Как сделать термометр своими руками. Как сделать термометр?

После сборки термометра необходимо проверить его работу. Опускайте бутылку со шлангом поочередно в емкости с горячей и холодной водой.

Схема электронного термометра с выносным датчиком своими руками

Чтобы заменить несколько громоздкие аналоговые измерители температуры, основанные на расширении и сжатии жидкостей, промышленность разработала дискретные устройства. Эти простые устройства имеют множество преимуществ. Их можно купить практически в любом магазине бытовой техники или кондиционеров, но гораздо интереснее построить свой собственный электронный термометр с выносным датчиком.

Термометр, в просторечии называемый термометром, используется для измерения температуры окружающей среды. Первый прибор был изобретен в 1714 году немецким физиком Д.Х. Фаренгейтом и был основан на прозрачной, герметично закрытой бутылке со спиртом внутри. Затем ученый использовал в качестве жидкости ртуть. Но аналоговая измерительная шкала, существующая до сих пор, была разработана лишь 30 лет спустя шведским астрономом и метеорологом Андерсом Келсо. Он предположил, что отправной точкой должна быть температура тающего льда и кипящей воды.

Интересно, что число 100 первоначально считалось точкой плавления льда, а ноль — точкой кипения воды. Затем шкала была «перевернута». По одним данным, это сделал сам Цельс, по другим — его соотечественники, ботаник Линней и астроном Штремер.

Вскоре производство ртутных счетчиков было налажено в промышленных масштабах. Со временем ртуть заменили спиртом, поскольку он был токсичен, а затем появился новый тип устройства — цифровое устройство. Сегодня термометр, несомненно, стал незаменимой частью каждого домашнего хозяйства. По рекомендации Всемирной организации здравоохранения была принята Минаматская конвенция о постепенном отказе от использования ртутных термометров. Согласно этой конвенции, использование ртути в счетчиках будет полностью прекращено в 2022 году.

Благодаря своим выдающимся характеристикам цифровой термометр практически не имеет аналогов. Имеющиеся в продаже спиртометры уступают по точности и читаемости.

Электронные модели могут быть размещены в любом месте, поскольку в контролируемом пространстве необходимо разместить только небольшой датчик, прикрепленный к устройству. Этот тип используется во многих промышленных процессах, таких как строительство, сельское хозяйство и энергетика. Они используются для мониторинга:

• температура воздуха в производственных и жилых зданиях;
• проверка нагрева сыпучих продуктов;
• состояние вязких материалов.

Принцип работы

Прежде чем приступить непосредственно к конструированию электронного термометра, необходимо понять принцип его работы и определить, из каких узлов должна состоять конструкция. Электронные термометры, доступные для коммерческого использования, различаются по размеру и функциям. Однако все они основаны на одном и том же принципе работы.

Проводимость материала изменяется в зависимости от температуры окружающей среды. На этом основана конструкция электронного термометра. Например, наиболее распространенная конструкция включает термопару. Это электронное устройство, состоящее из двух металлов, сваренных вместе. На каждой поверхности имеется контактная площадка, которая подключена к измерительной цепи. Когда контакты нагреваются или охлаждаются, возникает термоэлектрическая сила, возникновение и изменение которой фиксируется электронной картой.

Простой термометр

Простая конструкция термометра состоит всего из трех частей и блока управления. В схеме в качестве датчика температуры используется LM35. Это встроенное устройство с выходом калиброванного напряжения. Амплитуда выходного сигнала датчика пропорциональна температуре. Точность измерения составляет 0,75° C. Интегральная схема может питаться от однополярного или биполярного источника. Диапазон измерения составляет о т-55° до 150° C.

Мультиметр может использоваться как стрелочный прибор или как цифровой прибор. Источник питания подключается к датчику в соответствии со схемой. Например, КРОН или три батареи, соединенные последовательно. Измерительный прибор подключается к клеммам V и COM и устанавливается в режим измерения температуры. Потребление датчика во время работы не превышает 10 мА.

Диапазон измерения мультиметра установлен на два вольта. Результат, отображаемый на экране, является измеряемой температурой. Последняя цифра числа обозначает десятые доли градуса.

При желании устройство может иметь два канала. Для этого необходимо также установить механический или электронный выключатель.

Цифровая схема

Одна из самых простых схем состоит всего из нескольких элементов. Он основан на использовании датчика, который выдает значение температуры в цифровом коде. LM 335 стоит не более 50 центов и после калибровки имеет точность от 0,3° до 1,5° C. Датчик может измерять температуру от — 40° C до 100° C. Он выпускается в двух корпусах — TO-92 и SOIC. В качестве аналогового устройства можно использовать бытовую микросхему K1019EM1.

