Датчик температуры

Датчик температуры (рисунок 1.1) преобразует изменения температуры в электрические сигналы. Согласно варианту в качестве датчика используется полупроводниковый терморезистор 50 М, который при температуре 60º градусов имеет сопротивление 62, 842 Ом, а при температуре 90º градусов имеет сопротивление 69, 261 Ом. U_п = + 15 В; I = U_п /(R1+R2); U_вых = IR2.

Пусть ток делителя зависит от изменения R2 не более чем на 1%.

Тогда

R1=100•R2;

I=U_п/R1

Отсюда видно, что ток не будет зависеть от R1

Согласно варианта:

R2_min=62, 842 Ом;

R2_max=69, 261 Ом.

R1=100·R2=100·62, 842=6284, 2 Ом

Примем R1=6, 2 кОм

I=U_п/R1=15/6, 2 =2, 4 мА

Рисунок 1.1

Нас интересует максимальная и минимальная ЭДС при максимальной и минимальной температурах.

U_выхmin=2, 4 мА·R2_min=

U_выхmax=2, 4 мА·R2_max=

Желаемая выходная характеристика с выхода масштабирующего усилителя представлена на рисунке 1.2.

Рисунок 1.2

Реализуем данную зависимость с помощью равновесного моста, представленного на рисунке 1.3.

Рисунок 1.3

Индикатор PV1 показывает разницу потенциалов между точкой A1 и точкой A2. Зададим с помощью делителя R3-R4 потенциал в точке A2 равный потенциалу в точке A1 при температуре t_min, т.е. когда U_выхmin = 0, 15 В.

Если потенциалы в точках A1 и A2 равны, то индикатор PV1 покажет значение равное 0. При температуре t_max потенциал в точке A1 станет равным 0, 17 В и индикатор покажет значение

U_вых=U_A1max-U_A2 =

Это и есть входной сигнал для масштабирующего усилителя. R3=R1=6, 2 кОм

Примем:

R4 = 1, 5 R2

R4=1, 5·69, 261 = 103, 892 Ом

Из ряда Е6 принимаем величину резистора R4=100 Ом.