一种简易二极管温度计的制作方法.doc
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1、一种简易二极管温度计的制作方法这款蔬菜大棚温度计不用特殊的温度传感器,不用单片机,显示直观,设定超温报警低温报警简单方便,成本不超过20元。经过适当改动还可以作温湿度同时显示。这种蔬菜大棚的温度计很有实用价值。一、温度一电压转换原理硅二极管有正向导通电压随温度上升而下降的特性,在恒定电流偏置情况下,变化率约为-2mV,也就是说负温度系数。由于恒流源制作复杂,往往用电阻与硅二极管串联接一个固定电压,形成分压电路。温度升高,硅二极管分得的电压因温度而下降,固定电压一二极管电压=电阻电压随之升高,电流增大。二极管因偏置电流增大而正向导通电压升高,在这种反作用下,温度系数小于恒流偏置。增大偏置电流,二
2、极管动态电阻减小,这种影响会减小。过度增大偏置电流,二极管发热,测出的温度高于环境温度造成误差。两者要兼顾。选择R5=3.9k偏置电流约0.8mA。使用33/4位数字表,下图电路实测电压为0:2145mV,100:1630mV,估算50:(2145+1630)/2=1888mV。A1:LM358是一块双运放,其一半A1_1用作跟随器,另一半A1_2用作反相放大器,其倍数为-11倍。0时调整输出为2.15V,50时输出为4.97V。在测量中用同一个档位测量,如DC20V为宜。二、LM3914的分段比较原理用电阻将21454972mV细分10等分,分别接比较器和输入电压相比。可以得到11种结果。小
3、于或等于2145mV,大于2145mV(对应0),大于2145+283mV(对应5)10个指示灯依次为不亮,1个灯亮,2个灯亮形成光柱。为了更醒目起见,低于15用绿灯显示,高于35用红灯显示,中间用黄灯显示。LM3914的Rhi是调整上限,Rlo是调整上限。内部含有9个1k分压电阻。如右图所示。2145mV、4972mV必须很稳定,不能受电源电压波动或环境温度变化影响。LM3914内部有一个基准电压为1.25V的稳压电路,位于7(Uout),8(Adj)脚之间。Uout由Rl、R2调整,计算式为Uout=(1+Rl/R2),鉴于测温50运算放大器输出近5V,设计Uout为5.3V。用Wl调节R
4、hiW2调节Rlo,最好用多圈电位器实施细调。R2兼做灯拄电流控制用,R2为1.2k时每灯电流为101.25V/1.2k=10.4mA。LM3914的第9脚Dot/Bar接高,拄形显示,Dot/Bar接低,点状显示。三、上下限温度报警设置用双列金手指接01010。假如上限温度设45,09低电平经过JP2,R9到达U2的第1脚,4001是或非门,1脚输入低,门1等效为反相器,Rl0挂在2脚与3脚之间形成负反馈,2脚电压约等于1/2电源电压位于线性放大的工作点,2脚电压微小变化经过2-3,5-4两级放大,经过电容C2正反馈到2脚,引起自激振荡。频率由Rl0,C2决定。4脚时而高时而低控制4001门
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