Digitálne teplomery a ich aplikácie

Vyskúšajte Náš Nástroj Na Odstránenie Problémov





Teplomery

Teplomer je zariadenie, ktoré sa používa na meranie teploty konkrétneho zariadenia alebo živého tela a zobrazuje nameranú hodnotu. Stupnica teplomeru môže byť vo stupňoch Fahrenheita alebo Celzia.

2 Druhy konvenčných teplomerov používaných skôr

1. žiarovkové alebo ortuťové teplomery: Tieto teplomery pozostávajú z utesnenej sklenenej trubice s koncom na konci ako žiarovka. Funguje na princípe, že kvapaliny sa pri zohriatí rozširujú. Nevýhodou týchto teplomerov je však to, že dokážu merať teplotu iba do určitej miery. Teplomery sú tiež založené na rozpínaní hmoty s nárastom teploty a údaje sa odčítavali z údajov na stupnici. To často vedie k chybným výsledkom. Taktiež v prípade náhodného alebo zámerného rozbitia trubice môže byť uniknutá ortuť veľmi nebezpečná. S týmito teplomermi preto treba narábať veľmi opatrne. Ortuť má tiež nízky bod tuhnutia a nemôže sa používať v miestach s nízkou teplotou okolia.




2. Bimetalové teplomery: Tieto teplomery pozostávajú z dvoch kovov spojených dohromady a pri zohrievaní týchto kovov sa rozširujú rôznymi rýchlosťami, ktoré spôsobujú ohýbanie jedného z kovov. Tento bimetalový prúžok je pripevnený k číselníku s kalibrovanou teplotnou stupnicou na indikáciu odpočtov. Tieto teplomery je možné pripojiť k vypínaču na druhom konci a zmena teploty môže spôsobiť, že sa spínač otvorí a zatvorí. Pomocou týchto teplomerov je možné regulovať teplotu. Môžu byť inštalované vo vnútri chladničky alebo rúry na pečenie. Tieto systémy sú však tiež ľahko náchylné na rozbitie. Kalibrácia nie je presná a dá sa ľahko zmeniť. Tieto teplomery tiež nemožno použiť pri nízkych teplotách.

Po prečítaní vyššie napísaných vecí ste už určite mali predstavu o teplomeroch a potrebe prechodu na iný prístup k teplomerom. V obidvoch vyššie uvedených druhoch teplomerov spočíva hlavný problém v princípe a použitej zobrazovacej technike. Základné riešenie teda spočíva v nahradení celého princípu a spôsobu zobrazenia.



Definovanie digitálneho teplomeru:

Skladá sa z termistora na snímanie teploty a elektronického zobrazenia teploty. Digitálne teplomery sa používajú orálne, rektálne alebo pod pažou. Môže čítať teplotu od 94 ° F do 105 ° F.

Komponenty digitálneho teplomeru:

  • Batéria : Je to gombíková batéria LR41 vyrobená z kovu a poskytuje teplomeru napájanie okolo 1,5 V.
Bunka LR41 (LR736) držiteľom elektródy

Bunka LR41 (LR736) držiteľom elektródy

  • Telo : Telo teplomeru je vyrobené z tvrdého plastu, je 100,5 mm dlhé a jeho šírka sa líši zdola nahor, spodok je tenší.
Digitálny lekársky teplomer od spoločnosti rambergmedia

Digitálny lekársky teplomer od spoločnosti rambergmedia

  • Termister: Je to polovodičový materiál vyrobený z keramiky a používa sa na snímanie teploty. Je umiestnený na hrote teplomera spojením s epoxidom a je uzavretý vo vnútri uzáveru vyrobeného z nehrdzavejúcej ocele.
NTC guľôčkový termistor od Ansgara Hellwiga

NTC guľôčkový termistor od Ansgara Hellwiga

  • LCD: Je to displej teplomera a meria okolo 15,5 mm na dĺžku a 6,5 ​​mm na šírku. Na 3 sekundy zobrazuje nameranú hodnotu a potom začne blikať, čo naznačuje ďalšiu teplotu, ktorá sa má merať.
  • Obvod : Skladá sa z ADC a mikrokontroléra spolu s niektorými pasívnymi komponentmi.
Obvod digitálneho teplomeru od spoločnosti GXTI

Obvod digitálneho teplomeru od spoločnosti GXTI

Digitálny teplomer Princíp práce

Digitálny teplomer sa v zásade skladá zo snímača, ktorý meria zmenu odporu v dôsledku tepla a prevádza túto zmenu odporu na teplotu.


