Таблица перевода единиц измерения давления
| Единицы | бар | мм рт.ст. | мм вод.ст. | атм (физич.) | кгс/м2 | кгс/см2 (технич. атм.) | Па | кПа | Мпа |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 бар | 1 | 750.064 | 10197,16 | 0.986923 | 10.1972 ∙ 103 | 1,01972 | 105 | 100 | 0.1 |
| 1 мм рт.ст. | 1.33322 ∙10-3 | 1 | 13,5951 | 1.31579 ∙10-3 | 13,5951 | 13.5951 ∙10-3 | 133.322 | 133.322 ∙10-3 | 133.322 ∙10-6 |
| 1 мм вод.ст. | 98.0665 ∙10-6 | 73.5561 ∙ 10 -3 | 1 | 96.7841 ∙10-6 | 1 | 0.1∙10-3 | 9.80665 | 9.80665 ∙10-3 | 9.80665 ∙10-6 |
| 1 атм | 1.01325 | 760 | 10.3323 ∙103 | 1 | 10.3323∙ 103 | 1.03323 | 101.325 ∙ 103 | 101.325 | 101.325 ∙10-3 |
| 1 кгс/м2 | 98,0665 ∙10-6 | 73.5561 ∙ 10 -3 | 1 | 96.7841 ∙10-6 | 1 | 0.1∙10-3 | 9.80665 | 9.80665 ∙10 -3 | 9.80665 ∙10-6 |
| 1 кгс/см2 | 0,980665 | 735.561 | 10000 | 0.967841 | 10000 | 1 | 98.0665 ∙ 103 | 98.0665 | 98.0665 ∙10-3 |
| 1 Па | 10 -5 | 7.50064 ∙10-3 | 0,1019716 | 9.86923 ∙10-6 | 101.972 ∙ 10-3 | 10.1972 ∙10-6 | 1 | 10 -3 | 10 -6 |
| 1 кПа | 0.01 | 7.50064 | 101,9716 | 9.86923 ∙10-3 | 101.972 | 10.1972 ∙10-3 | 103 | 1 | 10 -3 |
| 1 МПа | 10 | 7.50064 ∙103 | 101971,6 | 9.86923 | 101.972 ∙103 | 10.1972 | 106 | 103 | 1 |
К системе СИ относятся: Инженерные единицы:
Бар
1 бар = 0,1 Мпа 1 мм рт.ст. = 13.6 мм вод.ст.
1 бар = 10197.16 кгс/м2 1 мм вод.ст. = 0.0001кгс/см2
1 бар = 10 Н/см2 1 мм вод.ст. = 1 кгс/м2
1 атм = 101.325 ∙ 103 Па
Па
1 Па = 1000МПа
1 МПа = 7500 мм. рт. ст.
1 МПа = 106 Н/м2
Эталонный (прецизионный) термометр с точностью измерения температуры 0,01 градуса цельсия
Данный прибор позволяет измерять температуру с точностью до 0,01 градуса цельсия и по сути является высокоточным прецизионным измерителем температуры. Датчиком температуры в этом термометре служит термо-чувствительный кварцевый резонатор типа РКТ206
Обычно при измерениях температуры высокой точности используются платиновые датчики температуры типа ТСП или медные ТСМ, мостовая компенсационная схема и 12 разрядный и более АЦП для перекрытия широкого диапазона измерения.
Применение термочувствительного кварцевого резонатора в качестве датчика позволяет добиться высокой разрешающей способности прибора и обойтись без достаточно дорогих многоразрядных АЦП и вообще без аналоговой измерительной части.
Сигнал в микроконтроллер поступает с датчика в виде импульсов определенной частоты. Частота сигнала изменяется в зависимости от температуры термо-кварца. Именно частоту сигнала измеряет прибор с точностью до долей герца и переводит в привычные единицы - градусы цельсия, после чего полученный результат измерения выводится на индикацию.
Прибор позволяет измерить температуру в диапазоне от -40 до 100 градусов с точностью до 0,01 градуса цельсия.
Функция зависимости частоты термо-чувствительного кварцевого резонатора от температуры нелинейна и представляет из себя полином 3-ей степени с коэффициентами, которые определяются при изготовлении резонатора.
fT=fO +A1*(T-TO)+A2*(T-TO)2+A3*(T-TO)3
Так как в проверенных резонаторах коэффициенты полинома отличаются от заводских значений, то пересчитывать таблицу, необходимую для преобразования результатов замера в показания температуры нужно в каждом конкретном экземпляре прибора. Необходимо ещё учитывать тот момент, что даже небольшое отклонение частоты опорного кварцевого резонатора от 20 МГц вызывает отклонения в покзаниях. Поэтому в качестве опорного кварца разумно применить термостабильный или термокомпенсированный кварцевый резонатор с минимальными отклонениями рабочей частоты от номинала, а так-же с минимальным изменением опорной частоты в зависимости от внешней температуры.
Сам прибор состоит из двух частей - схемы индикации и преобразования, собранной на микроконтроллере PIC16F628A и датчика температуры, подключаемого к основной схеме с помощью 2-х жильного экранированного кабеля. Оплётка кабеля служит для подачи общего провода на датчик, одна из жил - питание +5 вольт, по другой жиле передаётся сигнал частоты, зависящей от температуры.
Датчик температуры представляет из себя обычный генератор на микросхеме К561ЛЕ5 с подключенным к нему термочувствительным кварцевым резонатором.
Схема самого прибора содержит минимальное число компонентов. Из всех показанных кнопок, для данной программы достаточно одной. Служит она для возможности считать измеренное значение в шестнадцатиричном виде при отладке прибора. По этим считанным значениям пересчитывается таблица, служащая для преобразования результата замера в показания температуры.
Применение термочувствительных кварцев вполне перспективно, так как позволяет добиться высокой точности в шроком диапазоне температур и не требует использования в схеме аналоговой части. Единственный точный элемент, который необходимо применить - опорный кварцевый резонатор на 20 МГц.
Измерение аналоговым способом требует кроме дорогостоящего АЦП ещё и применения прецизионных элементов в аналоговой части схемы.
Такие элементы, как инструментальные усилители и прецизионные малошумящие резисторы существенно усложняют конструкции с аналоговой частью.
Приборы на основе термо-кварцев позволяют получть гораздо лучшее соотношение цена - качество при температурных измерениях.
Программа в основном режиме выводит на индикатор показания температуры. При положительной температуре до сотых долей градуса, при отрицательной до десятых долей градуса, так как один разряд индикатора используется для индикации знака "-".
Индикация отрицательной температуры
При нажатии кнопки на индикатор выводятся 1-й и 2-й байт счётчика опорных импульсов, зафиксированных в данном измерении.
При следующем нажатии кнопки на индикатор выводятся 2-й и 3-й байты того же счётчика в HEX виде. Эти данные нужны для пересчёта таблицы и констант программы.
Представленная конструкция и программа являются демо-версией и предназначены для демонстрации возможностей данного метода измерения температуры.