Elektornika-podstawy i nie tylko: Diodowy termometr

Termometr składa się z dwóch części wykonanych na oddzielnych płytkach: przetwornika temperatura-napięcie oraz diodowego wskaźnika napięcia ze świecącym punktem ("linijka diodowa" - 16 diod elektroluminescencyjnych). Przetwornik temperatura-napięcie jest zbudowany na układzie scalonym UL1111 pracującym jako źródło prądowe (T4, T5). Źródło to jest zasilane stabilizowanym napięciem dostarczanym przez układ scalony sterowania linijki. Prąd tego źródła, ustalany drogą doboru rezystora R1, wymusza na termistorze spadek napięcia wprost proporcjonalny do jego rezystancji. W rezultacie napięcie w punkcie s rośnie w przybliżeniu proporcjonalnie do temperatury. Potencjometry R2 i R3 służą do ustalenia dolnej i górnej granicy zakresu skali wskaźnika diodowego.

Skalowanie termometru należy przeprowadzić w sposób następujący. W pierwszej kolejności należy właściwie dobrać rezystor R1. Jego wartość powinna być taka, aby przy temperaturze termistora odpowiadającej środkowi skali napięcie w punkcie s wynosiło ok. 2,5 V. Następnie trzeba ustawić dolny i górny zakres skali. W tym celu należy doprowadzić termistor do założonej temperatury minimalnej i tak ustawić potencjometr nastawny R2, aby świeciła się jednocześnie pierwsza i druga dioda. Z kolei, po podgrzaniu termistora do przyjętej temperatury maksymalnej należy tak ustawić potencjometr R3, aby świeciły się dwie ostatnie diody. W efekcie uzyskamy skalę, w której zapalenie się drugiej diody będzie oznaczało przekroczenie temperatury minimalnej, zaś zapalenie się diody ostatniej - przekroczenie temperatury maksymalnej. Należy pamiętać, że dla uzyskania prostej interpretacji wskazania, długość przyjętego zakresu wyrażona w °C musi być równa liczbie diod, jej wielokrotności lub podwielokrotności. Na przykład, jeśli przyjmiemy, że temperatura minimalna ma wynosić 4°C, a skok skali diodowej 2°C to zapalenie się drugiej diody powinno odpowiadać przekroczeniu tej właśnie temperatury minimalnej, a zapalenie diody 16-tej powinno odpowiadać przekroczeniu temperatury 32°C. Powyższą zależność można opisać wzorem:

T_n = T_p + T"(n-2)

gdzie:
T_p - temperatura początku skali, przy której punkt świetlny przechodzi z pierwszej diody na drugą,
T" - założony skok temperatury na jedną diodę,
n - numer diody,
T_n - temperatura, przy której punkt świetlny przechodzi z diody _n-1 na _n-tą.
Temperaturę końca skali można obliczyć z powyższego wzoru podstawiając całkowitą liczbę diod.

Wykaz elementów:
R1 : 30 k