Длина соединительных кабелей при установке может достигать пяти метров. Схема калибруется путем изменения напряжения, приложенного к первой клемме. Необходимое значение рассчитывается по формуле:

U вых = V вых1 * T / To, где:

• Uвых – напряжение на выходе микросхемы;
• Uвых1 – напряжение на выходе при эталонной температуре;
• T и To – измеряемая и эталонная температура.

Напряжение, формирующее выходной сигнал, зависит от температуры, поэтому питание датчика должно осуществляться от источника тока. Он оснащен двумя транзисторами КТ209 и не требует дополнительных настроек. Максимальный ток питания составляет менее 5 мА. Увеличение выходного напряжения на 10 мВ соответствует повышению температуры на один градус.

Принцип работы

Прежде чем приступить к самостоятельному изготовлению хорошего термометра, необходимо понять, как он работает. Также важно знать схемы будущего изделия и понимать все схемы, которые будут в нем. В настоящее время многие люди выбирают электронные устройства, которые различаются как по форме, так и по размеру. Давайте рассмотрим, как работают современные термометры на примере этих устройств.

Параметры работы оборудования напрямую зависят от температуры окружающей среды. Электронная схема будущего термометра разработана соответствующим образом. Как правило, в конструкции используется термопара. Это электронное устройство, состоящее из двух металлов, сваренных вместе. На его поверхности имеется специальная контактная площадка, которая подключается к измерительной цепи. Когда контакты нагреваются или охлаждаются, возникает термоэлектрическая сила. Возникновение и изменения отслеживаются и регистрируются электронной картой устройства.

В новых усовершенствованных устройствах вместо обычного термочувствительного элемента используется кремниевый диод.

Полупроводниковый радиоэлемент характеризуется зависимостью его вольтметрической характеристики от влияния температурных значений. Проще говоря, при прямой вставке падение напряжения на контакте изменяется в зависимости от степени нагрева полупроводника.

Все данные, обрабатываемые термометром этого типа, в конечном итоге выводятся на экран. Таким образом, пользователь может найти всю необходимую ему информацию о температуре. Современные модели цифровых термометров могут регистрировать изменения температуры о т-50 до 100 градусов Цельсия.

Необходимые инструменты и материалы

Если вы решили сделать свой собственный термометр, вам следует подготовить все необходимые материалы и инструменты. Термометры могут быть изготовлены разными способами и из разных материалов — как дешевых и доступных, так и дорогих. Подумайте, что вам может понадобиться для создания такого полезного предмета:

• линейка;
• маркер с тонким стержнем;
• обычный покупной термометр (будет нужен для калибровки самодельного изделия);
• пластиковая бутылка (если термометр делается из нее);
• тонкая стеклянная или пластиковая трубка;
• скотч;
• специальная плата (если планируется изготовление более сложного электронного термометра);
• светлый картон или полукартон (из него тоже можно изготовить термометр);
• толстые белые или красные нитки;
• игла с крупным ушком;
• карандаш.

Конкретный перечень необходимых деталей напрямую зависит от типа термометра, который вы хотите изготовить.

Все необходимые компоненты должны быть подготовлены до начала работы, чтобы не пришлось в нужный момент искать дома необходимое устройство (особенно если оно небольшое) и тем самым терять время.

Особенности изготовления

Вы можете сделать термометр самостоятельно несколькими способами. Можно собрать простейшее устройство, для которого не нужны никакие специальные детали и компоненты, а есть такие самодельные варианты, которые довольно сложно сделать. На примере различных популярных моделей рассмотрим, как правильно собрать термометры своими руками.

Из вольтметра

Термометр такого типа можно изготовить самостоятельно. Но сначала нужно собрать компонент мультиметра для измерения температурных значений, который состоит из 2 основных частей:

Вольтметр должен быть преобразован в термометр. LM 35 имеет встроенный температурный датчик для работы в широком диапазоне температур.

Он отличается высокой точностью и калиброванным выходным напряжением. Датчик предназначен для измерения температуры в диапазоне о т-55 до +110 градусов Цельсия (с коэффициентом 10 мВ/c). Потребляемый ток здесь составляет менее 60 мА. Подобный компонент также используется в автомобильных компьютерах «мультитроникс». Здесь они также используются для измерения температуры.

