Termometr w 5 minut
Prościej się nie da
W domowym laboratorium często zachodzi potrzeba dokładnego pomiaru temperatury. Zadanie to bardzo dobrze spełnia termometr rtęciowy (ale nie lekarski). Cóż ma jednak zrobić eksperymentator, który musi zmierzyć temperaturę układu doświadczalnego, a nie ma dostępu do termometru rtęciowego? Proponuję budowę z pewnością najprostszego termometru elektronicznego.
Budowa
Głównym elementem termometru jest układ scalony LM35. Według noty katalogowej (dostępnej tutaj) jest to kompletny układ termometru elektronicznego.
Widzimy, że termometr jest zamknięty w typowej dla tranzystorów niewielkiej trójelektrodowej obudowie z tworzywa sztucznego. W najprostszej wersji układ do działania wymaga jedynie zasilania i jakiegoś układu pomiarowego. Schemat najmniej skomplikowanej aplikacji zaczerpnięty z noty katalogowej:
Pomiaru dokonuje sie bardzo prosto: napięcie na środkowym wyprowadzeniu LM35 jest proporcjonalne do temperatury w jakiej znajduje się układ. Proporcjonalność wynosi 10mV na 1°C. Jeśli więc woltomierz wykaże napięcie 245mV to po podzieleniu przez 10mV otrzymamy 24,5°C. Proste?
Powyżej przedstawiony układ można zbudować bez płytki drukowanej umieszczając czujnik LM35 na odpowiednim trójżyłowym przewodzie:
Pomiaru można dokonywać zarówno woltomierzem (multimetrem) cyfrowym, jak i analogowym.
W obu przypadkach otrzymujemy około 24°C. Oba multimetry zostały ustawione na pomiar w miliwoltach (analogowy na zakresie do 1V, cyfrowy do 2V). Ze względu na budowę skali miernika analogowego należałoby po odczytaniu wartości (około 2,4) pomnożyć ją przez 100 (na zakresie do 1V) i podzielić przez 10 (ze względu na powyższą zależność napięcia od temperatury). Sumarycznie wystarczy więc odczytaną wartość pomnożyć przez 10 (2,4*10=24°C). W przypadku multimetru cyfrowego odczytana wartość jest wyrażona od razu w miliwoltach więc wystarczy ją podzielić przez 10 (240/10=24°C).
Opisany układ pomiarowy temperatury mimo swej prostoty jest wystarczająco dokładny dla zdecydowanej większości zastosowań.
Życzę miłej i pouczającej zabawy:)
Literatura dodatkowa:
- Praca zbiorowa, Słownik fizyczny, Państwowe Wydawnictwo „Wiedza Powszechna”, Warszawa, 1984, str. 403
- Middleton W.E.K., A history of the thermometer and its use in meteorology, Johns Hopkins Press, 1966
Marek Ples