Электронный термометр с выносным датчиком: особенности и преимущества. Цифровой термометр с выносным датчиком: схема и отзывы Простой измеритель температуры своими руками

Каждый знаком с принципом работы обычного термометра. Кто-то до сих пор пользуется комнатными градусниками, для некоторых важно перед выходом из дома проверить наружную температуру. Со временем меняется дизайн, изделия . Вот и сейчас производители порадовали очередной новинкой, выпустив электронный термометр с выносным датчиком. Корпус модели устанавливается дома, а прибор, который определяет температуру, размещается снаружи. Разберёмся с принципом работы, достоинствами и недостатками устройства, а также возможностью изготовить его самостоятельно.

Читайте в статье

Область применения электронных термометров с выносным датчиком

Наличие выносного устройства расширяет возможности прибора. Но главное его предназначение – температурный контроль внутри дома и снаружи. Если сравнивать его со ртутным градусником, электронный наиболее точно определяет показатели.

Электронные приборы используют:

• в технологических производствах;
• устанавливают в ;
• в пунктах ;
• в складских помещениях;
• в и ;
• в автомобилях.

Электронный термометр с выносным датчиком: как устроен и принцип функционирования

Чтобы рационально использовать все функциональные возможности изделия, следует рассмотреть его устройство и понять, как оно работает. Комнатный термометр состоит из двух частей:

• корпуса с дисплеем. Он предназначен для установки внутри помещения;
• выносного устройства, располагать которое следует не дальше 65 метров от корпуса.

Правильное место установки термометра

Для того чтобы получить максимальную пользу от эксплуатации электронного устройства, необходимо следовать двум советам:

• настенную модель закрепляют на стене на расстоянии от пола в 1,5 метра;
• место для установки основного блока должно быть на одинаковом удалении от , парной, .

Краткий обзор измерителей

Каждое изделие имеет свои плюсы и минусы. При покупке уличного электронного термометра с выносным датчиком нужно смотреть на температурный диапазон. Рассмотрим наиболее популярные измерители разных производителей:

• модель RST – работает в условиях высоких температур;
• модель Sawo – широкий ассортимент, интересные формы и размеры.

Если сравнивать стрелочные, капиллярные или цифровые устройства, выбор следует остановить на последнем. Электронные цифровые термометры безопасны, их показания более точные, но и стоимость несколько выше.

Как сделать электронный термометр своими руками

При желании можно разобраться в нюансах изготовления цифрового термометра своими руками. Готовое изделие будет подключаться через USB к ноутбуку. Кроме того, можно подсоединить несколько выносных датчиков к одному блоку, это снизит стоимость расходных элементов.

Необходимые детали и инструменты

Понадобятся следующие детали:

• 1 или несколько термодатчиков (Dallas SD 1820, например);
• 2 диода Шоттки;
• стабилитроны на 3.9, 6.2, 5.6 V;
• 1 диод −1N4148;
• 1 конденсатор − 10 мкФ на 16 V;
• 1 резистор − 1.5 кОм 0.25 Вт;
• корпус для разъёма;
• 9-ти контактный разъем СОМ-порта типа мама.

Сборку деталей можно проводить на разъёме. Благодаря устройству узла 1 – Wire – у интерфейса есть возможность организовать на однопроводной линии множество аналогичных щупов. Напряжение для нормального питания должно быть в пределах 3−5.5 В. Самодельный термометр устанавливается в транзисторном корпусе ТО-92.

Необходимое программное обеспечение

Для готовой модели не требуется калибровка сенсоров. Следующий шаг – подключение датчика к порту в ноутбуке. Затем нужно скачать программу измерения температурных значений, например, Temp.Keeper . С её помощью можно отслеживать температурные показатели разных объектов наблюдения в зависимости от установки выносных устройств.

Совет! Если представленная выше схема показалась непонятной, и вы не уверены в своих силах, стоит приобретать готовую модель, на показания которой можно рассчитывать более точно.

Обзор цен электронных устройств

Перед выбором модели предлагаем ознакомиться с ориентировочной стоимостью наиболее популярных моделей.