Схему следует аккуратно вывести на макетную плату и хорошо закрепить там источник питания (достаточно батарейки с напряжением не менее 3 вольт). Затем вы можете установить соединение с контроллером. Вам нужно установить температуру, отрегулировав ручку на значение другого термометра, и устройство готово!

Из пластиковой бутылки

Если вы хотите сделать более простой вариант термометра своими руками, можно обойтись без пластиковой бутылки. Давайте посмотрим шаг за шагом, как сделать такое любопытное устройство в домашних условиях.

• В пластиковую бутылку надо влить воду и медицинский спирт. Соотношение компонентов должно быть 1: 1.
• В полученный состав понадобится капнуть пару капелек пищевого красителя. Удобнее всего вносить этот компонент, используя пипетку.
• Красящий компонент будет нужен для того, чтобы можно было следить за температурными изменениями.
• Далее в бутыль надо вставить пластиковую трубочку (подойдет и стеклянная). Ее необходимо вставлять с максимальной осторожностью, чтобы не вылилась вода.
• Теперь понадобится аккуратно приподнять верхнюю половинку трубки над горлышком, чтоб она выдавалась примерно на 10 см. Другой конец трубочки должен соприкасаться с дном резервуара.
• Правильно поставьте трубочку и зафиксируйте ее, используя специальную формовочную глину (подойдет пластилин).
• Позаботьтесь о плотной закупорке, чтобы из емкости жидкость не вытекла ни при каких обстоятельствах.
• Сбоку к трубке прикрепите полосочку, заготовленную из белой толстой бумаги. Ее понадобится зафиксировать с тыльной стороны, используя скотч.
• Бумага пригодится для того, чтобы можно было держать под контролем уровень жидкой смеси в бутылке. В дальнейшем на указанную деталь можно будет наносить метки.
• Раствор для измерения понадобится долить в трубку, также используя пипетку.
• Добейтесь того, чтобы жидкий состав в трубке поднимался на примерную высоту в 5 см над горлом бутылки.
• Теперь в трубочку понадобится внести каплю растительного масла.

Простой электронный

Для изготовления электронного термометра требуется несколько более сложная конструкция. Индикатор температуры представляет собой амперметр с чувствительностью 50 мкм, а датчик — термистор типа STZ-19 с номинальным сопротивлением 10 кОм. Для последнего существует несколько аналогов от разных производителей, если вы не можете найти прототип именно этого маркера.

Для изготовления электронного термометра вам понадобятся:

Маркировка на электрической схеме	Имя	Тип Название Название
VT1, VT2	Транзистор КТ315А	KT3102 (A, B, C, D)
S1	Переключатель ВКЛ/ВЫКЛ
R1	Резистор 68 Ом
R2	Переменный резистор 680 Ом
R3	Переменный резистор 22 кОм
R4, R5	Резистор 6,2 кОм
R6*	-//- 9,1 кОм
R7*	-//-910 Ом
R8	Термистор STZ-19 10 кОм
GB1	Две батарейки 1,5 В
S2	DIP-переключатель для режима калибровки/измерения
PA1	Любой микроамперметр с пределом индекса 50 мА. Предпочтительно с максимально длинным отверстием для облегчения маркировки.

Схема

Единственное конструктивное соображение заключается в том, что термистор R8 должен быть отделен от других компонентов двумя проводами, чтобы тепло, выделяемое им во время работы, не влияло на окончательные показания. Остальная часть схемы электронного термометра показана на рисунке:

Наладка

Перед настройкой шкалы микроамперметра на показания температуры необходимо найти общее сопротивление R6 и R7, равное значению, заданному R8 при эталонной температуре, которая предполагается самой низкой в измерениях данного термометра. Цепь R6-R7 используется только во время калибровки. После этого его можно безопасно удалить.

После установки элементов в соответствии с рекомендациями поверните R2, чтобы установить стрелку PA1 на ноль, когда прибор находится в режиме «Калибровка». Настройка R3 должна быть посередине.

После того как вы переведете самодельный термометр в режим измерения, проверьте нагрев воздуха или жидкости с помощью термистора до известной температуры. Отметьте это на шкале микроамперметра. Проделайте то же самое с другими показаниями эталонного термометра.

После завершения настройки прибора вы можете удалить резисторы R4, R6 и R7 и переключить S2, подключив отрицательный контакт амперметра непосредственно к точке соединения R5 и R8.

Точность и пределы

Электронный аналоговый датчик прост по конструкции, но очень точен с точностью до 0,1 градуса Цельсия. Предельные значения зависят только от минимальной температуры, от которой была установлена нулевая точка шкалы, и максимального нагрева до выхода из строя термистора. Для CTZ-19 предел выживаемости составляет чуть выше 110ºC.

