Jednoduchý převodník teploty na kmitočet

Někdy je potřeba snímat teplotu v tak malé skulině že se tam nevejdou digitální čidla v pouzdru TO92 jako je např DS18B20. Pokud je tam mezera aspoň 1,6mm široká dá se použít odporové polovodičové čidlo řady KTY ve skleněném pouzdru. Pro přenos naměřených hodnot teplot z čidel KTY do galvanicky odděleného PC je nejlépe hodnotu odporu čidla převést na kmitočet. Na obr.1 je schéma nejjednoduššího převodníku s obvodem NE555. Pro názornost je zakresleno blokové zapojení vnitřních obvodů NE555.

Pro přenos hodnoty odporu čidla do počítače není důležitá střída signálu ale jen jeho kmitočet. Proto je možno použít jednoduché zapojení obvodu NE555 se zpětnou vazbou z vývodu 3 (ne z obvyklého 7). Tím odpadne nutnost nastavení střídy dvěma odpory. Kolísání napájecího napětí má sice jen malý vliv na kmitočet ale pro zvýšené nároky na přesnost je lépe napájecí napětí stabilizovat. Pomocí optočlenu nebo oddělovacího transformátorku je pak možno galvanicky oddělit převodník od počítače nebo jiného záznamového zařízení.

Na obr.2 je převodník postavený na univerzální desce plošných spojů. Pro napájení byla použita destičková baterie 9V. Napětí bylo stabilizováno obvodem 78L06. Při teplotě okolí 20°C byl výstupní kmitočet cca 4,1 kHz a při zvýšení teploty na +30°C kmitočet klesl na 3,8kHz. Takže jednomu stupni Celsia odpovídala změna kmitočtu cca 30 Hz při přibližně lineárním průběhu. Pro kalibraci byla sestavena tabulka s několika body v uvažovaném rozsahu. Výstup optočlenu byl připojen k seriovému portu PC kde signál zpracovával jednoduchý program v TurboPascalu.

Článek byl otištěn v časopiu Praktická Elektronika