專利名稱：模擬電表用-10～100℃線性熱敏溫度計的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型為教學儀器，與教學用演示電流計〔0401〕配套使用。
背景技術(shù)：
教學用熱敏溫度計多年來一直未解決配套電表問題。因熱敏溫度計示值是非線性的(傳感器為熱敏電阻)，所以使用時需根據(jù)每個熱敏溫度計的特性制作專用刻度，學校難以使用。后來，有一些產(chǎn)品加了補償，示值基本上是線性的，但是因為測量范圍為-10～100℃，以每一大格表示10℃則有十一等分，而模擬表不能象數(shù)字表那樣反向指示，所以還是不能借用滿度值為10或100的通用刻度(仍需特制專用刻度)。因此這個問題一直沒有解決。
本實用新型的目的是研制一種不需特制專用刻度(可借用通用刻度、以每一大格表示10℃顯示-10～100℃測量值)且示值為線性的教學用熱敏溫度計。
本實用新型的實施方案要點在三方面1.采用普通半導體PN結(jié)作溫度傳感器(據(jù)資料，在150℃以下有良好的線性)，并用了一個電橋?qū)崿F(xiàn)0℃位置調(diào)節(jié)及作為輸入回路。
2.采用集成運放作線性放大。
3.運放輸出端用了全波橋式整流電路，實現(xiàn)零下溫度時電表的正向顯示。同時設了正、負溫度指示。
本實用新型的積極效果是配教學用演示電流計〔0401，模擬指示〕可不加專用刻度進行-10℃～100℃的溫度測量并且示值為線性的，從而解決背景技術(shù)中各種熱敏溫度計的缺點。
圖面說明附
圖1為電原理圖。本實用新型用了一個普通的硅三極管T1〔3CG21〕的PN結(jié)作溫度傳感器，與R1、R2、R3、W1、W2、W3組成電橋。W2調(diào)節(jié)0℃位置，W1、W3為微調(diào)。
動作原理W2調(diào)至在0℃時電橋平衡。當溫度升高時T1上電壓下降，IC1輸出正向電流；反之當溫度降低時變化相反。由電橋原理知，非電量(溫度)經(jīng)T1和電橋后輸出為與溫度成線性的電學量。
R1～W3阻值分別為15kΩ、15kΩ、560Ω、470Ω、2.2kΩ和470Ω。IC1〔μA741〕為運算放大器，R4、R5、R5和W4，阻值分別為100kΩ、100kΩ、1.5MΩ和2.2MΩ 。
IC1輸出端至電表間有全波橋式整流電路〔T2、T5、T4、T5〕，目的是使溫度為負值時電表也為正向指示。動作原理IC1輸出為正時電流經(jīng)T2、V、T3，IC1輸由為負時電流經(jīng)T4、V、T5。流過V的電流方向始終不變。
為了改善起始段線性，使用了鍺三極管〔3A×81〕整流。電表(V)使用了電壓表，使在測量范圍內(nèi)電表上電壓較高〔約5V〕，因而線性較好。W5用于校準電壓表量程，2.2kΩ。示值誤差±1℃。
T6、T7、T8及周圍線路用于指示橋式整流電路中的電流方向，利用T3、T4集電極輸出訊號。當IC1輸出為正時，T3導通，使T7、T8導通，D6發(fā)紅光。反之，T6導通，D5發(fā)綠光。
B(220V～9V、3W變壓器)、D1～D4(1N4004整流二極管)、IC2(7806集成穩(wěn)壓器)、IC3(7906集成穩(wěn)壓器)、C1～C8(C1、C5220μF，C4、C8100μF，C2、C3、C6、C70.1μF) 組成普通的正負對稱輸出穩(wěn)壓電源，輸出正負6V直流。R16(1kΩ)、D5(黃色發(fā)光二極管)為電源指示。S為電源開關(guān)。這部分只是一個普通的穩(wěn)壓電源。
附圖二為外形圖。圖中1為插座，插入傳感器。2為0℃位置調(diào)節(jié)，即W2。3為溫度范圍指示，即D5、D6雙色發(fā)光二極管。4為幅度調(diào)節(jié)，即W5。5為輸出端〔接線柱〕。5為電源開關(guān)，7為電源指示。8為保護接地端。
實施方法由于本儀器已調(diào)好，所以使用時只需接上演示電表(用直流電壓2.5V量程，注意正負)，使用滿度值是10或100的度盤(以一大格表示10℃)。如果示值有偏差，可微調(diào)4(按圖2，下)，使電壓表指示為當前室溫〔用水銀溫度計校準〕，然后就可以用傳感器測量溫度。有二種情況(1)，當溫度為零上時3為紅色，表示此時示值為正溫度，表針指示為正向，范圍為0℃～100℃。
(2)，當溫度為零下時3變?yōu)榫G色；表示此時示值為負溫度，但表針指示仍為正向，范圍為一10℃～0℃(表針走一大格)。
權(quán)利要求1.一種模擬電表用-10～100℃線性熱敏溫度計，其特征是使用了半導體PN結(jié)作溫度傳感器、集成運放及輸出端的全波橋式整流電路，可與模擬指示教學演示電表配套后借用原通用刻度盤，測量-10℃～100℃的溫度并且示值為線性。
2.一種模擬電表用-10～100℃線性熱敏溫度計，其特征是集成運放輸入端使用了包含PN結(jié)傳感器在內(nèi)的可調(diào)節(jié)0℃位置和輸出線性電學量的電橋。
3.一種模擬電表用-10～100℃線性熱敏溫度計，其特征是集成運放輸出端使用了由鍺三極管組成的橋式整流電路，并且與電壓表負載配合。
專利摘要本實用新型公開了一種模擬電表用-10～100℃線性熱敏溫度計，其特點是使用普通半導體PN結(jié)作溫度傳感器和用集成運放，在集成運放輸出至電壓表間有全波橋式整流電路，可在-10～100℃范圍內(nèi)配用教學演示電流計并借用通用的滿度值為10或100的度盤按每一大格表示10℃顯示測量的溫度，線性良好。
文檔編號G01K7/16GK2225040SQ9420486
公開日1996年4月17日 申請日期1994年3月21日 優(yōu)先權(quán)日1994年3月21日
發(fā)明者任偉德 申請人:任偉德