В измерительный модуль входят измерительный прибор (миллиамперметр или микроамперметр) и соответствующий шунт (потенциометр R7). В большинстве случаев удобнее всего использовать в качестве измерительного прибора миллиамперметр постоянного тока с пределом измерения 1 мА.
Некоторые необходимые дополнительные пояснения по выбору миллиамперметра. Во-первых, можно использовать прибор и более высокой чувствительности, подобрав к нему шунт с необходимым значением сопротивления. Расчет шунта производится по следующим формулам. Сначала определяется коэффициент шунтирования (Кш):
Кш = Iпред./Iч. прибор,
где: Iпред. — предельное значение тока через миллиамперметр (максимальная измеряемая температура); Iч. прибор — ток, протекающий через рамку миллиамперметра.
Затем высчитывается значение сопротивления шунта (Кш):
Кш = Rрамки ∙1/Кш — 1,
где: Rрамки — величина сопротивления рамки миллиамперметра, при Кш > 40∙Rрамки Кш = Кш.
Если нет желания заниматься расчетом шунтов, то можно просто подключить параллельно миллиамперметру переменное сопротивление. Затем, используя эталонный миллиамперметр, выставить требуемое значение измеряемого тока (сопротивления шунта). Очень хорошо подходят для этой цели резисторы типов СП5-2 или СП5-1ВА, у которых прецизионная система управления ползунком обеспечивает требуемую точность и стабильность установки величины сопротивления. Номинальная величина сопротивления берется в пределах от 470 Ом до 5,1 кОм.
Во-вторых, немаловажным обстоятельством являются размеры миллиамперметра. Ведь очевидно, что в случае Δ = 5 (таблица 1) на 1° измеряемой температуры будет приходиться участок шкалы миллиамперметра в 12 раз больший, чем при Δ = 60, то есть точность отсчета в первом случае будет более чем на порядок выше. При больших значениях Δ предпочтительно использование миллиамперметров с большой длиной шкалы (например, типа М24, имеющих длину шкалы 80 мм). Правда, при этом и другие характеристики этого прибора довольно внушительные: габариты 127х100х57,5 мм и вес 0,45 кг. Зато при относительно малых значениях Δ (например, в случаях контроля температуры в овощехранилище) удобно использовать миллиамперметр типа М4206. Конструкция электронного термометра на его базе с питанием от электросети умещается в обычной мыльнице.
В-третьих, необходимо учесть, что для измерения температуры тела необходимо использовать микроамперметр с чувствительностью не менее 100 А.
Модуль источника питания представляет собой источник постоянного тока напряжением 5 В. Электронный термометр предлагаемой конструкции обладает очень низким потреблением тока (порядка 2 мА). То есть он соизмерим с током саморазряда гальванических элементов. Поэтому при использовании в качестве источника питания гальванических элементов можно даже не вводить в схему выключатель питания. Так, обычная плоская батарея типа КБС-Л (ЗК12С) обеспечивает работоспособность электронного термометра в течение года. Но чтобы избежать увеличения погрешности показаний термометра при изменении параметров источника питания, в качестве источника постоянного тока лучше использовать батарею типа «Крона». Такие батареи имеют выходное напряжение порядка 9В, и их подключают к термометру через стабилизирующую цепочку, состоящую из диода — стабилитрона и балластного сопротивления (рис. 2, правая часть схемы). При желании (и при соблюдении требований техники безопасности) можно «запитывать» электронный термометр и от бытовой электросети, через соответствующую схему (рис. 2).
Рис. 2. Схема сетевого блока питания (правая часть схемы — переходная цепочка для подключения батарейки типа «Крона»)
Конденсатор С1 должен быть неполярный и иметь рабочее напряжение не ниже 400 В. Для малогабаритных конструкций хорошо подходят конденсаторы типа МБГО. Допустимо в таких случаях использовать в качестве диодов Д1-Д4 диоды типа Д9Е, но этот режим работы для них близок к предельному.
Остальные элементы схемы электронного термометра относятся к базовому модулю. Резистор (потенциометр) R3 любого типа, но предпочтительно все же типа ВС5-2 или СП5-1ВА. Номинал его сопротивления от 1 до 5 кОм. Остальные резисторы могут быть любого типа (ВС, MJIT, УЛМ и т. д.). При желании можно смонтировать все элементы базового модуля на печатной плате (рис. 3). Монтаж базового модуля, особенно при использовании печатного монтажа, не вызовет затруднений даже у начинающего умельца.