Termometre Electronice

Următorul referat prezintă un exemplu de măsurarea temperaturii în timpul procesului.Acest proces poate fi temperatura de lucru a unei matriţe RIM,unde temperatura constantă este factor decisiv în calitatea produsului finit.O matriţă rece (sub 67 grade),poate cauza lipirea spumei la pereţii matriţei iar o matriţă prea caldă (peste 70 grade),face ca ea să fie intangibilă de operatorul uman,dar totodată poate suprima expandarea amestecului Isocianat/Poliol.

Din aceste cauze putem utiliza un termometru care să îndeplinească funcţii importante:

- să sesizeze diferenţe de temperaturi de pănă 1 grad

- să fie incastrabil in punctele vitale ale matriţei

- să fie controlabil de la distanta (citire indirectă)

- să fie căt mai ieftin

- să fie fiabil

Avănd în vedere aspectele de mai sus,în continuare voi prezenta un termometru digital,avănd la bază un microcontroler,avănd rolul de prelucrarea datelor,ca şi senzor de temperatură un circuit intergrat,special dedicat acestui scop,iar afişajul este unul de cristale lichide.Foarte important însă este că afişajul poate fi schimbat cu un releu sau tiristor prin intermediul căruia acest termometru poate să devină parte activă a unui sistem mai complex de automatică.

Înainte să incepen studiul amănunţit a termometrului,să revedem căteva noţiuni de bază,care stau la baza oricărui temometru.

Temperatura este o mărime de stare termică ce caracterizează gradul de încălzire al corpurilor. Ea indică viteza atomilor ce alcătuiesc o substanţă care se mişcă, odată cu încălzirea vitezei aceastora, ea creşte. Pentru măsurarea temperaturii se recurge la un corp termometric ale cărui proprietăţi fizice variază cu temperatura. Indicarea temperaturii se obţine prin stabilirea echilibrului termodinamic între corpul al cărui temperatură se doreşte a fi stabilită şi corpul termometric, stare în care, transferul de căldura dintre acestea se anulează.

Termometrele sunt instrumente care sunt folosite pentru măsurarea temperaturii. Tipul cel mai comun constă într-un rezervor cu lichid şi un tub gradat. Lichidul (de obicei mercur sau alcool) se extinde pe măsură ce temperatura creşte şi urcă în interiorul tubului.Termometrele clinice cu mercur pot fi folosite pentru măsurarea temperaturii corpului uman. Acestea au o piedică (un gât îngust) la baza tubului astfel încât lichidul nu revine în rezervor imediat după efectuarea măsuratorii.

Nivelul de mercur, la majoritatea termometrelor, poate fi citit pe o scară. Termometrul electronic dispune de un afisaj digital.Schimbarea în temperaturã provoacã o modificare a proprietãtilor fizice ale unei substante, iar mărimea schimbării este o indicatie a cât de mult s-a modificat temperatura. Acesta este principiul ce stă la baza termometrului.Existã diferite tipuri de termometre ce sunt folosite în diverse situatii (mãsurarea unor temperaturi ridicate, a unor temperaturi joase sau a unor intervale de temperaturã).

Acurateţea masurării unei temperaturi depinde de echilibrul termic dintre termometru şi mediu înconjurator. De exemplu un termometru clinic trebuie ţinut aproximativ 7 minute pentru a se ajunge la un echilibru dintre corp şi termometru.Toate termometrele îşi masoară temperatura sa, de exemplu un termometru care stă la Soare va masura diferit faţă de un termometru care stă la umbra, deşi temperatura aerului este aceeaşi, pentru a preveni acest fapt termometrele trebuiesc ferite de Soare şi de radiaţii.

În afară de termometrele prezentate, care sunt clasice în zilele noastre se folosesc din ce în ce mai mult termometre electronice şi digitale. În cadrul referatului mă voi ocupa pe larg de termometre digitale care pot fi construite fie cu circuite logice de tip TTL fie cu circuite de tip C MOS dar şi cu microcontrolere.

Termometre obişnuite : măsoară temperatura folosindu-se de dilatarea lichidelor: cu cât temperatura este mai mare, cu atât lichidul se dilată mai mult şi creşte valoarea indicată. Mercurul este folosit la termometre datorită proprietăţilor sale deosebite. Poate măsura o gamă largă de temperaturi, de la –40 la 356˚C, şi până la 570˚C sub presiune, în stare lichidă. Se dilată regulat, proportional cu schimbările temperaturii absolute. Functionează bine în tuburi capilare, pe care nu le ,,ud㔺i e usor de obţinut în formã pură. Alte substanţe folosite sunt:

- alcoolul- care poate fi utilizat la temperaturi mai joase decât mercurul (-80˚C),

- pentanul (C5H12 – alcan)- ce poate fi întrebuinţat până la -200˚C.

Termometrul metalic - două lamele metalice cu coeficienţi de dilatare diferiţi sunt bine fixate împreună şi răsucite într-o spirală având metalul cu coeficientul mai mare la interior. Pe măsură ce lamela interioară se dilată mai mult la încălzire, spirala se desface. La fel, o scădere a temperaturii cauzează răsucirea spiralei. Un ac poate fi ataşat instrumentului astfel creat, pentru indicarea variaţiei temperaturii.

În zilele noastre termometrele se găsesc într-o mare varietate, eu în această lucrare voi prezenta un termometru digital care are la baza funcţionări un microcontroler.Schema bloc a unuia este prezentata mai jos: