Электронный термометр двигателя своими руками

Цифровой термометр в машину

Термометр для машины должен быть легок в изготовлении. У многих сейчас среди инструмента есть мультиметр, остается только приобрести интегральный датчик температуры. Кремниевый термоэлектрический элемент иформирователь сигнала в едином пластмассовом корпусе ТО-92, который внешне не отличишь от транзистора КТ-209.

С таким термоэлектрическим элементом очень просто собрать чувствительный и точный цифровой термометр, который может быть использован в домашней лаборатории или при ремонте автомобиля.

Есть два типа термоэлектрического датчика, который делает самоделку простой —LM34 и LM35. Первый откалиброван в Фаренгейтах, второй в градусах Цельсия, когда они в работе, то выдают 10 мВ на один градус своей шкалы. Так что, сделав замер напряжения в 1 мВ, можно узнать температуру с точностью до десятой доли градуса. А это прецизионная точность для данных о температуре в помещении или салоне автомобиля.

Интегральные полупроводниковые датчики могут замерять температуру в диапазонах:

  • от 0 до +100°C — LM35DZ;
  • от -40 до +110°C —LM35CZ;
  • некоторые производители указывают в техническом описании от -40 до +150°C — LM35B.

Для самодельного термометра понадобится:

  1. Мультиметр. Цифровой мультиметр наиболее точный и удобный при замерах.
  2. Один интегральный датчик LM34 в Фаренгейтах или LM35 в градусах Цельсия.
  3. Один резистор 180 кОм. Такой элемент с цветовой маркировкой имеет четыре полосы коричневого, серого, желтого, золотистого цветов.
  4. 9-вольтовая батарейка Крона.
  5. СоединительдлябатарейкиКрона.
  6. Три длинных проводка.
  7. Изоляционная лента, а лучше всеготермоусадочная трубка.
  8. Два маломощных диода, КД509, КД512и т.п.

На схемах датчик температуры обозначается прямоугольником с указанием типа и цоколевкой выводов.

Назначение выводов у датчика никак не совпадает с транзисторами в таком же корпусе.

Термометр пробник плюсовой температуры

В самом простом случае, для замеров только плюсовых температур, резистор и диоды не нужны.

Даже подключенный напрямую датчик потребляет от батарейки ток не больше 10 мкА, поэтому его можно оставить включенным надолго.

Для контроля температуры мультиметр переводится на измерение от 0 до 2000 мВ (0–2 В). Круглый переключатель в положении «2000 m».

Многофункциональный пробник минусовой температуры

Для измерения минусовой температуры от -40 до +150°C надобно купить правильный датчик — LM35CZ, LM35B.

Мультиметр ставиться на диапазон измерения 2000 мВ. Последнюю цифру, показывающую десятые доли градуса, можно отделить точкой, нарисованной черным маркером.

Для работы электронного термометра понадобится источник питания свыше 5 В, поскольку минимальное напряжение для датчика 4 В, а отрицательное смещение (запирание) каждого кремниевогодиода составляет 2 вольта.

Стабильный дистанционный термометр

Для сборки дистанционного термометра, припаиваем три длинных проводка (более 1.5 м будет достаточно) до датчика LM35. Используйте три разноцветных провода и запомните, к какому выводу датчика подключен каждый из них.

Намотайте немного изоляционной ленты на средний вывод, так чтобы другие два не могли коснуться до него. А затем полностью обмотайте изолентой места соединения проводков. Для лучшего результата засуньте замотанный датчик в кусочек термоусадочной трубки.

С длинными проводами можно будет измерять температуру в салоне и за бортом. Полтора метровые провода дадут возможность узнать температуру в автомобильном холодильнике или в подкапотном пространстве.

С противоположной стороны, к концам проводов нужно подсоединить соединитель батарейки Крона и резистор. Различные по цветам проводки как раз помогут не запутаться при подключении.

Читайте также:  Характеристика двигателя mazda premacy

В приведенном примере белый провод используется для питания от батарейки, коричневый — общий «земля», синий — выход с датчика.

На фотографии можно увидеть герметичный температурный пробник, обернутый термоусадочной трубкой. Подключение «крокодильчиков» к резистору временное, для проверки её работоспособности.

Черный щуп от мультиметра подсоединяется к общему выводу «земле», красный щуп — к выходу датчика.

Многоканальный прибор

К мультиметру можно подключить несколько датчиков, только потребуется их включать по очереди.

По двум точкам переключаться можно перекидным тумблером.Для задействования большего количества датчиков потребуется многопозиционный галетный переключатель.

Миллиамперметр—показывающий прибор

Большую точность показаний с термоэлектрического датчика даст миллиамперметр. К тому же появится возможность удобной калибровки самодельного термометра.

Собранный прибор должен быть проверен на точность.