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

Который имеет очень малые размеры. Здесь мы рассмотрим создание простого цифрового термометра с использованием в качестве температурного датчика - специальный цифровой датчик температуры от фирмы DАLLAS, а точнее ds18b20 и микроконтроллером ATtiny2313. Характеристики предложенного цифрового термометра: пределы измерения от -55 до +125*С; точность измерение от 0,1 до 0,5*С.

Фотография датчика ds18b20:

Работает термометр следующим образом: микроонтроллер подает запрос на поиск и запись адресов датчиков ds18b20, подключенных к линии контроллера по интерфейсу 1Wire. Далее производится чтение температуры с датчиков, которые были найдены, после этого выводит температуру на 3-х символьный LED, хотя при небольшой модификации прошивки можно подключать и 4-х символьный LED. Тогда температура будет выводится с точность до десятичных долей градуса. Опрос датчика составляет где-то 750мс. Схема проста и в печатной плате не нуждается, хотя кому больше нравится на печатной плате - можно нарисовать. Я контроллер ATtiny2313 ставил сзади LED индикатора и всё соединял проводами.

Принципиальная схема цифрового термометра на ATtiny2313:

Перейдём к настройки фьюзов микроконтроллера. Для работы с протоколом 1Wire, частота внутреннего генератора МК должна быть не меньше 4мгц. Вот скриншот фьюзов которые надо выставить при прошивке в Code Vision AVR:

На форуме, есть прошивки для индикаторов с общим катодом и общим анодом. Так же все прошивки умеют работать с 8 х датчиками ds18b20. Ещё есть прошивка, которая меряет температуру с точностью до десятичных значений, при этом необходим 4х символьный , анод лишнего сегмента цепляют к PORTD.3 , а запятую цепляют на PORTB.7.

На рис. 79 приведены принципиальные схемы простейших полупроводниковых термометров на диодах (рис. 79, а) и транзисторе (рис. 79,6), опубликованные в одном из американских радиожурналов. В термометре, схема которого дана на рис. 79, а, чувствительным элементом (датчиком) служат четыре кремниевых диода, включенных последовательно и питаемых постоянным током величиной 1 мА. При этом используется смещение вольт-амперной характеристики кремниевых диодов в сторону нуля на 2,11±0,06 мВI°С. Таким, образом, при увеличении температуры от —18 до +100° С напряжение, действующее на каждом диоде, уменьшается более чем на 400 мВ (от 688 до 270 мВ). Следовательно, на всех четырех диодах напряжение уменьшится на 1,6 В, т. е. будет в 4 раза больше.

Для измерения колебаний напряжения на диодах они включены в одно из плеч моста, в целом состоящего из делителя напряжения на резисторах R3—R5 и резистора R1 последовательно соединенного с диодами Д1—Д4. Индикатором термометра является микроамперметр, включенный в диагональ моста через переменный резистор R2. Мост питается постоянным напряжением 6 В, стабилизированным кремниевым стабилитроном Д5.

Налаживание диодного термометра сводится к калибровке его шкалы, которую осуществляют следующим образом. Диоды, покрытые водостойким лаком, помещают в сосуд с водой, температуру которой контролируют ртутным термометром. Длина проводников, соединяющих диоды Д1—Д4 с измерителем, может составлять несколько метров. Охлаждая или подогревая воду, можно пройти диапазон температур от нуля до 100° С, делая при этом соответствующие отметки на шкале микроамперметра. «Нуль» смещают в нужное место шкалы прибора, подстраивая переменный резистор R4, а диапазон измерения температуры подбирают переменным резистором R2. Для питания диодного термометра можно использовать любой источник постоянного тока напряжением 12—16 В.

Значительно большей чувствительностью обладает транзисторный термометр, схема которого изображена на рис. 79, б.

Это объясняется тем, что здесь в качестве чувствительного элемента используется транзистор, работающий в усилительном каскаде, собранном по схеме с разделенными нагрузками. Благодаря усилительным свойствам транзистора чувствительность термометра возрастает в десятки раз. Органы регулирования и настройки здесь такие же, как в ранее рассмотренной конструкции.