Obvod digitálneho teplomeru:

Obvod digitálneho teplomeru

Obvod digitálneho teplomeru

Termistor je odpor, ktorého hodnota odporu sa mení s teplotou. Pri zahrievaní termistora sa jeho odpor zvyšuje alebo znižuje (v závislosti od toho, či ide o záporný teplotný koeficient alebo kladný teplotný koeficient). Analógový výstup z termistora sa dodáva do ADC cez vodiče, kde sa prevedie na digitálny signál, ktorý sa potom odovzdá mikrokontroléru na ďalšie spracovanie a výstup vo forme snímania teploty sa zobrazí na LCD displeji prepojenom s mikrokontrolérom. .

Sada digitálneho teplomeru používajúca teplotný senzor DS1620 a kontrolnú aplikáciu

Používa sa digitálny snímač teploty, ktorý poskytuje 9-bitové čítanie teploty a je prepojený s mikrokontrolérom. Mikrokontrolér prijíma tento digitálny vstup a zobrazuje ho na pripojenom LCD displeji.

Schéma zapojenia digitálneho teplomeru

Schéma zapojenia digitálneho teplomeru

Vyššie uvedený systém pozostáva z teplotného snímača IC DS1620, ktorý je 8pinový IC a dokáže merať teplotu od -55 stupňov Celzia do +125 stupňov Celzia. Obsahuje dva kolíky, ktoré indikujú, či nameraná teplota prekračuje používateľom definovanú teplotu. Toto zariadenie sa tak dá použiť aj na riadenie spínania záťaží v prípade akýchkoľvek teplotných výkyvov.

Vo vyššie uvedenom systéme teplotný IC najskôr meria teplotu okolia a prevádza túto teplotu na digitálne údaje a dodáva ich do mikrokontroléra, ktorý zobrazuje nameranú teplotu na displeji. Pomocou tlačidlových spínačov je možné nastavovať používateľom definovanú teplotu. Keď sa teplota okolia zvýši alebo zníži na hodnotu definovanú používateľom, mikrokontrolér príslušne riadi spínanie relé, a tým aj záťaž.

Moderné dostupné digitálne teplomery:

Digitálny teplomer ref ECT-1: Meria teplotu od 32 ° C do 42 ° C s presnosťou na 0,1 ° C. Používa sa hlavne v lekárskych aplikáciách.

Digitálny teplomer Číslo modelu: EFT-3: Meria teplotu od 50 ° C do 125 ° C. Slúži na meranie teploty tuhých a tekutých potravín

Digitálny teplomer Thermolab IP65: Meria teplotný rozsah od 50 do 200 ° C s presnosťou +/- 1 ° C.

Výhody digitálnych teplomerov:

  • Presnosť : Odčítanie teploty nezávisí od odčítania na stupnici a zobrazuje sa priamo na displeji. Preto je možné teplotu odčítať presne a presne.
  • Rýchlosť : Digitálne teplomery môžu v porovnaní s bežnými teplomermi dosiahnuť konečnú teplotu za 5 až 10 sekúnd.
  • Bezpečnosť: Digitálne teplomery nepoužívajú ortuť, a preto sú riziká ortuti vylúčené v prípade, že sa teplomer pokazí.
  • Silný : Teplomerom netreba otriasť, aby ste dosiahli správnu hladinu ortuti, takže je vylúčené riziko rozbitia trubice.

Aplikácie digitálneho teplomeru:

Lekárske aplikácie : Digitálne teplomery sa používajú na meranie teploty ľudského tela okolo 37 ° C. Tieto teplomery sú väčšinou sondového alebo ušného typu. Meria teplotu tela v ústach, konečníku a v podpazuší.

Námorné aplikácie : Digitálne teplomery s vysokoteplotným snímačom výfukových plynov ako teplotným snímačom sa môžu použiť v námorných aplikáciách na meranie miestnej teploty.

Priemyselné aplikácie : Digitálne teplomery sa používajú aj v elektrárňach, jadrových elektrárňach, vysokých peciach, v lodiarskom priemysle atď. Môžu merať teplotu od -220 ° C do + 850 ° C.

Kredit na fotografiu:

Takže teraz mi dajte vedieť viac o praktických aplikáciách digitálneho teplomeru?