User manual

!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
Strona'5'z'18!
Dystrybucja'Conrad'Electronic'Sp.'z'o.o.,'
Copyright'©'Conrad'Electronic'2011,'Kopiowani e,'r o z p o wszechnian i e ,'zmiany'bez'zg ody'zabron io ne.'
www.conrad.pl'
www.conrad.pl!
Zmiany w konstrukcji lub działaniu urządzenia i stosowanie elementów innych niż określone w opisie
skutkuje utratą atestu.
Opis układu połączeń
Elektroniczny termometr niczym nie różni się od cyfrowego woltomierza (DVM) mierzącego zmienne
napięcie na rozdzielniku oporowym. Zastosowany w niniejszym urządzeniu układ połączeń typu ICL
7107 jest podzespołem sterującym dla automatycznych woltomierzy cyfrowych wyposażonych w au-
tomatyczną funkcję kalibrowania do zera oraz sterowniki wskaźnikowe.
Układ doskonale radzi sobie przy prostym, nieustabilizowanym napięciu zasilającym, które przykłado-
wo może być dostarczane za pomocą zasilacza sieciowego podłączonego do gniazdka zasilającego.
Regulator napięcia typu IC3 przetwarza napięcie sieciowe na stałe napięcie rzędu 5 V dla IC1. Dodat-
kowo wymagane negatywne napięcie pomocnicze wytwarzane jest za pomocą taktu oscylatora i ste-
rownika typu CMOS z IC2, te natomiast poprzez C2 i D2 ładują kondensator elektrolityczny C1 na ok.
-4V. Napięcie jest selekcjonowane wewnętrznie, po czym następuje jego stabilizacja.
Sterowanie wskaźnika diodowego LED odbywa się poprzez IC1 posiadający na segment po jednym
sterowniku wyposażonym w gniazdo wyjściowe prądu stałego. Umożliwia to eliminację wstępnych
oporów segmentowych ograniczających natężenie prądu i pozwala na uzyskanie stałej jasności świe-
cenia, niezależnie od doprowadzanego z zewnątrz napięcia. Także znajdująca się na samym skraju
po lewej stronie pozycja może zostać wyposażona w standardowy, siedmiosegmentowy wyświetlacz,
nawet jeśli aktywne są najwyżej dwa elementy ('1' [id 100⁰C] lub znak minus [poniżej 0⁰C]).
Zasilanie sygnału pomiarowego zachodzi na ICL 7107 poprzez przyłącza nr 30 (biegun masy) oraz 31
(biegun dodatni). Kondensator C7 służy w tym przypadku do zwierania ewentualnych części napięcia
zmiennego (np. punktów napięcia zakłócającego). Wybór biegunowości napięcia pomiarowego jest z
zasady dowolny, jednak w tym przypadku musi zachodzić w opisany sposób, ponieważ tylko wtedy
przy temperaturze ujemnej będzie widoczne również oznakowanie minus.
W przypadku używania zwykłego woltomierza cyfrowego punkt odniesienia (Common, Pin 35), odnie-
sienie ujemne (-Ref, Pin 35) oraz biegun masy sygnału wejściowego (In Lo, Pin 30) są nawzajem ze
sobą powiązane. Biegunowość na wejściu 31 określa wówczas wartość wskazania, która jest pozy-
tywna (dodatnia), gdy naprzeciwko przyłącza 31 znajduje się potencjał dodatni 30. W innym wypadku
wartość (znak) jest negatywna.
Ponieważ napięcie wprowadzane jest z rozdzielnika napięciowego R7/KTY10, do dyspozycji są jedy-
nie dodatnie sygnały. Sztucznie podwyższając wejście pomiarowe 30 w stosunku do suwaka regulato-
ra P2 (w stosunku do 32&35) doprowadza się do przesunięcia punktu zerowego.
Wszystko co znajduje się poniżej poziomu odniesienia na Pin 30, IC odbiera jako sygnał ujemny i
aktywuje pojawienie się wartości negatywnej. Ponieważ zmiana napięcia na czujniku temperatury
zachodzi poniżej i powyżej poziomu odniesienia, powstają dodatnie i ujemne wartości pomiarowe. W
odniesieniu do przyłączy 32&35 napięcie na Pin 31 nadal jest wyłącznie dodatnie. Również w tym
wypadku wszystko zależy od sposobu analizy danego przypadku. Właściwe kalibrowanie skali należy
przeprowadzić poprzez nastawienie P1 tak, by dokładne napięcie referencyjne ustalone zostało na Pin
36.
Mimo poprawnej linearyzacji przy krzywej charakterystycznej czujnika utrzymuje się błąd szczątkowy,
który sumuje się z błędem tolerancji posobnika odpornościowego R7, zwiększając jego wartość o
nieco powyżej 2% (w granicy zakresu). W efekcie jest to, biorąc pod uwagę wkład całościowy, duża
dokładność, zwłaszcza że błąd pomiarowy w środku zakresu jest bliski zeru (ustawienie P1).
Rozważania te są decydujące, zważywszy na fakt, że w przypadku krytycznych komponentów wolto-
mierza (kondensatory kalibrowania zerowego i integratora) nie zachodzi potrzeba podejmowania cza-
sochłonnych działań (wystarczą typy standardowe). Uwarunkowane w ten sposób odchylenia znikają