Disp. pt. măsurarea temperaturii

La măsurarea temperaturii, alegerea senzo­rului este de o însemnătate deosebită, deoarece însuşirile unui astfel de aparat depind în mod esential de caracteristicile senzorului. La acest montaj, funcţia de traductor al valorii de mă­surat este îndeplinită de o diodă cu siliciu.

Căderea de tensiune pe o diodă cu siliciu scade cu circa doi milivolţi pe grad Celsius; prin urmare, tensiunea pe diodă este direct pro­porţională cu temperatura cristalului. Utilizarea unei diode ca senzor de temperatură este avan­tajoasă datorită liniarităţii ei si a constantei mici de timp de răspuns la variaţiile de tem­peratură. În afară de aceasta, o diodă poate fi utilizată într-un domeniu relativ mare de tem­peraturi (până la 200°C). Deoarece tensiunea diodei trebuie măsurată cu o mare precizie, este neapărat necesar, pentru o funcţionare irepro­sabilă, de o sursă stabilă de tensiune de refe­rinţă. Aceasta se găseşte în circuitul integrat stabilizator de tensiune 723. Valoarea absolută a tensiunii de referintă variază de la circuit la circuit; coeficientul de temperatură este totusi în toate cazurile extrem de mic (de cele mai mul­te ori 0,0037%/°C). Cu acelaşi circuit 723, este construit un montaj stabilizator de tensiune de mică putere, care alimentează restul montajului de măsură cu o tensiune de 12 V.

Cel de-al doilea circuit integrat conţine pa­tru amplificatoare operaţionale, din care sunt utilizate doar două. Aceste amplificatoare ope­rationale nu lucrează în modul obisnuit: mări­mile de intrare sunt în acest caz curenţi, nu tensiuni. Intrarea unui astfel de amplificator poate fi privită ca o joncţiune a bazei unui tranzistor montat în conexiune emitor comun (EC). Tensiunea de intrare este şi aici de circa 0,6 V.

R1 este conectată la sursa de tensiune de referinţă; din acest motiv, prin această rezis­tentă circulă un curent constant. Punctul de lucru al amplificatorului operational se reglea­ză astfel încât, atât spre intrarea inversoare cât şi spre intrarea neinversoare, trece un curent de aceeasi mărime.

În acest mod, curentul ce trece prin sen­zorul de temperatură D1 rămâne constant. Acest lucru este necesar deoarece orice diodă are o rezistenţă internă; o variaţie de curent ar avea ca urmare o modificare a tensiunii, care apoi ar fi interpretată în mod eronat ca o variaţie de temperatură.

Tensiunea de ieşire la pinul 4 al circuitului integrat IC2A este egală cu tensiunea de intra­re plus căderea de tensiune pe diodă (aceasta variază cu temperatura). Condensatorul C3 ate­nuează eventualele tendinte de oscilare.

Întrarea neinversoare a lui IC2B este legată prin P1 şi R3 cu sursa de tensiune de referinţă;

pe aici trece de asemenea un curent constant. La intrarea inversoare se găseşte tensiunea de ie­şire a lui IC2A, care este dependentă de tem­peratură. IC2B amplifică diferenta curentilor de intrare într-o asemenea măsură, încât la ie­şirea sa (pinul 5) poate fi conectat direct un voltmetru cu un domeniu de măsură cuprins între 5 V şi 15 V.

Evident, poate fi utilizat şi un microamper­metru ca indicator de temperatură. În acest caz, este necesară legarea în serie a unei rezistenţe, a cărei valoare se calculează cu ajutorul legilor lui Ohm. La un instrument cu indicatia maxi­mă de 100 mA şi o rezistenţă internă de 1200 W, la o tensiune de 6 V, rezultă pentru R5:

RT = 6V / 100 mA =60 kW ;

RS = RT - RI = 60 kW - 1,2 kW = 58,8 kW

 Etalonarea aparatului poate fi realizată ast­fel: mai întâi se determină punctul de zero (0°C) cu ajutorul lui Pl. Aici senzorul de temperatură (conexiunile izolate! ) este cel mai bine să fie cufundat în apă cu gheaţă în curs de topire. În final se determină indicatia maximă a instrumentului cu ajutorul lui P2. Dioda poa­te fi cufundată într-un lichid a cărui tem­peratură este cunoscută (de exemplu, apă în clocot, sau apă cu o temperatură de 50°C, în acest caz temperatura trebuie determinată pre­cis cu ajutorul unui termometru).