Самодельные термометры. Делаем цифровой электронный термометр на основе DS18B20

Конструкция простого электронного термометра описана в журнале «Юный техник» №3 за 1985 г. в статье Ю. Пахомова «Электронный термометр» (с. 68 - 71). Тем, кто не имеет пока возможности осилить , рекомендуем собрать такую схемку. Термометр выполнен по мостовой схеме, где термочувствительным элементом являются, включенные последовательно, диоды VD1 и VD2. Когда мост уравновешен напряжение между точками А и Б равно нулю, следовательно микроамперметр PA1 покажет ноль. При повышении температуры, падение напряжения на диодах VD1 и VD2 уменьшается, баланс нарушается, а микроамперметр покажет наличие тока в цепи.

В качестве датчика температуры можно применять различные диоды, использованы Д220, но в статье указывается, что подойдут КД102-104, Д226. Постоянные резисторы R1, R2, R5, R6 типа МЛТ-0.25 или МЛТ-0,125. В качестве подстроечных резисторов R3 и R4 использованы СП3-39А, это недостаток конструкции, т. к. термометр требует периодической калибровки, для чего приходится разбирать всю конструкцию. Лучшим вариантом было бы использование полноразмерных переменных резисторов с выводом их ручек на переднюю панель прибора. Микроамперметр PA1 любой, с током полного отклонения 50-200 мкА. Выключатель питания SA1 любого типа. Светодиод VD3 служит для индикации включения термометра, он также может быть любым, например мигающим. Желательно, чтобы светодиод был маломощным и не расходовал заряд батареи в пустую.

Корпус самодельного термометра

Собранный прибор требует калибровки. При отключенном микроамперметре PA1 замеряют напряжение между точками А и Б, оно должно быть около 1,0-1,2 В. Если напряжение составляет 4,5 В. то необходимо поменять полярность включения диодов VD1 и VD2. Если напряжение между точками А и Б невелико, то необходимого значения добиваемся регулировкой резистора R4. Затем устанавливаем минимальное сопротивление для резистора R3 и включаем обратно в схему микроамперметр PA1. Резистором R4 добиваемся, чтобы прибор показывал примерно 20 мкА (это соответствует комнатной температуре в 20 градусов). Если датчик зажать в пальцах, то показания должны возрасти примерно до 30-35 мкА (примерно температура человеческого тела).

Прибор калибруется в начале и конце шкалы. Сначала датчик опускают в сосуд, наполненный водой с тающим льдом, как известно температура тающего льда равна 0 градусов. При этом надо перемешивать воду со льдом, так чтобы температура в сосуде была везде одинакова. Подстройкой резистора R4 устанавливаем на микроамперметре 0. Затем берем сосуд с водой температурой около 40 градусов, температуру воды надо контролировать при помощи ртутного термометра (подойдет обычный медицинский термометр).

Соответственно погружаем датчик в теплую воду и подстройкой резистора R3 добиваемся, чтобы показания микроамперметра совпали с показаниями ртутного термометра. Таким образом, получаем термометр для температурного диапазона 0-50 градусов.

Если нет возможности использовать ртутный термометр, то в качестве второй калибровочной точки можно использовать кипящую воду, как известно при нормальном атмосферном давлении температура кипения воду 100 градусов. Тогда температурный диапазон термометра будет 0-100 градусов. Спасибо, за внимание. Автор статьи: Denev.

Сегодня мы расскажем, как своими руками сделать электронный термометр из трех деталей.

Очень простой и достаточно точный термометр можно сделать, если у вас случайно завалялся старый стрелочный амперметр со шкалой 100 мкА.
Для этого потребуется и всего две детали.
Температура измеряется датчиком LM 35. Этот интегральный кремниевый включает в себя термочувствительный элемент — первичный преобразователь и схему обработки сигнала, выполненные на одном кристалле и заключенные в корпус, такой, как, например, у КТ 502 (ТО- 92). У датчика LM 35 есть конструктивная разновидность с теми же параметрами, но иной цокалевкой и теплоотводом, что очень удобно для контактных измерений температуры.
Выходное напряжение датчика LM 35 пропорционально шкале Цельсия (10мВ/ С). При температуре 25 градусов этот датчик имеет на выходе напряжение 250 мВ, а при 100 градусов на выходе 1,0 В.
Обозначение датчика несколько необычно. Цоколевка приведена на рисунке.