С использованием Arduino

Существует множество схем, описывающих цифровой термометр с микроконтроллером Arduino. Все они одинаково измеряют температуру, измеряемую датчиком, и выводят ее на довольно маленький экран. Конечно, вы можете использовать систему на открытом воздухе, но вам нужно разместить дисплей рядом с людьми или в помещении.

Микроконтроллер хорош тем, что в качестве шкалы можно использовать не только цифровой дисплей. Хотя последний имеет право на жизнь, чтобы читать в местах, где не видно уличного указателя. В качестве последнего может быть использована длинная импровизированная линейка (в качестве таковой может быть использована обычная доска любого размера) с размеченной и управляемой сервоприводом стрелкой, указывающей текущие значения температуры.

Механизм

Общая структура механизма выглядит следующим образом:

Нижний и верхний концы шкалы определяются физическим положением установленных переключателей, которые замыкаются подвижным указателем при достижении предела размеченной длины. Последняя требуется только для первоначальной калибровки машины при первом вводе системы в эксплуатацию.

Чтобы точность этого манометра не зависела от внешних погодных условий (подвижный шнур и направляющая проволока удлиняются в жаркую погоду и укорачиваются в холодную), рекомендуется, чтобы верхний шкив и удерживающая проволока были закреплены на жестких «живых» пружинах.

Схема

Некоторые замечания по схеме. Цифровой индикатор TM1637 используется для числового вывода информации о температуре. Кроме того, описанный ранее механизм отображает значение на «аналоговой» шкале с помощью биполярного тактового двигателя M1. S1 — переключатель с фиксацией, расположенный в верхней части шкалы, S2 — в нижней.

Однократное нажатие S3 переключает Arduino на поиск положения нулевой температуры (загорается светодиод LED1). Стрелка», указывающая градус, перемещается на нужную высоту, чтобы затем отметить начальную точку измерения. Затем с помощью линейки отметьте остальную часть шкалы ниже и выше нуля, используя указанные максимальное и минимальное значения.

Нажмите S3 еще раз, чтобы вернуть устройство в нормальный режим работы. Светодиод погаснет, а стрелка переместится в положение, соответствующее текущей температуре.

Питание ULN2003A осуществляется от источника, отличного от самого микроконтроллера. Последнее делается для того, чтобы избежать «помех» от паразитных токов двигателя в общих цепях.

Управляющий скетч

Для работы с TM1637 необходима библиотека Groove 4Digital Display, адрес которой можно найти здесь:

Эскиз можно скачать здесь: https://cloud.mail.ru/public/4gRK/ri7sjm19N.

Точность

Округление до целых долей в эскизе привело к снижению точности по аналоговой шкале до ближайшего градуса. Цифровой дисплей не имеет этой проблемы — он правильно показывает измеренную температуру.

Высокотемпературный градусник

В случаях, когда требуется измерение температуры за пределами «пределов выживания» термистора, используется термопара. Его функциональность сохраняется даже при температуре 600 градусов Цельсия. Такой тепловой извещатель может быть полезен не только на производстве, но и дома. Например, для определения рабочей температуры духовки или текущей температуры на кромке паяльника.

Схема

Термопара генерирует крошечный ток с низким напряжением и силой. Плата Arduino с чипом MAX6675 используется для преобразования измеренных значений в формат, понятный микроконтроллеру. Результаты измерений выводятся на цифровой дисплей TM1637.

Скетч

Скетч, как и в предыдущем случае, требует использования библиотеки Groove 4Digital Display Library для управления указателем. Инвертор MAX6675 управляется процедурами из одноименной библиотеки, которую можно найти по адресу.

Эскиз можно скачать здесь: https://cloud.mail.ru/public/Y8Yz/jYWsjgY29.

Особенности изготовления

Вы можете сделать термометр самостоятельно несколькими способами. Можно собрать простейшее устройство, для которого не нужны никакие специальные детали и компоненты, а есть такие самодельные варианты, которые довольно сложно сделать. На примере различных популярных моделей рассмотрим, как правильно собрать термометры своими руками.

Из вольтметра

Термометр такого типа можно изготовить самостоятельно. Но сначала нужно собрать компонент мультиметра для измерения температурных значений, который состоит из 2 основных частей:

Вольтметр должен быть преобразован в термометр. LM 35 имеет встроенный температурный датчик для работы в широком диапазоне температур.

