Тип термистора: С621/22k/+;
Диапазон измерения температуры: 0…+42 °С;
Диапазон выходного напряжения преобразователя: 0…+2,5 В;
Тип операционного усилителя: КР140УД14.
Особенности датчика: Заземлённый корпус.
Построение статической характеристики термистора
Для построения зависимости сопротивления термистора от температуры воспользуемся нормализованной R/T-характеристикой термистора, предоставленной фирмой производителем. Т.к. R/T-характеристика приведена относительно температуры 25 °C, то для нахождения значения сопротивления в заданном диапазоне температур необходимо воспользоваться формулой:
где:
— значение сопротивления при температуре Т; — характеристика относительно температуры 25 °C; сопротивление при температуре 25 °C;
У термистора С621/22k/+ кОм.
Результаты вычисления сведём в таблицу:
|
| | | |
°С. | ; | кОм. | |
| 2,8665. | 63,06. | |
| 2,2907. | 50,4. | |
| 1,8438. | 40,56. | |
| 1,4920. | 32,82. | |
| 1,2154. | 26,74. | |
| 1,0000. | | |
| 0,82 976. | 18,25. | |
| 0,68 635. | 15,1. | |
| 0,57 103. | 12,56. | |
| 0,48 015. | 10,56. | |
|
По полученным данным построим R/T-характеристику:
R/T-характеристика.
Выбор схемы и расчет преобразователя на основе операционного усилителя КР140УД20Б
Выберем схему мостового операционного усилителя:
термистор сопротивление температура усилитель.
DA1*: питание операционного усилителя осуществляется от двуполярного источника питания ±15 В (на схеме не показано).
Сопротивление термистора при температуре 40 °C будет опорным:
(3.1).
Так же рассчитаем изменение сопротивления термистора при максимальных значениях измеряемой температуры:
(3.2).
Теперь необходимо рассчитать величину двух сопротивлений, которая влияет на диапазон напряжений на выходе. Зная, что максимальное напряжение ыхода не должно превышать В и что этот предел скорее всего будет достигнут при отрицательной температур можно рассчитать.
:
где:
— напряжение, подаваемое на вход преобразователя, произведем расчет для = 15 В;
— напряжение, на выходе преобразователя, по заданию 2,5 В.
Выберем резисторы MO-200 (С2−23) 300 кОм, тогда напряжение на выходе будет равняться:
(3.4).
Для настройки нуля, необходимо рассчитать сопротивления резисторов. Их сумма должна равняться сопротивлению термистора при опорной температуре.
Выберем постоянный резистор SQP и регулировочный резистор 16K1-B1K, кОм.
Результаты вычисления сведем в таблицу:
Теперь необходимо рассчитать зависимость напряжения на выходе преобразователя, от температуры на термисторе. Преобразуем выражение (3.4):
Результаты вычисления сведем в таблицу:
|
| | | |
°С. | кОм. | В. | |
| 63,06. | 2,42. | |
| 50,4. | 1,82. | |
| 40,56. | 1,34. | |
| 32,82. | 0,97. | |
| 26,74. | 0,68. | |
| | 0,45. | |
| 18,25. | 0,27. | |
| 15,1. | 0,12. | |
| 12,56. | | |
| 10,56. | — 0,1. | |
|
По полученным данным построим зависимость :