На схеме датчик изображают прямоугольником с обозначением типа прибора и нумерацией выводов.
термометра приведена на рисунке и столь проста, что не требует пояснений.
Собранный термометр должен быть откалиброван.
Включите схему. Датчик LM 35 плотно прижмите к резервуару ртутного градусника, например с помощью изоленты, укутайте место соединения или просто положите все под подушку. Так как любые тепловые процессы инерционны, придется подождать с полчаса или больше, чтобы температуры датчика и градусника выровнялись, затем потенциометром установите стрелку микроамперметра на цифру, соответствующую температуре градусника. Вот и все. Термометром можно пользоваться.

В авторском варианте для тарировки был использован градусник от 0 до 50 градусов Цельсия с ценой деления 0,1 градус, поэтому термометр получился достаточно точным.
К сожалению, найти такой градусник проблематично. Для грубой тарировки можно просто положить датчик рядом с термометром, измеряющем скажем температуру в помещении, подождать часа два и выставить нужную температуру на шкале микроамперметра.
Если точный градусник все же найдется, то в качестве индикатора вместо стрелочного прибора можно использовать цифровой мультиметр, например китайский ВТ-308В, тогда показания температуры можно будет считывать до десятых долей градуса.
Для тех, кто хочет ознакомиться с интегральными датчиками подробно- простите сайт kit-e.ru или rcl-radio.ru (искать LM 35).

Как сделать простой цифровой измеритель температуры (10+)

Простой цифровой термометр своими руками

Мне потребовалось быстро изготовить простой измеритель температуры из подручных деталей. Схема получилась простой, доступной для повторения людьми с базовыми навыками в области электроники.

Схема электронного цифрового измерителя температуры

Конструкция представляет собой классический мост. Одно плечо моста выполнено на резисторе и датчике температуры с линейной зависимостью напряжения от температуры. Второе плечо - делитель напряжения

Схема питается от стабилизированного источника напряжения 9V. Внимание! Нельзя использовать источники, которые дают на выходе высокочастотные пульсации. Измерительный прибор не будет работать в таких условиях. Можно питать от батарейки "Крона", но тогда, по мере ее разряда и снижения напряжения на ней, потребуется подстройка

Детали

Резистор R1 - маломощный 6.8 кОм.

Резистор R2 - маломощный 30 кОм.

Резистор R3 - маломощный подстроечный 5 кОм.

Измерительный прибор A - обычный цифровой тестер.

Принцип работы, наладка, калибровка

Напряжение на датчике VD1 прямопропорционально температуре. Причем изменение температуры на 1 ГрЦ приводит к изменению напряжения на 10 мВ, что очень удобно, так как упрощает пересчет показаний прибора в значение температуры.

Наладку проводим так. Измеряем температуру окружающей среды обычным термометром. Включаем тестер, переводим его в режим измерения напряжения с лимитом 2000 мВ. С помощью подстроечного резистора R3 добиваемся на индикаторе показаний, равных текущей температуре, умноженной на 10. То есть, если у нас в комнате 21 градус, то на индикаторе должно быть 210 мВ.

Все, теперь можно проводить измерения. Показания индикатора нужно делить на 10. Если на индикаторе, например, -120, значит, температура -12 ГрЦ.

К сожалению в статьях периодически встречаются ошибки, они исправляются, статьи дополняются, развиваются, готовятся новые.

В данной статье проведем обзор цифрового термометра , построенного на микроконтроллере Attiny2313 , снабженного выносным цифровым датчиком DS18B20 . Пределы измерения температуры составляет от -55 до +125 градусов Цельсия, шаг измерения температуры составляет 0,1 градус. Схема очень простая, содержит минимум деталей и ее запросто можно собрать своими руками.

Описание работы схемы термометра

Самодельный электронный термометр с выносным датчиком построен на всем известном . В роли температурного датчика выступает микросхема DS18B20 фирмы Dallas. В схеме термометра можно применить до 8 цифровых датчиков. Микроконтроллер взаимодействует с DS18B20 по протоколу 1Wire.

Вначале происходит поиск и инициализация всех подключенных датчиков, затем с них происходит считывание температуры с последующим выводом на трехразрядный семисегментный индикатор HL1. Индикатор может быть применен как с общим катодом (ОК), так и с общим анодом (ОА). Подобный индикатор так же был применен . Под каждый индикатор имеется своя прошивка. Измерять температуру можно как дома, так и на улице, для этого необходимо вынести DS18B20 за окно.

Для Attiny2313 необходимо выставить фьюзы следующим образом (для программы

Отправим материал вам на e-mail

Внимательное изучение типовых бытовых потребностей поможет убедиться в необходимости частого измерения температуры. Соответствующие данные пригодятся не только для выбора подходящей одежды с учетом реальных погодных условий. В бане частного дома соответствующий измерительный прибор пригодится для поддержания оптимальных условий. Правильно выбрав электронный термометр с выносным датчиком, эти и другие задачи можно решить быстро и точно. После изучения этой статьи вы сможете принять взвешенное решение без ошибок.

Можно получить позитивные эстетическое эмоции при разглядывании морозных узоров, однако считать показания классического термометра за такой преградой не получится

Какие практические задачи поможет решить электронный термометр с выносным датчиком

Выше упомянута типовая ситуация, когда естественные погодные условия в отечественных широтах препятствуют оперативному получению важной информации. Дешевизна спиртовых термометров – единственное преимущество. В списке недостатков надо отметить:

• низкую точность;
• отсутствие подсветки;
• очень маленькие обозначения, затруднительные для людей с плохим зрением;
• небольшую прочность.

Перечисленные в данном разделе изделия объединяет один признак – в рабочем состоянии они находятся непосредственно в зоне измерений. Все компоненты подвергаются сильным внешним воздействиям, что провоцирует быстрый износ, поломки.

Появляется возможность раздельной установки функциональных узлов. Компактный измерительный зонд проще защитить от неблагоприятных условий внешней среды. «Нежную» электронную часть устанавливают в отапливаемой комнате.

Эти принципиальные отличия пригодятся также для контроля температуры в аквариуме и бассейне, жаркой сауне и морозильной камере. Термометр с выносным щупом идеально подходит для оперативной проверки параметров на складе, в офисе, производственном помещении. Его можно подключить к современной системе управление категории «умный дом» для оптимизации режимов отопления, вентиляции, охлаждения. При соответствующем дополнительном оснащении не сложно организовать удаленное получение данных с применением стандартных технологий сети Интернет.

Устройство и функционирование измерительного прибора

С помощью этого рисунка разберемся, как работает датчик температуры. Изделия этого типа создают из железа и константана, хромеля и алюминия, других двух разных металлов («А» и «Б»). В области «Т2» желательно поддерживать постоянную температуру. При изменении ее на участке «Т1» в проводниках согласно физическому эффекту Зеебека образуется электродвижущая сила. Созданное напряжение можно измерить чувствительным вольтметром «V».

На фото отмечены следующие компоненты:

• Термопара (1) устанавливается в металлическом кожухе. В некоторых моделях его заключают дополнительно в полимерную оболочку.
• Измерительный элемент подсоединен проводом (4) к основному блоку (3).
• Обработанные данные преобразуются в цифровую форму. Итоговый результат отображается на экране (2).

К сведению! Достаточно часто электронный термометр с щупом оснащают ЖК-дисплеем, который выполняет свои функции с минимальным потреблением электроэнергии. Такая комбинация позволяет применять автономное питание на аккумуляторах (одноразовых батареях). Для обеспечения видимости в темное время суток устанавливают встроенную подсветку.

Технические характеристики и правила эксплуатации цифрового термометра с выносным датчиком

Предполагается использование этой части в отапливаемом помещении. Поэтому производители предлагают соответствующий диапазон температуры, уровня влажности . Зонд в соответствующем исполнении применяют в разных условиях. Им измеряют показания в жидкостях, сыпучих веществах. Электронные термометры с выносным датчиком используют для контроля температуры стенок труб системы отопления, сыпучих материалов. Ниже приведены предельные параметры, которые характерны для оборудования данной категории.