Поверка и калибровка в домашних условиях

Для поверки электрический датчик плотно приматывается изолентой к пробнику ртутного градусника, поверх для термоизоляции наматывается материя в несколько слоев. Для высокой точности лучше использовать лабораторный градусник с ценой деления 0.1 градус, диапазоном измерения от 0 до 50 °C.

Пока не выровняются температуры лабораторного градусника и пластмассового датчика, придется подождать полчаса, как известно, все температурные процессы инерционны.

При калибровке следует сравнять переменным резистором показания милливольтметра или миллиамперметра сданными на образцовом градуснике.

Только после поверки показаниям самодельного термометра, можно будет верить.

Автор: Виталий Петрович, Украина, Лисичанск.

Источник

Самодельный измеритель температуры двигателя

Nazar84

Новенький

Fantomas

Активный участник

Fantomas

Активный участник

Повозился сегодня еще чуток.
В программу ввел дополнительную переменную которая автоматически корректирует значение АЦП в зависимости от его значения.

Откопал старый снегоходный термометр, которые я в то время продвигал тут на форуме. Эти термометры делались как я уже говорил на предприятии по изготовлению термоприборов для пищевой промышленности. Сейчас не помню точно какие у него погрешности но точность не хуже чем у «термико» в нем используются трех проводные терморезистивные (не термисторы) датчики так что я взял его значения за эталонные.

Вообщем удалось добиться расхождения мах 1.5 градуса при температуре 200С.

Но тут вылезла другая бяка.
Дело в том что при высоких температурах (примерно от 160С до 200С) сопротивление термистора меняется очень незначительно. То есть например при температуре +25С сопротивление = 100 кОм, и при падении t на один градус то есть до 24С сопротивление будет = 80кОм, разница аж 20 кОм, а вот при 190С сопротивление = 100 Ом и при падении скажем даже на 5 градусов будет составлять = 95 Ом, то есть всего 5 Ом на 5 градусов!
По этому 10 битный АЦП контроллера не может уловить такие небольшие изменения сопротивления и из за этого шаг температуры увеличивается.
Например до 160 С температура растет плавно, отображаются десятые доли градуса, то выше каждый шаг изменения температуры начинает нарастать.
Чтоб более наглядно было давайте так напишу.

Рост t до 160С для примера с шагом в 0,5С:
100,5 — 101,0 — 101,5 — 102,0 — 102,5 — 103,5 — 104,0 — 104,5 — 105,0 — 105,5 — 106,5 — 107,0 — 107,5 — 108,0

Рос t > 160C
160.0 — 165.0 — 170.0 — 175.0 — 180.0 — 185.0 — 190.0 — 195.0 — 200.0

Читайте также:  Начинает троить двигатель когда температура 90 градусов

То есть индикация с 190С прыгает сразу на 195С пропуская 191 — 192 — 193 — 194, но само значение температуры в норме. Если на эталонном 190 то и на моем 190, если на эталонном 193,5 то на моем все еще 190, а вот как только на эталонном 195 то и на моем сразу становиться 195.

Расхождение в коммерческом диапазоне температур (-20 +100) достаточно низкие, около 0,5 — 1 градус.
Расхождение в диапазоне +100 — +200 градусов от 1 до 1,5 максимум на температурах от 160 до 200 градусов.

Теперь нужно сделать нормальный датчик, запаять его в металлическую гильзу и протестировать на чем нибудь.
Плюс буду допиливать прошивку и тестировать в отрицательных температурах.
Может удастся найти внешний 12 битный (а может и 16 битный) АЦП но это уже удорожает и усложняет конструкцию.
Вообщем поживем увидим.

Источник

Самодельный измеритель температуры двигателя

Fantomas

Активный участник

Даже не знаю с чего начать. сейчас будет много букав

Вообщем давно давно, еще когда у меня была тайга, родилась идея сделать самодельный термометр не уступающий (ну или уступающий но не сильно) всяким фирменным изделиям. Самое главное это цена. Основное требование это стоимость, она не должна быть более 500-700 (максимум 1000) руб.

До этого много всего было перепробовано, и механические термометры и периодические замеры температуры двигателя с помощью пирометра (инфракрасный измеритель температуры) и всяческие измерители типа скутер`ок (кстати куда то делась тема с его обсуждением) и даже измерение температуры с помощью дешевого мультиметра с выносной термопарой. Потом были и фирменные приборы в создании которых и я принимал участие (как технический консультант).
Время идет, тайгу продал, после был квадроцикл у которого водяное охлаждение и штатный датчик естественно, так что особой нужды не было.

Но не смотря не на что идея сделать именно нормальный самодельный прибор осталась.
Сейчас же удалось найти немного времени и приступить к задуманному.

