoed aan de ingang van de ICL7106 A/D converter. Deze discussie leidt tot de volgende conclusies.
- TMP35 kan niet worden gevoed rechtstreeks vanuit de multimeter batterij (9V of 12V), omdat de maximale bedrijfsspanning van het TMP35 5.5V is.
- De grond van de TMP35 moet hetzelfde zijn als de spanning van de referentie voor de A/D conversie anders de afmetingen verkeerd zal worden.
Schakelschema
Op basis van de eerdere discussie, de TMP35 sensor grond pin wordt verbonden aan de COM-leiding (zwarte sonde) van de multimeter voor juiste ADC metingen. Nu moeten we vinden van een positief aanbod voor de sensor. Voor ICL7106 gebaseerd multimeters (universeelmeters), is de COM-lood vastgesteld op 3V lager potentieel dan de positieve aansluitklem van de accu binnen de multimeter. De minimale bedrijfsspanning van TMP35 is 2.7V. Dus, de TMP35-sensor kan worden gevoed vanuit de positieve aansluitklem van de accu (als Vcc) en de COM-lood (als grond). De output van de TMP35 wordt gevoed aan de IN + terminal (rode sonde) van de multimeter. Nu als je de multimeter knop tot 0-200 mV-bereik, de meter zal tonen de uitgangsspanning (mV) van de temperatuursensor die inderdaad 10 keer de echte temperatuur (ºC).
De volgende stap is de bouw van een netwerk van de kloof-door-10 aan het verkleinen van de uitgangsspanning van TMP35 tot 1/10. Dit kan gebeuren door het aansluiten van twee weerstanden (1.8K en 200R) in serie voor de bouw van een spanning divider-netwerk. De algemene opstelling van het circuit van dit project wordt weergegeven in de afbeelding hierboven. Een externe DPDT schuifschakelaar is opgenomen in het circuit met de thermometer aan en uit zetten. Wanneer de schakelaar is ingeschakeld, worden er twee dingen gebeuren:
1. de TMP35 krijgt voeding.
2. de verdeelde sensor output is aangesloten op de terminal IN + van de accu.
Als u de multimeter voor het meten van spanning, variërend van 0-200 mV, de temperatuur in ° C wordt weergegeven op het LCD-scherm. Wanneer de schakelaar uitstaat, de stroomvoorziening van de sensor is cutoff (die is belangrijk, want we niet de sensor willen te trekken huidige van de accu altijd) en van de multimeter IN + terminal wordt losgekoppeld van de sensor zodat de multimeter kunt zijn normale werking hervatten.
Dit extra circuit zal daarom een thermometer toevoegen aan uw multimeter.
Plaatsen van het circuit binnen multimeter
De TMP35-sensor en het circuit spanning divider worden zorgvuldig geplaatst binnen de multimeter. Zorg ervoor dat er kortsluiting tussen de sensor en de multimeter printplaat zal niet. De afbeeldingen hierboven tonen de plaatsing van de sensor en de schuifschakelaar DPDT. De switch moet worden gelegd op een kant zodanig dat het toegankelijk van buiten.
Uitgang
Nadat de sensor en het voltage divider circuit worden geplaatst binnen en de juiste verbindingen worden gemaakt, is de meter klaar om weer te geven van de temperatuur. Draai de multimeter knop naar 0-200mV bereik en verplaats de dia overschakelen naar betreffende standpunt, zodat de TMP35 sensor wordt aangedreven en de uitgang is aangesloten op de terminal IN + van de multimeter intern. De multimeter toont de gemeten temperatuur in ° c.
Ik hoop dat je genoten hebt van het lezen van deze!