Он отличается высокой точностью и калиброванным выходным напряжением. Датчик предназначен для измерения температуры в диапазоне о т-55 до +110 градусов Цельсия (с коэффициентом 10 мВ/c). Потребляемый ток здесь составляет менее 60 мА. Подобный компонент также используется в автомобильных компьютерах «мультитроникс». Здесь они также используются для измерения температуры.

Схему следует аккуратно вывести на макетную плату и хорошо закрепить там источник питания (достаточно батарейки с напряжением не менее 3 вольт). Затем вы можете установить соединение с контроллером. Вам нужно установить температуру, отрегулировав ручку на значение другого термометра, и устройство готово!

Из пластиковой бутылки

Сделать самодельный термометр из пластиковой бутылки очень просто, главное — подготовиться к процессу. Для начала работы вам понадобятся необходимые материалы:

• пластиковая бутылка высотой 20-25 сантиметров;
• водопроводная вода;
• медицинский спирт;
• пищевой краситель;
• измерительная емкость;
• пипетка;
• тонкая трубочка из стекла или пластика;
• масло растительное;
• пластилин или формовочная глина;
• линейка;
• маркер с тонким стержнем;
• белая бумага с плотной структурой;
• скотч;
• холодная и горячая вода;
• обычный термометр, который потребуется для калибровки.

Чертеж самодельного устройства выглядит следующим образом:

1. В емкость (пластиковую бутылку) следует налить воду и медицинский спирт в пропорциях 1:1.
2. Затем в раствор нужно добавить несколько капель пищевого красителя. Добавлять его следует при помощи пипетки.
3. Краситель требуется для легкого определения изменений температуры.
4. Важно, чтобы раствор заполнял бутылку до самых краев.
5. После этого в бутылку вставляется трубочка из пластика или стекла. Вставлять ее нужно осторожно, чтобы вода не выливалась.
6. Поднимите верхнюю часть трубочки над горлышком, чтобы она выступала примерно на 10 сантиметров, другой конец не должен доставать до дна бутылки.
7. Устанавливаем трубочку правильно и фиксируем при помощи формовочной глины или пластилина.
8. Закупорка должна быть плотной, чтобы из емкости не могла вытечь жидкость.
9. С боковой стороны к трубочке следует прикрепить полоску из белой плотной бумаги. Ее нужно разместить с тыльной стороны трубочки и прикрепить при помощи скотча.
10. Бумага требуется для облегчения контроля уровня жидкости в трубочке. Также в дальнейшем на нее можно будет нанести метки.
11. Измерительный раствор также нужно долить в трубочку, доливать его следует при помощи пипетки.
12. Важно добиться того, чтобы жидкость в трубке поднималась на высоту пяти сантиметров над горлышком бутылки.
13. Далее нужно в трубку добавить каплю растительного масла. Выполнять это нужно осторожно, лучше использовать пипетку.
14. Растительное масло предотвратит испарение измерительной жидкости и повысит срок службы самодельного термометра.

Из картона

Удивительно, но термометр можно сделать из самых простых и легкодоступных материалов, например, из картона. Таким образом, устройство становится максимально простым и доступным для каждого. Конечно, такие «устройства» в основном делаются для детей или для детей. Подумайте шаг за шагом, как можно сделать такую игрушку или забавный термометр своими руками.

1. На листе плотного картона понадобится нарисовать форму, повторяющую настоящий медицинский градусник (его можно использовать, чтобы срисовать контуры, если важна точность зарисовки).
2. Далее понадобится обязательно нанести шкалу со всеми соответствующими показателями.
3. В нижний участок нанесенных градусов надо вставить нитку красного цвета, а в верхний участок понадобится вставить белую нить. Надо скрепить эти детали и аккуратно отрезать все лишнее.
4. Самодельные картонные градусники благотворно влияют на умственное развитие ребенка. Желательно изготавливать подобную поделку в компании с малышом, привлекая его к процессу.

Сложный вариант – электронный термометр

Если вы любитель техники, вы можете сделать электронный термометр. Но для этого необходимо приобрести специальные компоненты. Для импровизации подойдет простое устройство, использующее следующие индикаторы:

• диапазон температур от 0 до 99 градусов Цельсия;
• уровень входного питания 4,5-5В DC;
• показатель тока потребления — 20 мА.

Чтобы собрать электронный измеритель температуры, необходимо приобрести специальную печатную плату. Если вы хотите, чтобы показания были четкими и видимыми на расстоянии, используйте большие и яркие светодиоды. Правильная разводка и подключение внешних компонентов к печатной плате показаны на рисунке.

Если термометр будет использоваться для измерения наружной температуры, его необходимо поместить в специальную коробку с сетевым адаптером внутри дома. Сам датчик температуры подключается с помощью гибкого кабеля.

Делаем заготовку

Затем отметьте на картонной полоске шкалу от «минус» 35 до «плюс» 35 °C. Убедитесь, что вы нарисовали все цифры и линии маркером жирными буквами или ручкой. Возьмите кусок картона и нарисуйте карандашом полосу шириной 5 см и длиной 12 см. Аккуратно вырежьте его.

Чтобы самостоятельно сделать более красивый картонный термометр, можно воспользоваться принтером. Для этого достаточно нарисовать шкалу со всеми показаниями с помощью специального программного обеспечения. Выделите все цифры, чтобы их было легче увидеть. Распечатайте окончательную шкалу на принтере. Стоит отметить, что эта модель счетчика будет иметь более эстетичный вид.

С использованием Arduino

Существует множество схем, описывающих цифровой термометр с микроконтроллером Arduino. Все они одинаково измеряют температуру, измеряемую датчиком, и выводят ее на довольно маленький экран. Конечно, вы можете использовать систему на открытом воздухе, но вам нужно разместить дисплей рядом с людьми или в помещении.

Микроконтроллер хорош тем, что в качестве шкалы можно использовать не только цифровой дисплей. Хотя последний имеет право на жизнь, чтобы читать в местах, где не видно уличного указателя. В качестве последнего может быть использована длинная импровизированная линейка (в качестве таковой может быть использована обычная доска любого размера) с размеченной и управляемой сервоприводом стрелкой, указывающей текущие значения температуры.

Механизм

Общая структура механизма выглядит следующим образом:

Нижний и верхний концы шкалы определяются физическим положением установленных переключателей, которые замыкаются подвижным указателем при достижении предела размеченной длины. Последняя требуется только для первоначальной калибровки машины при первом вводе системы в эксплуатацию.

Чтобы точность этого манометра не зависела от внешних погодных условий (подвижный шнур и направляющая проволока удлиняются в жаркую погоду и укорачиваются в холодную), рекомендуется, чтобы верхний шкив и удерживающая проволока были закреплены на жестких «живых» пружинах.

Схема

Некоторые замечания по схеме. Цифровой индикатор TM1637 используется для числового вывода информации о температуре. Кроме того, описанный ранее механизм отображает значение на «аналоговой» шкале с помощью биполярного тактового двигателя M1. S1 — переключатель с фиксацией, расположенный в верхней части шкалы, S2 — в нижней.

Однократное нажатие S3 переключает Arduino на поиск положения нулевой температуры (загорается светодиод LED1). Стрелка», указывающая градус, перемещается на нужную высоту, чтобы затем отметить начальную точку измерения. Затем с помощью линейки отметьте остальную часть шкалы ниже и выше нуля, используя указанные максимальное и минимальное значения.

Нажмите S3 еще раз, чтобы вернуть устройство в нормальный режим работы. Светодиод погаснет, а стрелка переместится в положение, соответствующее текущей температуре.

Читайте также: Елочные игрушки ручной работы — 60+ пошаговых инструкций и идей.

Питание ULN2003A осуществляется от источника, отличного от самого микроконтроллера. Последнее делается для того, чтобы избежать «помех» от паразитных токов двигателя в общих цепях.

Управляющий скетч

Для работы с TM1637 необходима библиотека Groove 4Digital Display, адрес которой можно найти здесь:

Эскиз можно скачать здесь: https://cloud.mail.ru/public/4gRK/ri7sjm19N.

Точность

Округление до целых долей в эскизе привело к снижению точности по аналоговой шкале до ближайшего градуса. Цифровой дисплей не имеет этой проблемы — он правильно показывает измеренную температуру.

Преимущества и недостатки

К преимуществам самодельного устройства относятся:

• простое изготовление;
• можно выполнить из дешевых подручных материалов, что экономически выгодно;
• не требуется использовать агрессивные вещества. В качестве измерения может применять жидкость из воды и спирта;
• легкое применение;
• длительный срок службы.

Но есть и некоторые недостатки:

• электронные варианты имеют сложную схему изготовления;
• для изделий с электронным или цифровым устройством требуется приобретать специальные платы, схемы;
• иногда изделия могут показывать неточные измерения.

Самодельные термометры — хороший способ сэкономить деньги на покупке нового. Самодельное устройство служит гораздо дольше дешевых измерительных приборов.

SIA «ALP-Media», Свидетельство о регистрации СМИ № 000740455. email protected, https://www.7ya.ru/

Материалы на этом сайте носят информационный характер и предназначены для образовательных целей. Мнения редакторов не обязательно совпадают с мнением авторов. Воспроизведение материала запрещено без письменного разрешения авторов. Права авторов и редактора защищены.

7ya.ru — семейный информационный проект по семейным вопросам: Беременность и роды, воспитание детей, образование и карьера, ведение домашнего хозяйства, развлечения, здоровье и красота, семейные отношения. На сайте проводятся тематические конференции, блоги, обзоры детских садов и школ, ежедневно публикуются статьи и проводятся конкурсы.

Если вы обнаружили на этом сайте какие-либо ошибки, погрешности или неточности, пожалуйста, сообщите нам об этом. Спасибо.

С использованием Arduino

Существует множество схем, описывающих цифровой термометр с микроконтроллером Arduino. Все они одинаково измеряют температуру, измеряемую датчиком, и выводят ее на довольно маленький экран. Конечно, вы можете использовать систему на открытом воздухе, но вам нужно разместить дисплей рядом с людьми или в помещении.

Микроконтроллер хорош тем, что в качестве шкалы можно использовать не только цифровой дисплей. Хотя последний имеет право на жизнь, чтобы читать в местах, где не видно уличного указателя. В качестве последнего может быть использована длинная импровизированная линейка (в качестве таковой может быть использована обычная доска любого размера) с размеченной и управляемой сервоприводом стрелкой, указывающей текущие значения температуры.

Механизм

Общая структура механизма выглядит следующим образом:

Нижний и верхний концы шкалы определяются физическим положением установленных переключателей, которые замыкаются подвижным указателем при достижении предела размеченной длины. Последняя требуется только для первоначальной калибровки машины при первом вводе системы в эксплуатацию.

Чтобы точность этого манометра не зависела от внешних погодных условий (подвижный шнур и направляющая проволока удлиняются в жаркую погоду и укорачиваются в холодную), рекомендуется, чтобы верхний шкив и удерживающая проволока были закреплены на жестких «живых» пружинах.

Схема

Некоторые замечания по схеме. Цифровой индикатор TM1637 используется для числового вывода информации о температуре. Кроме того, описанный ранее механизм отображает значение на «аналоговой» шкале с помощью биполярного тактового двигателя M1. S1 — переключатель с фиксацией, расположенный в верхней части шкалы, S2 — в нижней.

Однократное нажатие S3 переключает Arduino на поиск положения нулевой температуры (загорается светодиод LED1). Стрелка», указывающая градус, перемещается на нужную высоту, чтобы затем отметить начальную точку измерения. Затем с помощью линейки отметьте остальную часть шкалы ниже и выше нуля, используя указанные максимальное и минимальное значения.

Нажмите S3 еще раз, чтобы вернуть устройство в нормальный режим работы. Светодиод погаснет, а стрелка переместится в положение, соответствующее текущей температуре.

Читайте также: Из мира в мир или создание современного лоскутного образа

Питание ULN2003A осуществляется от источника, отличного от самого микроконтроллера. Последнее делается для того, чтобы избежать «помех» от паразитных токов двигателя в общих цепях.

Управляющий скетч

Для работы с TM1637 необходима библиотека Groove 4Digital Display, адрес которой можно найти здесь:

Эскиз можно скачать здесь: https://cloud.mail.ru/public/4gRK/ri7sjm19N.

Точность

Округление до целых долей в эскизе привело к снижению точности по аналоговой шкале до ближайшего градуса. Цифровой дисплей не имеет этой проблемы — он правильно показывает измеренную температуру.

В случаях, когда требуется измерение температуры за пределами «пределов выживания» термистора, используется термопара. Его функциональность сохраняется даже при температуре 600 градусов Цельсия. Такой тепловой извещатель может быть полезен не только на производстве, но и дома. Например, для определения рабочей температуры духовки или текущей температуры на кромке паяльника.

Схема

Термопара генерирует крошечный ток с низким напряжением и силой. Плата Arduino с чипом MAX6675 используется для преобразования измеренных значений в формат, понятный микроконтроллеру. Результаты измерений выводятся на цифровой дисплей TM1637.

Скетч

Скетч, как и в предыдущем случае, требует использования библиотеки Groove 4Digital Display Library для управления указателем. Инвертор MAX6675 управляется процедурами из одноименной библиотеки, которую можно найти по адресу.