Вообщем по порядку.

Прибор будет делаться естественно на микроконтроллере. Если еще точнее то на arduino.
Может быть если всё будет ок то позже перепишу код на атмегу8, а может и нет, скорее всего буду использовать ардуино про мини.
Прибор состоит из контроллера, двух датчиков, двух 4 значных семисегментных индикаторов и некоторого количества обвязки.
В данный момент применяются готовые экраны для удобства прототипирования и тестирования. Позже сделаю печатную плату под подходящий корпус.
Схема работы следующая, контроллер с помощью встроенного аналового-цифрового преобразователя считывает сигнал с датчика -> значение сглаживается по формуле «скользящего среднего» -> полученное значение пересчитывается в сопротивление -> по формуле Стейнхарта-Харта вычисляется температура -> полученное значение температуры выводиться на экран.

Датчик
Датчиком является терморезистор MF-58 рабочая температура до 250 (а по некоторым данным до 300) градусов, этот резистор часто используется в 3D принтерах для контроля температуры хотэнда. Данный резистор имеет сопротивление 100 кОм что неплохо, так как на точность измерений не будет влиять сопротивление проводов. Теперь о плохом, терморезистор не линейный элемент, то есть сопротивление по которому процессор потом будет рассчитывать температуру меняется не одинаково. Но для этого у нас и есть формула товарищей Стейнхарта и Харта которая и учитывает эту не линейность. Но для этого в формулу нужно подставить три коэффициента которые обычно есть в технической документации на данный термистор. Но беда в том что эти термисторы я заказывал у китайцев и никакой информации по ним они мне толком не прислали. Отписываются и присылают стандартную документацию на линейку данных термисторов, а какой именно экземпляр у меня не говорят. Так же данные коэффициенты можно вычислить самостоятельно зная сопротивления термистора в двух-трех фиксированных температурах, так же есть табличные значения. Сейчас я именно этим и занят. Датчик является отрицательным плечом в делителе напряжения. Для повышения точности, опорным напряжением делителя и аналового-цифрового преобразователя контроллера является выход стабилизатора 3.3 Вольт.

Читайте также:  Почему не включается двигатель холодильника

Экран
Экран (для теста пока один) собран на сдвиговых регистрах 74 серии 74HC595 если кому интересно. Контроллер отправляет по два байта каждые 6 мсек. Первый байт определяет какие сигменты индикатора будут светиться, а второй байт определяет место положение знака. Вообщем одним словом динамическая индикация. Экраном может служить любой LED или ЖК экран. Можно сделать линейную шкалу из светодиодв, вообщем почти все что душе угодно, нужно будет только слегка переписать код программы и прошить его в контроллер.

Доработки (в ближайшее время)
1. Для обеспечения большей точности и надежности в плече делителя вместе с датчиком нужно поставить советский прецизионный резистор например С2-29В, этот резистор очень точный и имеет очень высокие характеристики по точности в большом диапазоне температур, так как все резисторы меняют свое сопротивление в зависимости от температуры окружающий среды, этот же меньше всех.
2. Высоко стабилизированное опорное напряжение. Например на мс TL431 или чего то еще.
3. Возможно придется программно как то корректировать температуру если это не удастся сделать подобрав А, В, С коэффициенты.
4. После прикрутить к коду всякие красивости типа моргания индикаторов при приближении к пороговой температуре, программирование этой пороговой температуры, выход для звуковой сигнализации (пищалка) чего нибудь еще.

Сейчас же показатели такие (результат сравнивался с показателями цифрового датчика DS18B20 и обычного спиртового комнатного термометра)
Комнатная температура полностью совпадает со всеми тремя
Температура за окном так де совпадает.
Температура кипящей воды выше на 10 градусов (вот она не линейность).

В ближайшее время я заполучу лабораторный ртутный термометр от 0 до 160 градусов и произведу новые замеры. В планах добиться точности хотя бы +-5 градусов во всем диапазоне температур. Если не получиться во всем то только для диапазона высоких температур, например от 100 до 200 градусов.

Из приятного то что в последствии к данному термометру можно прикрутить функции например тахометра, измерения температуры окружающего воздуха, часов, счетчика моточасов итд. Главное на сейчас разобраться с точным измерением температуры.

Просьба ко всем кого заинтересовало подключаться к обсуждению. Кому интересно скину вам скетч, он изобилует комментариями и разобраться будет совсем не сложно.

Немного фото
Фото с температурой снятой с цифрового датчика DS18B20

Температура на моем термометре (отлично)

Оба датчика помещены в яйцо от киндер сюрприза и вынесены за окно

Потом оба датчика помещены в термо кружку с кипятком

Показания цифрового датчика (похоже на правду)

Фото показаний моего термометра (перебор)

Источник

Adblock
detector