一个简单的温度电压转换器。方案、说明

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对于平衡差分输入的放大器（图1），在RV=R1"=R1的条件下，输出电压由表达式[1]确定：

Uout \u2d -Uin (R3-R1) / (R3 + R1)。（一）

在负反馈电路中，可以使用线性温度传感器代替电阻器 R2，其电阻具有温度依赖性

Rt = R0 + αt, (2)

其中R0为温度传感器在O℃时的电阻； a——温度敏感系数，欧姆/℃； t——温度，℃。

取电阻 R3 等于 R0，我们得到

Uout \u1d -Uin αt / (R0 + R3)。 (XNUMX)

如果我们提供条件

Uinα/(R1 +R0) = 1, (4)

然后，根据表达式（3），我们在运算放大器输出处获得了一个在数值上等于温度传感器温度的电压。确保此条件的电阻 R1 由以下关系确定

R1 =αUin-R0。 (5)

为了使转换器获得良好的稳定性，需要使用高质量的运算放大器，例如K140UD17A。

使用此类转换器作为基于 KR572PV5 ADC 的数字万用表附件的可能性如图 2 所示。 200. 机顶盒由万用表电池供电。使用极限为 XNUMX mV 的电压标度测量温度。

（点击放大）

电阻式温度传感器是一种标准温度传感器，其参数 R0 = 50 Ohm，a = 0,214 Ohm/°C。对于转换器，电压 Uin（对应于用于此目的的内部 ADC 稳定器的参考电压）等于 3 V [2]。由于电压测量单位为毫伏，因此从表达式 (5) 我们可以得到

R1 - 30000,214 - 50 = 592 欧姆。

电桥的平衡由电阻器 R5 和连接的电阻器 R = R3 = R0（而不是传感器）执行。

要确定电阻器 R1 和 R2 的值，建议测量每个特定万用表的 UBX 值。通过将万用表“V/Ω”的测量输入连接到电池的正极端子来进行测量。万用表的第二个（“空闲”）输入保持未连接。

需要注意的是，对于如图所示的情况， 2 机顶盒连接图，万用表显示正温度值时显示“-”号，负温度值时显示“+”号。通过为机顶盒使用外部双极稳定电源可以消除这种不便。在这种情况下，机顶盒的电阻R3连接到源的中点（公共线）。如果不需要很高的测量精度，那么为了正确反映摄氏温标的符号，改变元件R4(Rt)和R3的连接点就足够了(图2)。在这种情况下，系统测量误差在 1 °C 时约为 50 °C，在 3 °C 时略高于 100 °C。

如果没有标准传感器，您可以根据建议[3]自行制作，指定电阻器R1、R2的阻值，同时考虑材料的灵敏度温度系数。在转换器中，建议使用 E2 或 E29 系列额定值最接近的精密电阻 C96-192（或类似器件）。作为最后的手段，您可以使用同一台万用表从类似额定值实例且电阻值接近计算值的金属介电电阻器中进行选择。

文学

Alekseenko A. G.、Colombet E. A.、Starodub G. I. 精密模拟微电路的应用。第二版。 - M.：无线电和通信，2 年，第 1985 页。 75、76。
Biryukov S. ADC KR572PV5 的应用。 - 广播，1998 年，第 8 期，第 62 页。 65-XNUMX。
Homenkov N. Zverev A. 数字温度计。 - 广播，1985 年，第 1 期，p。 47-49。

作者：B. Porokhnyavy，克拉斯诺亚尔斯克

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