В этом варианте несколько повышается потребление электроэнергии, зато не нужна отдельная подсветка. Ниже приведены функциональные возможности некоторых серийных моделей:

• Отображение показаний в градусах: Цельсия (°C)/ Кельвина (K)/ Фаренгейта (K).
• Подключение электронного термометра с выносным датчиком к ноутбуку, компьютеру.
• Применение щупов разных типов для проведения измерений в соответствующем диапазоне температур.
• Автоматическая калибровка.
• Сигнализация (световая, звуковая) о достижении определенного порога.
• Запись и сохранение в памяти пользовательских установок, измерений.

Разновидности электронных термометров с выносным датчиком

Производители предлагают широкий ассортимент изделий этой категории. Чтобы удовлетворить растущие потребности современных пользователей они выпускают модели с расширенным функционалом по разумной стоимости.

Здесь зонд установлен в отдельном корпусе вместе с элементом питания, встроенным передатчиком. Его можно установить в нужном месте без сверления оконных рам и стен для прокладки кабеля. Необходимые данные поступают в режиме online на приемник основного блока. Далее для обработки/отображения информации применяют штатный алгоритм. В стандартных моделях дальность датчика составляет от 30 до 100 метров, чего вполне достаточно для решения большинства бытовых задач. Чтобы изучить тему подробно, далее приведена информация о разных модификациях техники с учетом самых распространенных вариантов применения.

Уличные оконные электронные термометры с выносным датчиком

Типовые модели

Главным преимуществом простейших градусников уличных электронных является их минимальная стоимость. Также надо отметить преимущества компактных размеров, простоту выполнения монтажных операций, достаточно высокую точность измерений по сравнению с классическими аналогами.

Особенности электронных термометров с дополнительными функциями

Совершенствование производственных и торговых процессов значительно снизило стоимость электроники. В наши дни хорошо оснащенный термометр уличный с выносным датчиком купить можно недорого. Ниже приведены преимущества потенциальные возможности такой техники. Применение беспроводных коммуникаций ускоряет и упрощает монтаж, обеспечивает сохранность строительных конструкций и декоративной отделки помещений.

К сведению! Установка термопары внутри конструкции создает мостик холода, который ухудшает изоляционные характеристики оконной рамы.

К одному основному блоку подключают от 3 до 10 внутренних и наружных датчиков. Это позволяет контролировать температуру воздуха в нескольких комнатах. В частности, такое оснащение комбинируют с управлением котла. При правильных настройках получится оптимизировать работу системы отопления, что быстро компенсирует расходы на соответствующую модернизацию.

В дополнение к температурным, применяют специализированные , которые позволяют контролировать уровень влажности в комнате и на открытом воздухе. Разумеется, в таком исполнении речь идет о специальном блоке электроники, который предназначен для обработки таких дополнительных данных.

В этом примере на прочной металлической стойке закреплены датчики температуры, влажности, атмосферного давления, направления и скорости ветра. Сигналы с них поступают на внутренний блок по каналам беспроводной связи. Для автономного питания внешних компонентов набора установлена солнечная батарея.

Такую технику относят к особой категории . В отличие от электронных цифровых термометров помимо отображения актуальных данных она способна обрабатывать информацию. На основе данных об изменении давления формируется метеорологический прогноз (от 12 часов до 7 дней). Некоторые модели способны показывать время, обычный и лунный календарь. Техника с многоцветным дисплеем.

Вернемся к тематическим изделиям. В ходе изучения измерительного оборудования данной категории необходимо упомянуть термометр автомобильный с выносным датчиком.

Как выбрать электронный термометр с выносным датчиком для бани

Особенности, преимущества и недостатки

При поиске подходящего оснащения необходимо учитывать высокую влажность и температуру, быстрое изменение параметров. Нужна точность измерений для настройки и поддержания оптимальных условий в парной. Пригодится достаточная прочность электронного термометра с выносным датчиком, чтобы отдельные компоненты сохранили целостность и функциональность при недостаточно аккуратном обращении. Обязательно надо предотвратить перегрев внешних частей, чтобы обеспечить хороший уровень безопасности в процессе эксплуатации.

