磁翻板液位计

一体化数显温度计原理

前言:一体化数显温度计主要应用于应用与冶金、石油、化工、电力、轻工、纺织、食品、国防以及科研等工业部门,一体化数显温度计原理有分2个方面来说明:一个是测温探头的工作原理。二个测量显示的原理

 

数显温度计测温探头原理

如图3-2所示的电路中,电阻R1-R3二极管V1V3,三极管V3构成温度传感器电路。其中,VD1,VD2串接作为测温探头,R1-R3VD3V1构成恒流源电路,给测温探头提供恒定的正向电流。

大家知道,半导体二极管的正向电压降取决于正向电流的大小和温度,当正向电流一定时,正向压降随温度的升高而下降。对于普通的硅二极管1N4148而言,具有约-2.1mV/℃的温度系数,当两个1N4148串接时,总的正向压降与温度的关系约为-4.2mV。理论和实降都已证明,在-50℃~+150℃的范围内,二极管的测温精度可达±0.1℃。与其它温度传感器相比,二极管的温度传感器具有灵敏度高、线性好、简便的特点。而且当二极管的正向电流和温度一定的情况下,其正向压降是非常稳定的。

数显温度计工作原理

数显温度计测温显示原理

测量探头把待测温度转换为相应的电压后,因为要实现温度的数字显示,就必须有模拟/数字转换装置。在本电路中,就是以A/D转换器MC14433为核心而设计的。

MC14433是单片CMOS3-1/2位)双积分型A/D转换器,该A/D转换器的转换精度高达±0.05%±1字;转换速率为225/秒;输入阻抗大于1000M欧;外围元件少,电路结构简单;量程为1.999V199.9mV两档;输出8421BCD代码,经译码后实际LED动态扫描显示。MC14433的第2脚为外接基准电压Vref输入端;第3 脚为被测电压Vin输入端;第1脚为模拟地,此端为高阻输入端,是被测电压和基准电压的地;第15脚为过量程输出标志端OR,平时OR为高电平,当|Vin|>Vref   即超过量程时,OR为低电平。被测电压Vin与其准电压Vin与基准电压Vref成下列比例关系(当小数点定位于4LED数码管的十位数时):

输出读数=VinVref×199.9

因为MC14433以扫描方式输出数据,所以只需要用一个译码器就能驱动4只共阴极LED数码管,其中千位数的数码管只接“bc”两段。4LED数码管的公共阴级分别由MC1413中的4个达林顿复合晶体管驱动。

负号由千位数的LED数码管“g来显示,显示负号的“gMC14433Q2控制,当输入负电压时(对应温度为0℃以下),Q2“0”,显示负号的“g通过R15欧电阻点亮;当输入正电压时(对应温度为0℃以上),Q2“1”使MC1413的另一个达林顿复合晶体管把流过R15的电流旁路到地,使显示负号的“g熄灭。

小数点固定在十位数的LED数码管,通过R16给小数点“dp”提供电流,使小数点“dp”点亮。

对应该装置的电路板图如图3-3所示。

数显温度计测温电路板图

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