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磁翻板液位計

一體化數(shù)顯溫度計原理

前言:一體化數(shù)顯溫度計主要應(yīng)用于應(yīng)用與冶金、石油、化工、電力、輕工、紡織、食品、國防以及科研等工業(yè)部門,一體化數(shù)顯溫度計原理有分2個方面來說明:一個是測溫探頭的工作原理。二個測量顯示的原理

 

數(shù)顯溫度計測溫探頭原理

如圖3-2所示的電路中,電阻R1-R3二極管V1V3,三極管V3構(gòu)成溫度傳感器電路。其中,VD1,VD2串接作為測溫探頭,R1-R3、VD3、V1構(gòu)成恒流源電路,給測溫探頭提供恒定的正向電流。

大家知道,半導(dǎo)體二極管的正向電壓降取決于正向電流的大小和溫度,當正向電流一定時,正向壓降隨溫度的升高而下降。對于普通的硅二極管1N4148而言,具有約-2.1mV/℃的溫度系數(shù),當兩個1N4148串接時,總的正向壓降與溫度的關(guān)系約為-4.2mV。理論和實降都已證明,在-50℃~+150℃的范圍內(nèi),二極管的測溫精度可達±0.1℃。與其它溫度傳感器相比,二極管的溫度傳感器具有靈敏度高、線性好、簡便的特點。而且當二極管的正向電流和溫度一定的情況下,其正向壓降是非常穩(wěn)定的。

數(shù)顯溫度計工作原理

數(shù)顯溫度計測溫顯示原理

測量探頭把待測溫度轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電壓后,因為要實現(xiàn)溫度的數(shù)字顯示,就必須有模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換裝置。在本電路中,就是以A/D轉(zhuǎn)換器MC14433為核心而設(shè)計的。

MC14433是單片CMOS3-1/2位)雙積分型A/D轉(zhuǎn)換器,該A/D轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換精度高達±0.05%±1字;轉(zhuǎn)換速率為225/秒;輸入阻抗大于1000M歐;外圍元件少,電路結(jié)構(gòu)簡單;量程為1.999V199.9mV兩檔;輸出8421BCD代碼,經(jīng)譯碼后實際LED動態(tài)掃描顯示。MC14433的第2腳為外接基準電壓Vref輸入端;第3 腳為被測電壓Vin輸入端;第1腳為模擬地,此端為高阻輸入端,是被測電壓和基準電壓的地;第15腳為過量程輸出標志端OR,平時OR為高電平,當|Vin|>Vref   即超過量程時,OR為低電平。被測電壓Vin與其準電壓Vin與基準電壓Vref成下列比例關(guān)系(當小數(shù)點定位于4LED數(shù)碼管的十位數(shù)時):

輸出讀數(shù)=VinVref×199.9

因為MC14433以掃描方式輸出數(shù)據(jù),所以只需要用一個譯碼器就能驅(qū)動4只共陰極LED數(shù)碼管,其中千位數(shù)的數(shù)碼管只接“b、c”兩段。4LED數(shù)碼管的公共陰級分別由MC1413中的4個達林頓復(fù)合晶體管驅(qū)動。

負號由千位數(shù)的LED數(shù)碼管“g來顯示,顯示負號的“gMC14433Q2控制,當輸入負電壓時(對應(yīng)溫度為0℃以下),Q2“0”,顯示負號的“g通過R15歐電阻點亮;當輸入正電壓時(對應(yīng)溫度為0℃以上),Q2“1”使MC1413的另一個達林頓復(fù)合晶體管把流過R15的電流旁路到地,使顯示負號的“g熄滅。

小數(shù)點固定在十位數(shù)的LED數(shù)碼管,通過R16給小數(shù)點“dp”提供電流,使小數(shù)點“dp”點亮。

對應(yīng)該裝置的電路板圖如圖3-3所示。

數(shù)顯溫度計測溫電路板圖

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