Датчик влажности и другие важные детали

Для качественного воспроизведения оздоровительно расслабляющего процесса в парной обязательно надо контролировать несколько параметров одновременно:

Правильное место установки термометра с выносным датчиком

Зонд закрепляют на высоте основного лежака, как правило – на высоте 1,2÷1,5 м. Выбирают место на максимальном удалении от входа и нагревательного устройства. С помощью дополнительного датчика можно контролировать температуру воды в бассейне.

Как сделать электронный термометр своими руками

Для самостоятельного воспроизведения можно использовать простую конструкцию, которую не трудно сделать человеку с начальными навыками и знаниями в области электроники. Главным компонентом здесь является специализированный температурный датчик DALLAS DS1820. При желании, к одной шине можно присоединить десятки аналогичных приборов с максимальной длиной коммуникационного кабеля до 300 м.

Важно! При выборе других деталей электронного термометра с выносным датчиком надо приобретать стабилитроны минимальной мощности (напряжение питания 3,9V). Они отличаются небольшими размерами.

При монтаже схемы цифрового термометра своими руками необходимо обращать внимание на полярность. Соответствующие обозначения «+» нанесены на корпусе. Изучите размещение выводов сенсора в сопроводительной документации.

Чтобы защитить температурный датчик от неблагоприятных условий при размещении на открытом воздухе его заливают эпоксидной смолой в подходящей по размерам форме. Далее стандартный разъем подключают к ПК. Для обработки данных используют DigiTemp. Найти версию программы, которая поддерживается определенной операционной системой (Windiows или Linux) в сети интернет не сложно.

Обзор рынка с ценами, отличия разных моделей, полезные рекомендации

Фото	Бренд/ Модель	Цена, руб.	Технические характеристики, особенности, комментарии
	RST/ 77110	1200-3500	Специализированный цифровой термометр с датчиком беспроводного типа для бани. Измерение до +200°C, подсветка, сигнализация пороговых значений, автономное питание.
	DC/2	620-890	Здесь один датчик встроен в основной корпус. Можно контролировать температуру на улице и в месте установки электронного блока.
	Datronn/HTC-2	640-950	Встроенный измеритель влажности предназначен для работы в помещении, календарь, часы. Выносной зонд присоединяется проводом длиной 2 м. В памяти сохраняются минимальные /максимальные значения.
	Сима-Лэнд/567524	180-560	Простая недорогая модель с уличным датчиком температуры. Длина соединительного провода – 90 см.
	GAL/ WS-1300	230-490	Сохранение измерений, проводное подключение (140 см), батареи типа «ААА».

Хороший термометр электронный уличный с выносным датчиком купить будет проще, если изучить кроме рекламных и общих технических данных мнение владельцев.

pobeda134, Киев, DC/2: Достоинства: Цифровой, выносной датчик, показывает температуру, влажность как на улице, так и внутри помещения, наличие часов, прост и удобен в эксплуатации, компактный, большие цифры, недорогой.Все очень просто, разобраться сможет любой человек. Управление происходит двумя кнопками. Левая кнопка переключает режимы температуры и влажности, а правая кнопка показывает режимы "IN" - температура в помещении (внутри) а "OUT" - температура на улице (снаружи).Недостатки: Черный цвет, не очень красиво вписался в интерьер комнаты, производство Китай, нет русского языка в инструкции.Подробнее на Отзовик: https://otzovik.com/review_4813466.html

NFore, Луганск, Datronn/HTC-2: Достоинства:Легкий, компактный, точный электронный термометр с выносным датчиком. Очень удобный и компактный на вид, работает от мини - пальчиковой батареи. Его можно вешать на стену, здесь есть специальное углубление на задней стенке, либо ставить на стол при помощи ножек, которые легко складываются. Работает исправно, данные показывает без видимых погрешностей, батареи хватает надолго. Мы свою за 7 месяцев еще не разу не меняли.Недостатки: Пока не нашла.Подробнее на Отзовик: http://otzovik.com/review_2410333.html

Newcreation, Сима-Лэнд/567524: Достоинства: Демократичная цена, простота эксплуатации.Недостатки: Непрочные элементы конструкции. На обратной стороне есть небольшая подставка, но она у нас сломалась, и мы без нее как-то обходимся. Присоска прилагалась, но как ее установить, я так и не поняла. Через датчик ее никак не оденешь на провод.Подробнее ОЦЕНИТЕ ЭТУ СТАТЬЮ