Кибенематика 1930 года

Автор: Flasher, evildesign@mail.ru
Опубликовано 20.09.2013
Создано при помощи КотоРед.
Участник Конкурса "Поздравь Кота по-человечески 2013!"

   Холодать стало, и мы с моим соседом, котом Васькой, перенесли наши частые разговоры о электронике в избу. На улице оно,конечно, приятнее, но лапы зябнут. Вот и, говоря о электронике, пожалел кот Васька- любитель микроконтроллеров- наших предков. Мол, тяжело им было,в довоенное время без микроконтроллеров-то. Кроме радиоприемника и не было никаких гаджетов. А какой же гаджет можно сделать без микроконтроллера? Даже градусник электронный не сделаешь. Да и как? Ламповые ЭВМ ого-го какие были- с дом величиной. А на реле если исхитриться- и в избу не влезет. Вот так они и жили.
Но как же втолковать любителю микроконтроллеров, что не в микроконтроллерах счастье? Может взять и собрать ему в подарок этот самый термометр из древнющих деталек с чердака, в котором еще Дядя Федор телевизор свой нашел? А вот возьму- и соберу!

   Вооружившись учебником истории было решено собрать цифровой комнатный термометр на элементной базе 1930-х годов используя последние достижения науки на стыке кибернетики и математики- кибенематики.
   Итак, вот некоторые заметки на полях учебника истории:

      Терморезистор был изобретён Самюэлем Рубеном (Samuel Ruben) в 1930 году.

      Декадно-шаговый искатель изобретен в 1881 году А.Б. Строуджером.

      Поляризованные реле получили распространение во второй половине 19 века.

   Правда, некоторые непринципиальные элементы в целях упрощения конструкции придется применять из более поздней эпохи.

   Например,первые газоразрядные индикаторы Nixie были разработаны в 1952 году братьями Haydu и позднее проданы фирме «Burroughs Business Machines». Название «Nixie» получилось от сокращения «NIX 1» — «Numerical Indicator eXperimental 1» («цифровой индикатор экспериментальный, разработка 1»). Название закрепилось за всей линейкой подобных индикаторов и стало нарицательным. В частности, отечественные индикаторы ИН-12 в зарубежных каталогах записывают как «IN-12 Nixie».
Однако их можно с легкостью можно заменить неоновыми индикаторами, получившими распространение в конце 19 века.
   Источник питания может представлять собою батарею гальванических элементов. Тем более, потребление устройства в состоянии покоя 3-4 мА. А если оборудовать устройство кнопкой для кратковременного включения, то срок службы от батарей будет очень долгим.

   Cхема дискретной следящей системы состоит из нескольких элементов. Датчиком температуры служит терморезистор с отрицательным ТКС ММТ-1. Зависимость изменения сопротивления от температуры показана на рисунке. Видно, что на участке 10-35 градусов зависимость можно считать линейной. Датчик включен в измерительный мост, плечи которого формируются положением лучей щеток ротора шагового искателя. Сигнал рассогласования с измерительного моста поступает на элемент, имеющий релейную характеристику с зоной нечувствительности - поляризованное реле РП-5 с напряжением срабатывания 0,4 вольта, выход которого связан с электромагнитным приводом шагового искателя. Питание электромагнитного привода осуществляется через самопрерывающий контакт искателя. В устройстве используется шаговый искатель ШИ-25/4, что позволяет индицировать температурный диапазон от 10 до 35 градусов. При рассогласовании измерительного моста срабатывает поляризованное реле и начинает переключаться ШИ. В качестве элемента обратной связи использован делитель напряжения, задействованный в измерительной мостовой схеме. На одном из положений контактных ламелей сигнал рассогласования будет установлен в зоне нечувствительности поляризованного реле и шаговый искатель будет остановлен.Таким образом применяется автоматическое согласование моста. Одновременно другая группа ламелей шагового искателя подаст напряжение на выводы газоразрядного индикатора, соответствующие заданной температуре.
   Измерительный мост питается от отдельного источника напряжения, чтобы обеспечить стабильность измерения во время работы шагового искателя. Мост настраивается таким образом, чтобы обеспечить напряжение рассогласования около 0,4 вольт на каждый градус. Это обеспечивается настройкой верхнего левого плеча моста таким образом, чтобы через резисторы R26 и R27 протекал одинаковый ток во всем диапазоне измерения температур.Второе плечо моста настраивается на напряжение равное напряжению в точке соединения R26 и R27 для каждого значения температуры.
   С помощью нескольких элементов удалось собрать "цифровой" термометр, обладающий точностью 1 градус. Конечно, устройство требует достаточно сложной калибровки, но это малая цена для простоты конструкции. И микроконтроллерам явно нет в ней места! .

Все вопросы в Форум.

Эти статьи вам тоже могут пригодиться:

Мегатермо. Часть вторая.

USB HID термометр на датчиках TMP275

Очень тёплый радио термометр

Гигрометр-термометр на датчике DHT22.

Термометр-гигрометр на STM32L

Цифровой термометр.

Термометр-гигрометр ALCO-STOP

Термо-влаго-барометр с микропотреблением

Термометр-гигрометр на ATmegta8

Термометр, светодиодная шкала.

Термометр на ИН-13

Термометр: меньше не бывает?

Лабораторный термометр.

Оконный термометр "Хоббит"

Термометр "одно из двух".

Термометр с индикатором TIC55.

Термометр-вольтметр на ATMega8a

Термометр со шкальным индикатором

Двухточечный термометр на DS18B20 и микроконтроллере PIC16F84 (A)

Многоточечный термометр

Пять DS18B20 из одного STM8.

Цифровой карманный брелок-термометр со светодиодной индикацией на DS18B20

Малогабаритный термометр с кремневым терморезистором.

Цифровой термометр на МК.

Термостат радиатора-термометр-вольтметр-автомобиля

Двухканальный термометр-термостат на ATmega8.

Часы на Atmega8, DS3231, термометром и дист.управлением

Семейные часы-термометр-будильник

Часы-термометр на микроконтроллере ATmega8.

Простой барометр/термометр на МК.