Эскиз можно скачать здесь: https://cloud.mail.ru/public/Y8Yz/jYWsjgY29.

Преимущества и недостатки

К преимуществам самодельного устройства относятся:

• простое изготовление;
• можно выполнить из дешевых подручных материалов, что экономически выгодно;
• не требуется использовать агрессивные вещества. В качестве измерения может применять жидкость из воды и спирта;
• легкое применение;
• длительный срок службы.

Но есть и некоторые недостатки:

• электронные варианты имеют сложную схему изготовления;
• для изделий с электронным или цифровым устройством требуется приобретать специальные платы, схемы;
• иногда изделия могут показывать неточные измерения.

Самодельные термометры — хороший способ сэкономить деньги на покупке нового. Самодельное устройство служит гораздо дольше дешевых измерительных приборов.

Изготовление термометра в домашних условиях займет некоторое время, но является относительно простым и понятным делом. Создайте свой собственный термометр и проверьте его, чтобы убедиться, что он дает правильные показания. Если термометр работает хорошо, откалибруйте его, прежде чем использовать для измерения температуры.

Термометр из картона своими руками

Дети старшего дошкольного и младшего школьного возраста — хорошее время для развития понимания измерения. Дети в возрасте от 5 до 8 лет узнают о назначении различных измерительных инструментов и приборов (линейка, транспортир, часы, весы, термометр), активно учатся проводить различные измерения и осознанно использовать единицы измерения. Иногда бывает трудно объяснить, как работает то или иное устройство. Именно поэтому родители и учителя могут использовать модели, чтобы помочь ребенку понять, как работает измерительный прибор.

Мы покажем вам шаг за шагом, как сделать термометр из картона. Такой бумажный термометр можно использовать на уроках экологии в детском саду или на уроках математики и естествознания в начальной школе при ведении календаря погоды. Термометр ручной работы из картона можно также повесить на стену в детской комнате. С помощью модели ребенку будет легче понять, что такое ноль, что означают отрицательные и положительные числа, а также связать измерения с изменениями в природе или физическими ощущениями.

• светлый картон или полукартон;
• толстые нити красного и белого цвета;
• иголка с большим ушком;
• линейка,
• автоматическая ручка или яркий фломастер;
• карандаш.

1. Вырезаем из картона полоску размером 12х5 см.
2. Наносим на шкалу разметку карандашом от – 35 градусов до +35 градусов Цельсия, затем обводим ручкой или фломастером. Если у вас имеется принтер можно скачать изображение шкалы с интернета или создать ее самому, а потом распечатать на бумаге и наклеить для прочности распечатку на картон. Такая модель будет эстетичнее.
   
3. Связываем между собой концы красной и белой нитей.
4. В иглу вдеваем нить красного цвета, прокалывая в самой нижней части шкалы термометра. Затем вдеваем белую нить и прокалываем иглой верхнюю точку шкалы. На обратной стороне термометра из бумаги выправляем концы нитей. Модель для измерения температуры воздуха готова!

Высокотемпературный градусник

В случаях, когда требуется измерение температуры за пределами «пределов выживания» термистора, используется термопара. Его функциональность сохраняется даже при температуре 600 градусов Цельсия. Такой тепловой извещатель может быть полезен не только на производстве, но и дома. Например, для определения рабочей температуры духовки или текущей температуры на кромке паяльника.

Схема

Термопара генерирует крошечный ток с низким напряжением и силой. Плата Arduino с чипом MAX6675 используется для преобразования измеренных значений в формат, понятный микроконтроллеру. Результаты измерений выводятся на цифровой дисплей TM1637.

Скетч

Скетч, как и в предыдущем случае, требует использования библиотеки Groove 4Digital Display Library для управления указателем. Инвертор MAX6675 управляется процедурами из одноименной библиотеки, которую можно найти по адресу.

Эскиз можно скачать здесь: https://cloud.mail.ru/public/Y8Yz/jYWsjgY29.

Как сделать термометр из картона своими руками: пошаговое описание

Детей в возрасте от 5 до 8 лет уже можно обучать различным измерениям. В этом возрасте у ребенка формируется понимание явления температуры, и он уже может познакомиться с различными измерительными приборами и инструментами, такими как термометр, весы, часы, транспортир и линейка. Ваш ребенок не только запомнит, как измерять, но и в каких единицах. В этом возрасте дети уже могут осознанно использовать некоторые термины. Чтобы помочь ребенку лучше понять, как работает то или иное устройство, родители могут сделать игрушечную модель из подручных материалов. Как же сделать термометр из картона?