Inhaltsverzeichnis
Werbung
Dieser Artikel wurde nach dem EMVG (EG-Richtlinie 89/336/EWG/
Elektromagnetische Verträglichkeit) geprüft, und es wurde das ent-
sprechende CE-Prüfzeichen zugeteilt.
Eine jede Änderung der Schaltung bzw. Verwendung anderer,
als angegebener Bauteile, läßt diese Zulassung erlöschen!
Schaltungsbeschreibung
Im Prinzip ist so ein elektronisches Thermometer nichts anderes
als ein Digitalvoltmeter (DVM), das die veränderliche Spannung
an einem Widerstandsteiler mißt. Der hierzu verwendete Schalt-
kreis ICL 7107 ist ein Steuerbaustein für automatische DVMs mit
selbsttätigem Nullpunktabgleich und Anzeigentreibern.
Die Schaltung kommt mit einer einfachen, unstabilisierten Ver-
sorgungsspannung aus, die beispielsweise von einem Stecker-
netzteil stammen kann; der Spannungsregler IC3 macht daraus
die 5-V-Festspannung für IC1. Die zusätzlich erforderliche nega-
tive Hilfsspannung erzeugen wir uns mit Hilfe des Oszillator-
Taktes und der CMOS-Treiber aus IC2: Die laden über C2 und D2
den Elko C1 auf ca. -4 V auf; diese Spannung bereitet sich IC1
intern auf und stabilisiert sie.
Zur Ansteuerung der LED-Anzeigen besitzt IC1 pro Segment
einen eigenen Treiber mit Konstantstrom-Ausgang. Dadurch ent-
fallen die Segmentvorwiderstände zur Strombegrenzung, und es
wird eine gleichbleibende, von der extern zugeführten Span-
nung unabhängige Helligkeit erreicht. Auch die höchstwertige
Stelle ganz links kann natürlich mit einer normalen Siebenseg-
ment-Anzeige bestückt sein, auch wenn hier höchstens zwei
Segmente aktiv sind (entweder die '1' [ab 100°C] oder das Minus-
Zeichen [unterhalb 0°C]).
Die Einspeisung des Meßsignals erfolgt am ICL 7107 über die An-
schlüsse 30 (Masseseite) und 31 (Plusseite); Kondensator C7 dient
hier zum Kurzschluß etwaiger Wechselspannungsanteile (z. B.
8
Störspitzen). Die Polung der Meßspannung ist prinzipiell zwar
beliebig, muß hier aber unbedingt in der angesprochenen Art
erfolgen; denn nur so kommt bei Minus-Temperaturen auch ein
negatives Vorzeichen zustande, was durch folgende Verschiebung
passiert:
Beim normalen Digitalvoltmeter sind Bezugspunkt (Common,
Pin 32), Referenz-Minus (-Ref, Pin 35) und Masse-Seite des Ein-
gangssignals (In Lo, Pin 30) miteinander verbunden. Die Polarität
am Eingang 31 bestimmt dann das Vorzeichen der Anzeige, das
positiv ist, wenn Anschluß 31 gegenüber 30 Pluspotential hat,
andernfalls ist es negativ.
Da wir hier aber die Meßspannung vom Spannungsteiler R7/
KTY10 ableiten, stehen nur positive Signale zur Verfügung.
Indem wir jedoch den Meßeingang 30 über den Schleifer von P2
künstlich ,,hoch" legen (gegenüber dem Bezug an 32&35), ver-
schieben wir den Nullpunkt.
Alles, was jetzt unterhalb des künstlichen Bezugspegels am Pin 30
liegt, wertet das IC als Minussignal und schaltet das negative
Vorzeichen ein. Da sich die Spannungsänderung am Temperatur-
sensor nun unterhalb und oberhalb des Bezugspegels abspielt,
entstehen - augenscheinlich - positive und negative Meßwerte.
Bezogen auf die Anschlüsse 32&35 ist die Spannung am Pin 31
weiterhin nur positiv. Wie Sie sehen, ist auch hier alles nur eine
Sache der Betrachtungsweise. Die eigentliche Eichung der Skala
nehmen wir durch die Einstellung von P1 vor, das die genaue
Referenzspannung am Pin 36 festlegt.
Trotz der guten Linearisierung bleibt bei der Sensor-Kennlinie
ein Restfehler bestehen, der sich mit der Toleranz im Vorwider-
stand R7 auf etwas mehr als 2% addiert (an den Bereichsgrenzen).
Das ist - am Gesamtaufwand gemessen - eine recht gute Genau-
igkeit, zumal der Meßfehler in der Bereichsmitte auf nahezu Null
zurückgeht (mit der P1-Einstellung justierbar).
9
Werbung
Inhaltsverzeichnis
