一种简易二极管温度计的制作方法
这款蔬菜大棚温度计不用特殊的温度传感器，不用单片机，显示直观，设定超温报警低温报警简单方便，成本不超过20元。经过适当改动还可以作温／湿度同时显示。这种蔬菜大棚的温度计很有实用价值。
一、温度一电压转换原理
硅二极管有正向导通电压随温度上升而下降的特性，在恒定电流偏置情况下，变化率约为-2mv／℃，也就是说负温度系数。由于恒流源制作复杂，往往用电阻与硅二极管串联接一个固定电压，形成分压电路。温度升高，硅二极管分得的电压因温度而下降，固定电压一二极管电压=电阻电压随之升高，电流增大。二极管因偏置电流增大而正向导通电压升高，在这种反作用下，温度系数小于恒流偏置。增大偏置电流，二极管动态电阻减小，这种影响会减小。过度增大偏置电流，二极管发热，测出的温度高于环境温度造成误差。两者要兼顾。
选择r5=3.9k偏置电流约0.8ma。使用33/4位数字表，下图电路实测电压为0℃：2145mv，100℃：1630mv，估算50℃：（2145+1630）/2=1888mv。a1:lm358是一块双运放，其一半a1_1用作跟随器，另一半a1_2用作反相放大器，其倍数为-11倍。0℃时调整输出为2.15v，50℃时输出为4.97v。在测量中用同一个档位测量，如dc20v为宜。
二、lm3914的分段比较原理
用电阻将2145~4972mv细分10等分，分别接比较器和输入电压相比。可以得到11种结果。小于或等于2145mv，大于2145mv（对应0℃），大于2145+283mv（对应5℃）……10个指示灯依次为不亮，1个灯亮，2个灯亮……形成光柱。为了更醒目起见，低于15℃用绿灯显示，高于35℃用红灯显示，中间用黄灯显示。lm3914的rhi是调整上限，rlo是调整上限。内部含有9个1kω分压电阻。如右图所示。2145mv、4972mv必须很稳定，不能受电源电压波动或环境温度变化影响。lm3914内部有一个基准电压为1.25v的稳压电路，位于7（uout），8（adj）脚之间。uout由rl、r2调整，计算式为uout=（1+rl/r2），鉴于测温50℃运算放大器输出近5v，设计uout为5.3v。用wl调节rhi．w2调节rlo，最好用多圈电位器实施细调。r2兼做灯拄电流控制用，r2为1.2kω时每灯电流为10×1.25v/1.2kω=10.4ma。lm3914的第9脚dot/bar接高，拄形显示，dot/bar接低，点状显示。
三、上下限温度报警设置
用双列金手指接01~010。假如上限温度设45℃，09低电平经过jp2，r9到达u2的第1脚，4001是或非门，1脚输入低，门1等效为反相器，rl0挂在2脚与3脚之间形成负反馈，2脚电压约等于1/2电源电压位于线性放大的工作点，2脚电压微小变化经过2-3，5-4两级放大，经过电容c2正反馈到2脚，引起自激振荡。频率由rl0，c2决定。4脚时而高时而低控制4001门3，4的振荡，产生断续的“嘀一嘀”声。压电陶瓷偏发出报警声。这时vt1的基极因02低电平偏置，vt1截止。不影响09回路。~当温度低于5℃时，只有01一个灯不亮，02~010不亮而都输出高电平，02通过jp2，r7，r8使vt1的基极正偏，vt1导通，vt1的c极为低，4001的1脚低电平，产生报警声振荡。在5℃~ 40℃范围，vt1的基极因02-jp1低电平而截止。
09-jp2高电平，4001的1脚高电平→3脚低→5脚低→4脚低→12脚低→11脚高→9脚低→10脚低。所有的脚都处于固定电平没有形成振荡。不报警。jp1和jp2可以人为设定，特别方便。
四、制作与调整
把3个玻璃封装的硅二极管串联焊接，引出两条细线（最好用高温导线），做成dll~ 13。然后装入一根较粗的空圆珠笔芯中，用704硅胶或装修用的所谓“玻璃胶”封死，等待自然固化。用自来水冻成冰块，和水混合放在保温杯中，保证既有冰又有水，把dll～13放入冰水混合物中，数字表测量其端电压，等待数字稳定读出为2145mv。将探头放入开水锅中，等待数字稳定读出为1630mv。
如果不是平原地区，水的沸点不是100℃，也可以用体温计校准。先去2份不含冰的冰水和一份开水，放在保温杯中，用体温计监视水温，然后一勺一勺加开水，直到正好40℃为止，把dll～13放人，读出为1835mv；通过计算得到50qc的电压。焊下二极管，用一个lokω多圈电位器替代。首先调到o℃的电压，调wl，使rlo正好等于ooc的电压。10个灯全不亮。第二步，调到50℃的电压，调w2使rhi正好等于500c的电压。9个灯亮，第10个灯刚好在亮与不亮的临界状态，使第10个灯亮。lm358的具体放大倍数已经不太重要了。所以r3，r4不必用精密电阻，也不必调。
没有33/4位数字表，可以用一块31/2位数字表+tlv431代替如下图接好。用2v档测测a点到地，如1.251v，再测二极管的时候，黑笔始终接a点，读数如0.896 v，实际电压为1.251+0.896=2.147v．这样就可以取得小数点后3位有效数字。
调试中碰到的问题：发光灯电流太大，不但使芯片发热而且输出端01n010的逻辑低电平因内部的限流作用抬得很高，u2无法识别。下图用三种方法试验。①串联一只电阻，问题有：一灯亮和多灯亮得亮度不匀，多灯得灯与灯之间亮度不匀。②串联一只sv玻封稳压管，管子严重发烫③接入8050晶体管降压。效果比较好，也发热。vcc由12v改为9v，发热问题得以改善。
五、扩充为千湿温度度计
做同样两套温度计，第一套温度计测干温度，第二套测湿温度，湿度越小，两者的差别越大，湿度饱和情况，两者指示相同。由于第一套温度计是5℃一个间隔，而第二套温度计指示的是水蒸发降温后的温度差别，只需1℃一个间隔。，第二个3914的r102接第一块3914的in1。第二块3914的rhi用一个二极管抬高0.66v，即rhi2=r102+0.66。注意挑选6个二极管特性要一致，在室温下的正向压降相同。
如有细微差别可以调节r253.9kω。水蒸发与空气流动速度有关，测湿温度的探头包一块湿纱布放在通风处。在没有严格的标定情况，只能建立经验。10个灯全亮表示湿度最小，1个或少数灯亮，表示湿度大。
前端技术是什么
iPhone8发布会正在直播：iPhone8外观、配色、性能全面升级，银色、金色、灰色无腮红金
浅析应用于智能楼宇的物联网新技术
Zynq Petalinux编译用户自定义系统
型格e:HEV：未来技术发展的大环境
一种简易二极管温度计的制作方法
chatgpt下非端到端方案是否还有意义
smt生产线对车间的温度和湿度要求
扬杰科技前三季度营收同比负增长收窄
晶体管负反馈放大电路的参数设计
【11月29日|线上】医疗设备EMC高效测试、诊断与分析
华兴源创重点布局半导体,手握订单超3亿!
基于STM32单片机的建筑工地安防系统设计
使用单片机驱动LED和数码管与LCD显示的详细资料说明
Linux音频编程指南
仪表如何维护?仪表日常维护重点内容
让机器人通过一段只有一个人的视频来模仿学习
vr眼镜怎么使用？需要准备什么？
用于铂金 RTD 的单电源电流源
北京联通计划于5月30号在国家会议中心举办5G生态合作大会
一、温度一电压转换原理
硅二极管有正向导通电压随温度上升而下降的特性，在恒定电流偏置情况下，变化率约为-2mv／℃，也就是说负温度系数。由于恒流源制作复杂，往往用电阻与硅二极管串联接一个固定电压，形成分压电路。温度升高，硅二极管分得的电压因温度而下降，固定电压一二极管电压=电阻电压随之升高，电流增大。二极管因偏置电流增大而正向导通电压升高，在这种反作用下，温度系数小于恒流偏置。增大偏置电流，二极管动态电阻减小，这种影响会减小。过度增大偏置电流，二极管发热，测出的温度高于环境温度造成误差。两者要兼顾。
选择r5=3.9k偏置电流约0.8ma。使用33/4位数字表，下图电路实测电压为0℃：2145mv，100℃：1630mv，估算50℃：（2145+1630）/2=1888mv。a1:lm358是一块双运放，其一半a1_1用作跟随器，另一半a1_2用作反相放大器，其倍数为-11倍。0℃时调整输出为2.15v，50℃时输出为4.97v。在测量中用同一个档位测量，如dc20v为宜。
二、lm3914的分段比较原理
用电阻将2145~4972mv细分10等分，分别接比较器和输入电压相比。可以得到11种结果。小于或等于2145mv，大于2145mv（对应0℃），大于2145+283mv（对应5℃）……10个指示灯依次为不亮，1个灯亮，2个灯亮……形成光柱。为了更醒目起见，低于15℃用绿灯显示，高于35℃用红灯显示，中间用黄灯显示。lm3914的rhi是调整上限，rlo是调整上限。内部含有9个1kω分压电阻。如右图所示。2145mv、4972mv必须很稳定，不能受电源电压波动或环境温度变化影响。lm3914内部有一个基准电压为1.25v的稳压电路，位于7（uout），8（adj）脚之间。uout由rl、r2调整，计算式为uout=（1+rl/r2），鉴于测温50℃运算放大器输出近5v，设计uout为5.3v。用wl调节rhi．w2调节rlo，最好用多圈电位器实施细调。r2兼做灯拄电流控制用，r2为1.2kω时每灯电流为10×1.25v/1.2kω=10.4ma。lm3914的第9脚dot/bar接高，拄形显示，dot/bar接低，点状显示。
三、上下限温度报警设置
用双列金手指接01~010。假如上限温度设45℃，09低电平经过jp2，r9到达u2的第1脚，4001是或非门，1脚输入低，门1等效为反相器，rl0挂在2脚与3脚之间形成负反馈，2脚电压约等于1/2电源电压位于线性放大的工作点，2脚电压微小变化经过2-3，5-4两级放大，经过电容c2正反馈到2脚，引起自激振荡。频率由rl0，c2决定。4脚时而高时而低控制4001门3，4的振荡，产生断续的“嘀一嘀”声。压电陶瓷偏发出报警声。这时vt1的基极因02低电平偏置，vt1截止。不影响09回路。~当温度低于5℃时，只有01一个灯不亮，02~010不亮而都输出高电平，02通过jp2，r7，r8使vt1的基极正偏，vt1导通，vt1的c极为低，4001的1脚低电平，产生报警声振荡。在5℃~ 40℃范围，vt1的基极因02-jp1低电平而截止。
09-jp2高电平，4001的1脚高电平→3脚低→5脚低→4脚低→12脚低→11脚高→9脚低→10脚低。所有的脚都处于固定电平没有形成振荡。不报警。jp1和jp2可以人为设定，特别方便。
四、制作与调整
把3个玻璃封装的硅二极管串联焊接，引出两条细线（最好用高温导线），做成dll~ 13。然后装入一根较粗的空圆珠笔芯中，用704硅胶或装修用的所谓“玻璃胶”封死，等待自然固化。用自来水冻成冰块，和水混合放在保温杯中，保证既有冰又有水，把dll～13放入冰水混合物中，数字表测量其端电压，等待数字稳定读出为2145mv。将探头放入开水锅中，等待数字稳定读出为1630mv。
如果不是平原地区，水的沸点不是100℃，也可以用体温计校准。先去2份不含冰的冰水和一份开水，放在保温杯中，用体温计监视水温，然后一勺一勺加开水，直到正好40℃为止，把dll～13放人，读出为1835mv；通过计算得到50qc的电压。焊下二极管，用一个lokω多圈电位器替代。首先调到o℃的电压，调wl，使rlo正好等于ooc的电压。10个灯全不亮。第二步，调到50℃的电压，调w2使rhi正好等于500c的电压。9个灯亮，第10个灯刚好在亮与不亮的临界状态，使第10个灯亮。lm358的具体放大倍数已经不太重要了。所以r3，r4不必用精密电阻，也不必调。
没有33/4位数字表，可以用一块31/2位数字表+tlv431代替如下图接好。用2v档测测a点到地，如1.251v，再测二极管的时候，黑笔始终接a点，读数如0.896 v，实际电压为1.251+0.896=2.147v．这样就可以取得小数点后3位有效数字。
调试中碰到的问题：发光灯电流太大，不但使芯片发热而且输出端01n010的逻辑低电平因内部的限流作用抬得很高，u2无法识别。下图用三种方法试验。①串联一只电阻，问题有：一灯亮和多灯亮得亮度不匀，多灯得灯与灯之间亮度不匀。②串联一只sv玻封稳压管，管子严重发烫③接入8050晶体管降压。效果比较好，也发热。vcc由12v改为9v，发热问题得以改善。
五、扩充为千湿温度度计
做同样两套温度计，第一套温度计测干温度，第二套测湿温度，湿度越小，两者的差别越大，湿度饱和情况，两者指示相同。由于第一套温度计是5℃一个间隔，而第二套温度计指示的是水蒸发降温后的温度差别，只需1℃一个间隔。，第二个3914的r102接第一块3914的in1。第二块3914的rhi用一个二极管抬高0.66v，即rhi2=r102+0.66。注意挑选6个二极管特性要一致，在室温下的正向压降相同。
如有细微差别可以调节r253.9kω。水蒸发与空气流动速度有关，测湿温度的探头包一块湿纱布放在通风处。在没有严格的标定情况，只能建立经验。10个灯全亮表示湿度最小，1个或少数灯亮，表示湿度大。
前端技术是什么
iPhone8发布会正在直播：iPhone8外观、配色、性能全面升级，银色、金色、灰色无腮红金
浅析应用于智能楼宇的物联网新技术
Zynq Petalinux编译用户自定义系统
型格e:HEV：未来技术发展的大环境
一种简易二极管温度计的制作方法
chatgpt下非端到端方案是否还有意义
smt生产线对车间的温度和湿度要求
扬杰科技前三季度营收同比负增长收窄
晶体管负反馈放大电路的参数设计
【11月29日|线上】医疗设备EMC高效测试、诊断与分析
华兴源创重点布局半导体,手握订单超3亿!
基于STM32单片机的建筑工地安防系统设计
使用单片机驱动LED和数码管与LCD显示的详细资料说明
Linux音频编程指南
仪表如何维护?仪表日常维护重点内容
让机器人通过一段只有一个人的视频来模仿学习
vr眼镜怎么使用？需要准备什么？
用于铂金 RTD 的单电源电流源
北京联通计划于5月30号在国家会议中心举办5G生态合作大会