Цифровые термометры и их применение

Попробуйте наш инструмент устранения неполадок





Термометры

Термометр - это устройство, которое используется для измерения температуры любого конкретного устройства или живого тела и отображает показания. Шкала термометра может быть в градусах Фаренгейта или Цельсия.

2 вида обычных термометров, используемых ранее

1. Колбы или ртутные термометры: Эти термометры состоят из запаянной стеклянной трубки со стеклянным сосудом в виде колбы на конце. Он работает по принципу расширения жидкости при нагревании. Однако недостатком этих термометров является то, что они могут измерять температуру только до определенной степени. Кроме того, термометры основаны на расширении материи с повышением температуры, и показания были сделаны по показаниям шкалы. Это часто приводит к ошибочным результатам. Кроме того, в случае случайного или преднамеренного разрушения трубки утечка ртути может быть очень опасной. Следовательно, с этими термометрами нужно обращаться очень осторожно. Кроме того, ртуть имеет низкую температуру замерзания и не может использоваться в местах с низкой температурой окружающей среды.




2. Биметаллические термометры: Эти термометры состоят из двух металлов, соединенных вместе, и когда эти металлы нагреваются, они расширяются с разной скоростью, вызывая изгиб любого металла. Эта биметаллическая полоска прикреплена к циферблату с откалиброванной температурной шкалой для индикации показаний. Эти термометры могут быть подключены к переключателю на другом конце, и изменение температуры может привести к размыканию и замыканию переключателя. Эти термометры можно использовать для контроля температуры. Их можно установить внутри холодильника или духовки. Однако эти системы также легко ломаются. Калибровка неточная и может легко измениться. Также эти термометры нельзя использовать при низких температурах.

Прочитав вышеизложенное, вы, должно быть, уже имели представление о термометрах и о необходимости перехода к другому подходу к термометрам. В обоих вышеупомянутых двух типах термометров основная проблема заключается в принципе и в используемой технике отображения. Таким образом, основное решение заключается в замене всего принципа и метода отображения.



Определение цифрового термометра:

Он состоит из термистора для измерения температуры и электронного дисплея температуры. Цифровые термометры используются орально, ректально или под мышкой. Он может считывать температуру от 94⁰F до 105⁰F.

Компоненты цифрового термометра:

  • Аккумулятор : Это кнопочная батарея LR41, сделанная из металла, которая обеспечивает питание термометра напряжением около 1,5 В.
Ячейка LR41 (LR736) от ведущего держателя

Ячейка LR41 (LR736) от ведущего держателя

  • Тело : Корпус термометра изготовлен из твердого пластика и имеет длину 100,5 мм, а его ширина варьируется снизу вверх, при этом нижняя часть тоньше.
Цифровой медицинский термометр от rambergmedia

Цифровой медицинский термометр от rambergmedia

  • Термистер: Это полупроводниковый материал, состоящий из керамики, который используется для измерения температуры. Он помещается на кончик термометра путем связывания эпоксидной смолой и заключен в колпачок из нержавеющей стали.
Термистор шарикового типа NTC от Ansgar Hellwig

Термистор шарикового типа NTC от Ansgar Hellwig

  • ЖК-дисплей: Это дисплей термометра, его размеры составляют около 15,5 мм в длину и 6,5 мм в ширину. Он отображает показания в течение 3 секунд, а затем начинает мигать, указывая на следующую температуру, которую необходимо измерить.
  • Схема : Он состоит из АЦП и микроконтроллера, а также некоторых пассивных компонентов.
Схема цифрового термометра от GXTI

Схема цифрового термометра от GXTI

Цифровой термометр Принцип работы

Цифровой термометр в основном состоит из датчика, который измеряет изменение сопротивления из-за тепла и преобразует это изменение сопротивления в температуру.


Схема цифрового термометра:

Схема цифрового термометра

Схема цифрового термометра

Термистор - это резистор, значение сопротивления которого зависит от температуры. По мере нагрева термистора его сопротивление увеличивается или уменьшается (в зависимости от того, отрицательный ли это температурный коэффициент или положительный температурный коэффициент). Аналоговый выход термистора по проводам подается на АЦП, где он преобразуется в цифровой сигнал и затем передается в микроконтроллер для дальнейшей обработки, а выходной сигнал в виде показаний температуры отображается на ЖК-дисплее, подключенном к микроконтроллеру .

Комплект цифрового термометра с датчиком температуры DS1620 и управляющим приложением

Используется цифровой датчик температуры, который обеспечивает 9-битное считывание температуры и подключен к микроконтроллеру. Микроконтроллер получает этот цифровой вход и отображает его на ЖК-дисплее, подключенном к нему.

Схема цифрового термометра

Схема цифрового термометра

Вышеупомянутая система состоит из датчика температуры IC DS1620, который представляет собой 8-контактную микросхему и может измерять температуру от -55 градусов Цельсия до +125 градусов Цельсия. Он содержит два контакта, которые указывают, превышает ли измеренная температура заданную пользователем температуру. Таким образом, это устройство также можно использовать для управления переключением нагрузок в случае каких-либо колебаний температуры.

В вышеупомянутой системе температура IC сначала измеряет температуру окружающей среды, преобразует эту температуру в цифровые данные и передает их в микроконтроллер, который отображает показания температуры на дисплее. С помощью кнопочных переключателей можно установить заданную пользователем температуру. Когда температура окружающей среды увеличивается или уменьшается, чем температура, заданная пользователем, микроконтроллер соответственно управляет переключением реле и, следовательно, нагрузкой.

Современные доступные цифровые термометры:

Цифровой термометр ref ECT-1: Он измеряет температуру от 32⁰C до 42⁰C с точностью до 0,1⁰C. Он используется в основном в медицинских целях.

Цифровой термометр Номер модели: EFT-3: Он измеряет температуру от 50⁰C до 125⁰C. Он используется для измерения температуры твердой и жидкой пищи.

Цифровой термометр Thermolab IP65: Он измеряет диапазон температур от 50 до 200 C с точностью +/- 1⁰C.

Преимущества цифровых термометров:

  • Точность : Показание температуры не зависит от показания шкалы и вместо этого отображается непосредственно на дисплее. Следовательно, температуру можно считывать точно и точно.
  • Скорость : Цифровые термометры могут достигать конечной температуры за 5-10 секунд по сравнению с обычными термометрами.
  • Безопасность: Цифровые термометры не используют ртуть, поэтому опасность, связанная с ртутью, исключается в случае поломки термометра.
  • Сильный : Термометр не нужно встряхивать для достижения надлежащего уровня ртути, поэтому риск поломки трубки исключен.

Применение цифрового термометра:

Медицинские приложения : Цифровые термометры используются для измерения температуры человеческого тела около 37⁰C. Эти термометры чаще всего бывают зондового или ушного типа. Он измеряет температуру тела в полости рта, прямой кишки и подмышками.

Морские приложения : Цифровые термометры с высокотемпературным датчиком выхлопных газов в качестве датчика температуры могут использоваться в морских приложениях для измерения местной температуры.

Промышленное применение : Цифровые термометры также используются на электростанциях, атомных электростанциях, доменных печах, судостроении и т.д. Они могут измерять температуру от -220⁰C до + 850⁰C.

Фотографии предоставлены:

  • Ячейка LR41 (LR736) от ведущего держателя upload.wikimedia
  • Цифровой медицинский термометр от rambergmedia by farm5.staticflickr
  • Термистор шарикового типа NTC от Ansgar Hellwig от upload.wikimedia
  • Схема цифрового термометра от GXTI от farm6.staticflickr

Итак, дайте мне узнать больше о практическом применении цифрового термометра?