Teploměry

Teploměr je zařízení, které se používá k měření teploty jakéhokoli konkrétního zařízení nebo živého těla a zobrazuje naměřenou hodnotu. Stupnice teploměru může být ve stupních Fahrenheita nebo Celsia.

“jednoduché obvodové projekty pro studenty inženýrství ”

2 Druhy konvenčních teploměrů používaných dříve

1. Žárovky nebo rtuťové teploměry: Tyto teploměry se skládají z uzavřené skleněné trubice se skleněnou nádobou ve tvaru baňky na konci. Funguje na principu, že kapaliny se při zahřívání rozpínají. Nevýhodou těchto teploměrů je však to, že mohou měřit teplotu pouze do určité míry. Také teploměry jsou založeny na expanzi hmoty s nárůstem teploty a odečty byly prováděny z odečtu stupnice. To často vede k chybným výsledkům. Také v případě náhodného nebo úmyslného rozbití trubice může být uniklá rtuť velmi nebezpečná. S těmito teploměry proto musí být zacházeno velmi opatrně. Rtuť má také nízký bod tuhnutí a nelze ji použít v místech s nízkou teplotou okolí.

2. Bimetalové teploměry: Tyto teploměry se skládají ze dvou kovů spojených dohromady a jak se tyto kovy zahřívají, rozšiřují se různými rychlostmi, což způsobuje ohyb kteréhokoli z kovů. Tento bimetalový proužek je připevněn k číselníku s kalibrovanou teplotní stupnicí pro indikaci naměřených hodnot. Tyto teploměry lze připojit ke spínači na druhém konci a změna teploty může způsobit otevření a zavření spínače. Tyto teploměry lze použít k řízení teploty. Mohou být instalovány uvnitř chladničky nebo trouby. Tyto systémy jsou však také snadno náchylné k rozbití. Kalibrace není přesná a lze ji snadno změnit. Tyto teploměry také nelze použít při nízkých teplotách.

Po přečtení výše napsaných věcí jste již museli mít představu o teploměrech a potřebě přejít k jinému přístupu k teploměrům. U obou výše uvedených dvou druhů teploměrů spočívá hlavní problém v principu a použité zobrazovací technice. Základní řešení tedy spočívá v nahrazení celého principu a metody zobrazení.

Definování digitálního teploměru:

Skládá se z termistoru pro snímání teploty a elektronického zobrazení teploty. Digitální teploměry se používají orálně, rektálně nebo pod paží. Může číst teplotu od 94 ° F do 105 ° F.

Součásti digitálního teploměru:

baterie : Jedná se o knoflíkovou baterii LR41 vyrobenou z kovu a poskytuje teploměru přibližně 1,5 V.

Buňka LR41 (LR736) držitele olova

Tělo : Tělo teploměru je vyrobeno z tvrdého plastu a je 100,5 mm dlouhé a jeho šířka se liší zdola nahoru, spodní část je tenčí.

Digitální lékařský teploměr od rambergmedia

Thermister: Jedná se o polovodičový materiál vyrobený z keramiky a slouží ke snímání teploty. Je umístěn na špičce teploměru spojením s epoxidem a je uzavřen uvnitř uzávěru vyrobeného z nerezové oceli.

NTC kuličkový termistor od Ansgar Hellwig

LCD: Jedná se o displej teploměru a měří přibližně 15,5 mm dlouhý a 6,5 mm široký. Zobrazuje naměřenou hodnotu na 3 sekundy a poté začne blikat, což indikuje další měřenou teplotu.
Obvod : Skládá se z ADC a mikrokontroléru spolu s některými pasivními součástmi.

Obvod digitálního teploměru od GXTI

Digitální teploměr Princip fungování

Digitální teploměr se v zásadě skládá ze snímače, který měří změnu odporu v důsledku tepla a převádí tuto změnu odporu na teplotu.

Obvod digitálního teploměru:

Obvod digitálního teploměru

Termistor je odpor, jehož hodnota odporu se mění s teplotou. Jak se termistor zahřívá, jeho odpor se zvyšuje nebo snižuje (v závislosti na tom, zda se jedná o záporný teplotní koeficient nebo kladný teplotní koeficient). Analogový výstup z termistoru je dodáván do ADC vodiči, kde je převeden na digitální signál a poté je předán mikrokontroléru k dalšímu zpracování a výstup ve formě odečtu teploty je zobrazen na LCD displeji propojeném s mikrokontrolérem .

Sada digitálního teploměru využívající teplotní senzor DS1620 a řídicí aplikaci

Používá se digitální teplotní senzor, který poskytuje 9bitové čtení teploty a je propojen s mikrokontrolérem. Mikrokontrolér přijímá tento digitální vstup a zobrazuje jej na LCD s ním propojeném rozhraní.

Schéma zapojení digitálního teploměru

Výše uvedený systém se skládá z teplotního senzoru IC DS1620, což je 8kolíkový IC a může měřit teplotu od -55 stupňů Celsia do +125 stupňů Celsia. Obsahuje dva kolíky, které indikují, zda naměřená teplota překračuje uživatelem definovanou teplotu. Toto zařízení lze tedy také použít k řízení spínání zátěží v případě jakýchkoli teplotních výkyvů.

Ve výše uvedeném systému teplotní IC nejprve měří teplotu okolí a převádí tuto teplotu na digitální data a přivádí ji do mikrokontroléru, který zobrazuje odečet teploty na displeji. Pomocí tlačítkových spínačů lze nastavit uživatelem definovanou teplotu. Když se okolní teplota zvýší nebo sníží na hodnotu definovanou uživatelem, mikrokontrolér odpovídajícím způsobem řídí spínání relé, a tím i zátěž.

Moderní dostupné digitální teploměry:

Digitální teploměr ref ECT-1: Měří teplotu od 32 ° C do 42 ° C s přesností 0,1 ° C. Používá se hlavně v lékařských aplikacích.

“kutilské elektronické projekty pro začátečníky ”

Digitální teploměr Číslo modelu: EFT-3: Měří teplotu od 50 ° C do 125 ° C. Používá se k měření teploty pevných a tekutých potravin

Digitální teploměr Thermolab IP65: Měří teplotní rozsah od 50 do 200 ° C s přesností +/- 1 ° C.

Výhody digitálních teploměrů:

Přesnost : Odečet teploty nezávisí na odečtu stupnice a místo toho se zobrazuje přímo na displeji. Proto lze teplotu odečíst přesně a přesně.
Rychlost : Digitální teploměry mohou dosáhnout konečné teploty za 5 až 10 sekund ve srovnání s běžnými teploměry.
Bezpečnost: Digitální teploměry nepoužívají rtuť, a proto jsou rizika rtuti vyloučena v případě, že se teploměr rozbije.
Silný : Teploměr není nutné třepat, aby byla zajištěna správná hladina rtuti, a proto je vyloučeno riziko poškození trubice.

Aplikace digitálního teploměru:

Lékařské aplikace : Digitální teploměry se používají k měření teploty lidského těla kolem 37 ° C. Tyto teploměry jsou většinou typu sondy nebo ucha. Měří tělesnou teplotu orálně, konečníku a podpaží.

Námořní aplikace : Digitální teploměry s vysokoteplotním čidlem výfukových plynů jako teplotním čidlem lze použít v námořních aplikacích pro měření místní teploty.

Průmyslové aplikace : Digitální teploměry se používají také v elektrárnách, jaderných elektrárnách, vysokých pecích, v lodním průmyslu atd. Mohou měřit teplotu od -220 ° C do + 850 ° C.

Kredit na fotografie: