Ψηφιακό θερμόμετρο με θερμίστορ για μέτρηση θερμοκρασίας από 0 έως 100 °C

Abstract

Η παρούσα πτυχιακή εργασία παρουσιάζει την την μελέτη και κατασκευή ενός ηλεκτρονικού συστήματος μέτρησης της θερμοκρασίας εξ επαφής. Στο πρώτο κεφάλαιο της πτυχιακής εργασίας παρουσιάζονται διάφοροι τύποι αισθητήρων θερμοκρασίας που χρησιμοποιούνται σε καθημερινές αλλά και βιομηχανικές εφαρμογές μέτρησης θερμοκρασίας. Στη συνέχεια παρουσιάζεται αναλυτικά το θερμίστορ, το οποίο είναι και το αισθητήριο το οποίο θα χρησιμοποιήσουν για την κατασκευή , επειδή έχει μικρή θερμοχωρητικότητα άρα και γρήγορη απόκριση στην μέτρηση και επίσης έχει μικρό κόστος. Λόγω του ότι το θερμίστορ δεν είναι γραμμικό στοιχείο θα πρέπει να σχεδιαστεί κατάλληλο κύκλωμα γραμμικοποίησης, που παρουσιάζεται στο επόμενο κεφάλαιο. Για την επίλυση του προβλήματος της γραμμικοποίησης του θερμίστορ και απεικόνισης της θερμοκρασίας θα μπορούσαμε να χρησιμοποιήσουμε διάφορες διατάξεις, όπως για παράδειγμα να χρησιμοποιήσουμε μικροελεγκτή στο πρόγραμμα του οποίου θα υπάρχει κατάλληλος πίνακας αντιστοίχισης (lookup table). Δεν χρησιμοποιήσαν μικροελεγκτή γιατί κάτι τέτοιο θα έστρεφε το πρόβλημα σε καθαρά προγραμματιστικό, ενώ σκοπός της εργασίας είναι να εξεταστεί η μέθοδος γραμμικοποίησης του θερμίστορ αλλά και ο τρόπος απεικόνισης της θερμοκρασίας συνδυάζοντας αναλογικά και ψηφιακά ηλεκτρονικά, αλλά χωρίς τη χρήση μικροελεγκτή. Στις επόμενες ενότητες παρουσιάζονται τα επιμέρους κυκλώματα που χρησιμοποιούνται στις διάφορες βαθμίδες που ακολουθούν το θερμίστορ και προσδιορίζονται τα στοιχεία που τα αποτελούν.Ως δευτερεύον κομμάτι αυτής της εργασίας προκύπτει η κατασκευή τις πλακέτας που θα φέρει τα κυκλώματα, τροφοδοσίας, απεικόνισης και το κυρίως κύκλωμα. Ως εργαλείο για την κατασκευή των P.C.B. θα χρησιμοποιήσουμε το γνωστό πρόγραμμα E.A.G.L.E. (Easily Applicable Graphical Layout Editor) της εταιρίας CadSoft στην έκδοση 5.4. Το τελικό κύκλωμα θα τοποθετηθεί σε κατάλληλο κουτί και θα τροφοδοτείται από μπαταρία, ώστε να είναι φορητό.