Úvod:
Elektronický teploměr má nespočet uplatnění. Ne všude lze použít klasický rtuťový teploměr, např. kvůli jeho rozměrům, křehkosti nebo potřebě měřit na dálku.
Výhodou elektronického teploměru jsou také malé rozměry a tepelná kapacita sondy, rychlejší reakce, možnost digitálního zobrazení a eliminace jedovaté rtuti.
Jeho výstup také lze využít k elektronickému vyhodnocování a zaznamenávání naměřené teploty, spuštění poplachu při její změně nebo jako termostat.
Obvod LM35:
Ke stavbě elektronického teploměru jsem využil integrovaný obvod LM35,
lineární teplotní senzor v třívývodovém pouzdře TO92, který poskytuje na svém výstupu
napětí přímo úměrné teplotě ve stupních Celsia. Převod výstupního napětí je 10mV / °C a lze ho tedy využít přímo
k zobrazení digitálním měřidlem. K zobrazení může sloužit běžný multimetr nebo digitální panelové měřidlo.
Teploměr lze také do multimetru zabudovat na pevno. Pokud vadí, že zobrazenou hodnotu je nutno dělit 10ti,
lze v panelovém měřidle nebo multimetru pevně spojeném s měřidlem posunout desetinnou tečku. Pokud stavíme
teploměr jako oddělitelný doplněk multimetru, lze použít odporový dělič, a tím získat převod 1mV / °C a zobrazení přímo ve °C.
S běžným multimetrem, který má na rozsahu 200mV rozlišení 0,1mV, získáme teploměr s rozlišením na 0,1 °C.
LM35 lze kromě toho použít i ke stavbě analogového teploměru s ručkovým měřidlem.
K obvodu jsem oproti datasheetu přidal ještě odrušovací kondenzátory 100n, protože při použití
teploměru poblíž rušivé elektroniky docházelo k odchylkám až 10°C. Teploměr využívám mimo jiné
k měření teploty chladičů spínaných zdrojů a měničů, a tak to bez těchto kondenzátorů nešlo :).
Rozsah napájecího napětí LM35 je 4 - 30V (doporučuje se napětí do 20V). K napájení jsem použil destičkovou baterii 9V.
Spotřeba je jen cca 50 - 100uA, takže umožňuje až tisíce hodin provozu na jednu baterii (!!!).
Některé verze LM35 mají omezený rozsah teplot, např. LM35C a LM35CA zaručuje měření v rozmezí -40°C až +110°C, LM35D v rozmezí 0°C až +100°C.
LM35 (bez dalších písmen) a LM35A měří v plném rozsahu -55 až 150°C.
Digitální teploměr 2 až 150°C:
Na obrázku 1 je nejjednodušší zapojení teploměru s LM35 sloužícího jako teploměr v rozsahu 2 až 150°C.
Na obrázku 2 je jeho úprava na převod 1mV / °C pomocí odporového děliče.
Obvod lze napájet napětím 4 - 30V.
Obvod má široké uplatnění např. při měření pokojové teploty, tělesné teploty, teploty různých zařízení, chladičů, CPU apod.
Digitální teploměr -55 až 150°C:
Na obrázku 4 je nejjednodušší zapojení teploměru s LM35 v rozsahu -55 až 150°C.
Na obrázku 5 je jeho úprava na převod 1mV / °C pomocí odporového děliče.
Měření záporných teplot vyžaduje zdroj malého záporného napětí vůči vývodu 3, které je přivedeno na vývod 2.
Zde je toto záporné napětí vytvořeno úbytkem dvou diod (např. 1N4148).
Obvod lze napájet napětím cca 5 - 30V (úbytek diod zvyšuje minimální potřebné napětí cca o 1V).
Obvod má uplatnění tam, kde je třeba měřit i záporné teploty,
např. při měření venkovní teploty, teploty v mrazácích, práci s Peltierovy články apod.
Analogový elektronický teploměr 2 až 150°C:
Na obrázku 3 je nejjednodušší zapojení analogového elektronického teploměru s LM35 a ručkovým měřidlem měřícího v rozsahu 2 až 150°C.
Lze použít i pro menší rozmezí teplot dle potřeby. Trimr P1 nastavujeme tak, aby hodnota zobrazovaná měřidlem
odpovídala skutečnosti.
Maximální výchylka měřidla bude odpovídat teplotě (°C):
t = R . I / 10 000
Odpor R je součet nastavené hodnoty P1 a odporu cívky měřidla v Ohmech. Proud I je proud maximální výchylky měřidla v uA.