При изготовлении термометра по схеме рис. 79, а можно использовать диоды типа Д105 или Д106 (Д1—Д4), КС156А (Д5). В термометре по схеме рис. 79, б транзистор Т1 может быть типа КТ315 или КТ312 с любым буквенным индексом. Термометр с транзистором типа КТ312 будет обладать меньшей тепловой инерцией, так как у этого транзистора корпус металлический, а у КТ315 — пластмассовый.

Все описанные термометры могут измерять также и отрицательные температуры вплоть до —70° С. В этом случае в термометре целесообразно установить микроамперметр на 100 мкА с нулем в середине шкалы.

Полупроводниковые термометры очень удобны для дистанционного измерении температуры. Например, поместив несколько групп диодов в различных точках холодильника, путем переключения их можно контролировать температуру соответствующего участка. Другой пример — измерение температуры поверхности земли и околоземного слоя воздуха. В условиях сельской местности это имеет большое значение, так как может предупредить о наступлении весенних и летних заморозков на почве. Следить за температурой почвы или воздуха в саду или в огороде можно по показаниям прибора, установленного непосредственно в помещении. Возможны и другие варианты применения полупроводниковых термометров.

Васильев В. А. Зарубежные радиолюбительские конструкции. М., «энергия», 1977.

Измеритель предназначен для измерения температуры воздуха , а если защитить датчик, то и любой другой среды в диапазоне -50..+50°С.

Схема термометра представляет собой мост постоянного тока, в одно плечо которого включен терморезистор, а индикатором служит головка микроамперметра (0...50 мкА). Каждое деление на шкале соответствует 1°С. После уравновешивания моста напряжение в измерительной диагонали равно нулю. Разбаланс моста вызывает появление напряжения положительной или отрицательной полярности - в зависимости от направления разбаланса.
Если менять полярность питающего напряжения при разбалансе, полярность напряжения в измерительной диагонали моста будет одинакова при измерении положительных и отрицательных температур, и можно использовать обычную головку (с нулевым делением слева, а не в середине шкалы).
Изменение полярности осуществляется тумблером SA1, который имеет два положения: "+" и "-", которые можно назвать "Зима" и "Лето".

Измерения производятся при нажатии кнопки SB1. I Детали. Терморезистор R1 - 1 ММТ-13Б, ММТ-12; резисторы R2, ; R3, R5. R6 - МПТ-0.5 или С2-29 с допуском 5%; R4. R7 - СП5-15, СП5-14 или СП5-2. Тумблер SA1 - МТ-3, кнопка SB1 - КМ-1. Измерительная головка РА1 - МЭ06 (ln=50 мкА, Rp=22l3 Ом). Ее можно заменить на М24 или М906 с нулем посередине шкалы, тогда тумблер SA1 не нужен. Для питания прибора используется один элемент типа °D". Такой элемент служит 2...3 года. Можно взять и элементы типа *АА" или аккумуляторы таких же размеров.

Схема простого термометра

Детали измерителя располагаются на плате из одностороннего фольгированного стеклотекстолита размерами 125x110 мм, выполненной методом прорезания дорожек в фольге. Плата крепится к выводам головки, ее нижняя часть служит опорой измерителя. В верхней части платы устанавливается элемент питания, а на одной из боковых сторон - тумблер и кнопка.
Регулировка. Резисторы R4. R7 устанавливают в среднее положение. Терморезистор подключают проводом МГТФ необходимой длины (0,5.. .1,5 м) и помещают в стакан стающим льдом, через 5..10 минут нажимают кнопку SB1 "Измерение" и резистором R7 устанавливают "0°. Затем терморезистор опускают в пол литровую стеклянную банку, заполненную водой с температурой +60.+70°С. Температуру измеряют ртутным лабораторным термометром. Через 5... 10 мин. когда температура воды снизится до +40°С или +50°С. резистором R4 устанавливают это значение на шкале прибора. Терморезистор, измеряющий температуру наружного воздуха, надо размещать таким образом, чтобы исключить попадание на него солнечных лучей.

Литература
1. Андреев Ю.Н. и др. Резисторы: Справочник
2. Радио, 1999, №6, С.43.
3. Шульц Ю. 1000 понятий для практиков. С.130.

Ю.ПЛОТНИКОВ , г.Новосибирск.