Archiwum - SENSORY 23

Archiwum - SENSORY 23

Anemometer termiczny ( cd )
moze wykorzystywac do pomiaru szybkosci strumienia gazu samonagrzewajacy sie sensor temperatury chlodzony strumieniem przeplywajacego powietrza. Im wieksza szybkosc strumienia powietrza tym intensywniejsze chlodzenie sensora i potrzebna wieksza moc do utrzymania podwyzszonej temperatury.
Samopodgrzewajacym sensorem moze byc wlokno wolframowe ( wczesniej omowiony przyklad ) takie jak w zarowce, termistor NTC lub tranzystor.

Wygodnym elementem do anemometru jest tranzystor. Gdy napiecie Uce tranzystora bedzie w miare duze to tranzystor  moze wydzielac potrzebna do pomiaru moc przy stosunkowo niewielkim pradzie kolektora. Problemy z tranzystorem jako sensorem temperatury sa takie ze jego czulosc jako sensora temperatury ( przy malych pradach 2mV/C ) spada wraz ze wzrostem pradu kolektora i potrzebujemy do kompensacji temperatury otoczenia drugi sensor ktory to uwzglednia.

Na schemacie pokazano pomyslowy anemometer. Dwa takie same tranzystory T1 i T2 sa polaczone szeregowo. Dolny tranzystor jest polaczony jako dioda i w nim wydziela sie mala moc a znacznie wieksze jest napiecie Uce na gornym ( chlodzonym strumieniem powietrza o mierzonej predkosci ) tranzystorze w ktorym wydziela sie ca 18 krotnie  wieksza moc. Poniewaz identyczny prad plynie przez oba tranzystory to w obu czulosc sensora temperatury  jest prawie (szkodliwy Early effect ) taka sama.
Dobrany w miare potrzeb rezystor R2 wyznacza podwyzszona temperature tranzystora T2.
Mostek pomiarowy tworza rezystory R5 i rownolegle polaczone rezystory R2 (znacznie wiekszy niz R3 ) i R3 z lewej strony zlacza baza - emiter tranzystorow T1 i T2.
Kondensator C1 =10nF czyni ze wzmacniacza operacyjnego regulator ( petli sprzezenia zwrotnego ) calkujacy zapewniajacy stabilnosc dynamiczna.

Sposrod tranzystorow w obudowie plastikowej TO92 znacznie lepiej sprawuja sie tranzystory BC337 niz BC237 czy BC547.  Tranzystory BC337 maja plaska charakterystyke wzmocnienia az do pradu kolektora 100mA podczas gdy BC237 czy BC547 tylko do ca 8 mA. Maja tez znacznie mniejsza szkodliwa rezystancje rozproszenia bazy rbb.
Rezystor R8 ( znow wedlug potrzeby ) wyznacza maksymalny prad bazy tranzystora T2 i wydzielana w nim moc. W przypadku zastosowania tranzystorow BC337 wysokich grup (25 lub 40 co nie jest wskazane ) opornik ( takze R1 ) powinien miec wieksza wartosc. Rezystory R1 i R6 odpowiadaja za start ukladu. Rezystor R1 mozna powiekszyc gdy wymagana jest mala najmniejsza  moc wydzielana w tranzystorze T2.

Napiecie na rezystorze R7 proporcjonalne do pradu tranzystorow jest sygnalem wyjsciowym. Trzeba go dostosowac do konkretnego zastosowania. Nie nalezy przesadzac z wielkoscia wydzielanej mocy w tranzystorze T2 aby nie ograniczyc jego trwalosci.
Uzyty typ wzmacniacza operacyjnego jest niekrytyczny ale wejsciowe napiecie wspolne OPA musi obejmowac GND.