數(shù)字萬用表測溫功能電路的設(shè)計與制作

吳　敏

[摘要]設(shè)計一種測溫電路模塊,用于擴展數(shù)字萬用表的應(yīng)用范圍,實現(xiàn)高精度的溫度測量。該模塊制作容易、使用方便。它可以應(yīng)用在DT830、DT860、DT890等數(shù)字萬用表,或凡是A/D轉(zhuǎn)換器采用7106、7116(有數(shù)據(jù)保持功能)、7126(低功耗)、7136(低功耗)型號集成塊的數(shù)字萬用表。實際量程范圍是-40℃+130℃。其體積小、反應(yīng)靈敏、價格低,它的線性溫度范圍能滿足一般生活與生產(chǎn)中的測溫應(yīng)用。

[關(guān)鍵詞]電路 測溫功能 設(shè)計

中圖分類號:TH7文獻標識碼:A文章編號:1671-7597(2009)0810024-01

一、工作原理

圖1電路中,V+與V-取自數(shù)字萬用表的V+與V-。V+對公共區(qū)端COM的電壓為2.8V,此電壓是數(shù)字表內(nèi)部高精度穩(wěn)壓電源給出的,即V+=2.8V是恒定不變的。V+經(jīng)R1分壓給運放IC第3腳同相端提供一恒定的基準點位,這樣IC第2腳反相端的電位也將隨之保持恒定,這樣只要選擇R6阻值就給傳感器提供了一個合適的恒定偏置電流,它不會隨傳感器VT發(fā)射結(jié)電壓Vbe的變化而變化,這對提高測溫精度將起重要作用。

傳感器VT接在IC反饋支路里,傳感器VT的Vbe隨溫度發(fā)生變化時,由于負反饋作用使IC第2腳的電位保持不變,而IC第6腳電位將隨傳感器Vbe的變化而變化。即當溫度增高時Vbe減小使V0增加,反之,則Vbe增大,V0減小。

Vbe隨溫度大約以-2.3mV/℃規(guī)律線性變化,調(diào)節(jié)R8~R11的阻值,使V·Ω端電壓以1mV/℃規(guī)律變化,當數(shù)字表置200mV檔時該表就成為滿量程為199.9℃的測溫儀。

為了提高電路的可靠性和穩(wěn)定性,電路的調(diào)零和量程調(diào)節(jié)部分不用電位器,分別采用4個固定電阻調(diào)整,用4個不同數(shù)量級的電阻組合可保證調(diào)試誤差在千分之一以下。并且調(diào)試很方便,使用中電路參數(shù)穩(wěn)定,不怕振動。

該電路中的基準電壓和傳感器的偏置電流都是由數(shù)字萬用表內(nèi)的穩(wěn)壓電源提供,所以測溫精度同數(shù)字萬用表的測溫精度基本一致。實際測定在-40℃+130℃溫度范圍內(nèi),誤差在±0.5%以內(nèi)。

二、制作

在圖2印制板的V·Ω與COM位置上焊兩個香蕉插頭,使其正好能插在數(shù)字萬用表的V·Ω與COM插孔中。在V+與V-處安裝一個電源插頭。

在傳感器插孔位置固定上一個插座。傳感器接頭處應(yīng)做防水處理,以便在潮濕環(huán)境和液體中使用。

在數(shù)字表的電池倉右側(cè)空位安裝一個小型電源插座,將數(shù)字表的V+、V-處引出兩條線焊在插座上。作為測溫模塊的電源插座。

使用時將各插頭插在各自的插孔里即可。

三、調(diào)試

調(diào)零:將傳感器和標準溫度計同時置于零攝氏度的環(huán)境中,如冰水混合物中,靜置一段時間,當標準溫度計指示為零攝氏度時,調(diào)R2-R5的阻值使V·Ω端電壓為零伏。此時數(shù)字萬用表的顯示也為零。

調(diào)量程:將傳感器和標準溫度計同時置于沸水中,調(diào)節(jié)R8-R11阻值使數(shù)字萬用表示值與標準溫度計指示相同即可。

四、結(jié)束語

本電路制作簡單,成本低廉,試用以來反應(yīng)靈敏、測溫精確,能滿足一般生活與生產(chǎn)中的測溫需要,值得推廣。

作者簡介:

吳敏(1967-),男,漢族,重慶涪陵人,本科,重慶工貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院電氣實驗師。