詳拆便攜、經(jīng)濟型數(shù)字溫度計，內部設計如何？

【導讀】數(shù)字溫度計原理很簡單，也有許多人DIY過。但是相比其他品牌OMEGA的HH11B不論是在產(chǎn)品設計、性能以及成本上略勝一籌。到底是不是這樣?這里小編為大家拆解HH11B數(shù)字溫度計，看看其便攜之處在哪?如何經(jīng)濟實惠?相比其他品牌數(shù)字溫度計性能如何高超，內部的設計又是怎樣的?

看完拆解，相信大家對HH11B數(shù)字溫度計了然于胸，OMEGA官網(wǎng)的售價為560RMB，相比其他歐美品牌的同類產(chǎn)品價格相差不大，當然，若是跟國內的一些溫度計產(chǎn)品相比，HH11B就略顯高檔了。對產(chǎn)品細節(jié)有高要求或者對OMEGA這個品牌感興趣的消費者可以買一個用用，看看是否物有所值。

目前常用的接觸式溫度計大致可以分為熱電阻以及熱電偶兩種，熱電阻是基于導體或者半導體的電阻值隨溫度變化而變化這一特性來測量溫度的，測量精度高，但是測溫范圍比較小，多用于中低溫測量;而熱電偶式溫度計則不同，通過兩種不同成份的導體兩端接合成回路，當兩個接合點的溫度不同時，在回路中就會產(chǎn)生電動勢，利用這種電動勢進行溫度測量，熱電偶測溫迅速，而且測溫范圍大，是比熱電阻應用范圍更廣的一種產(chǎn)品。OMEGA的HH11B就是一個基于K型熱電偶原理的數(shù)字溫度計。這里為大家詳拆OMEGA公司的一款便攜式的經(jīng)濟型數(shù)字溫度計HH11B，也是是常見的接觸式溫度計中的一種。

圖 數(shù)字溫度計HH11B以及K型熱電偶

HH11B具體參數(shù)：

■測量范圍 : -200 ~ 1372°C (-328 ~ 1999°F), -199.9 ~ 199.9°C (-327.8 ~ 391.8°F)

■精度(K型鉻鋁)： -60 ~ 1372°時為±(讀數(shù)的0.1% +1°C)

■-60 ~ 200°時為±(讀數(shù)的0.1% +2°C)

■-76 ~ 1999°時為±(讀數(shù)的0.1%+2°F)

■-76 ~ 328°時為±(讀數(shù)的0.1%+4°F)

■溫度系數(shù)： 0.1乘以0 ~ 18°C以及28 ~ 50°C之間,每°C的相關精度規(guī)格

■顯示屏： 3位半LCD，最大讀數(shù)為1999

■采樣率： 2.5/s

■電池： 9V( 內含)

■電池壽命： 通常為200小時

從HH11B數(shù)字溫度計的參數(shù)我們能看出通過不同的K型熱電偶選擇，我們能進行不同量程的溫度測試，而測得的溫度值由于選擇不同的K型熱電偶可能會有不同程度的偏差，不過誤差范圍可以通過上面的簡單計算公式判斷，同樣，取決于HH11B的3位半LCD，LCD最高位只能顯示0或1，所以我們能測到的最大量程為1999，不過這對于一般的場合這已經(jīng)綽綽有余了。 拆解HH11B

如同HH11B簡潔的外觀設計一樣，HH11B的結構同樣簡單，拆解HH11B不費吹灰之力，擰下背部電池倉的螺絲便能看到9V供電的電池，繼續(xù)擰下剩下4個螺絲取下后蓋便能一睹HH11B內部真容了。

圖 拆開HH11B背部外殼

數(shù)字溫度計HH11B的電路組成并不復雜，主要是基于富晶電子微控制器FS98O22的單芯片解決方案。富晶電子是臺灣一家知名的半導體企業(yè)，成立于1995年，致力于單芯片的測量技術解決方案，在亞洲無可爭議的第一(因為沒人競爭)，雖然相較于歐美的測量技術還有一定差距，但是價格因素使他保有競爭力，在同類產(chǎn)品中，價格低于歐美產(chǎn)品的2/3。

圖 微控制器FS98O22 段式LCD有趣的“連接器”

翻轉板卡，另一面的電路就更少了，除了一個段式的LCD模塊，以及幾個功能按鍵(黑色旋鈕為校準溫度的變阻器)，就沒什么東西了，有意思的是段式LCD模塊與PCB板的連接方式。

圖 段式LCD與PCB的連接方式

看慣了平時LCD的接插件或者FPC焊接連接方式，HH11B的LCD接口讓人眼前一亮，兩條橡膠?NO，傻子都知道，橡膠無法導電，如何能取代導線的作用?

不賣關子了，LCD屏幕背部那條黑白相間的玩意叫”硅膠斑馬條“，即導電硅膠，初看可能會覺得很新奇，很有趣，但你一旦想通了，就好理解了，其實這也是一個非常常見的“連接器''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''，比如手機的實體按鍵、家里電視機的遙控器，硬鍵或者軟鍵內部與PCB電路板接觸的那個點一般就是采用導電硅膠做成的，就比如說上圖左測的功能按鍵上的那個黑圈。

不過，隨之而來的另一個問題，如何能確保LCD的這種導電硅膠接口與PCB板的金屬觸點實現(xiàn)PIN-To-PIN，錯位的話容易造成短路，燒毀板卡，這里就要贊揚一下HH11B的結構設計，一個塑料屏幕卡蓋加上前面板的結構固定，使你在組裝的時候完全避免了這個問題，拆開重裝也無后顧之憂。在一些追求簡潔方便，又要求降低成本的產(chǎn)品設計中可以考慮采用導電硅膠這種“連接器”。 K型熱電偶接座

最后我們來看下K型熱電偶的插接座，這個東西就比較簡單， 在HH11B外部K型熱電偶接口處可以看到有一個警告標示：最大直流電壓60V、最大交流電壓24V，內部主要通過一個4pin的排針插座與主板相連(見下圖)。

圖 K型熱電偶插接座

上圖小板上K型熱電偶接口旁的三極管與先前說到的旋鈕可變電阻一起構成了HH11B數(shù)字溫度計溫度校準功能的硬件電路。在整個產(chǎn)品設計中考慮到K型熱電偶的接插方式把HH11B設計成一塊控制主板，一塊小板結構。否則的話一塊主PCB板就能搞定全部功能。

最后，經(jīng)過拆解分析，我們也基本能理解其硬件原理框圖(見下圖)

圖 數(shù)字溫度計HH11B硬件框圖

數(shù)字溫度計原理很簡單，相信有這方面設計基礎的網(wǎng)友可以借鑒并選用更好的方案，如先前提過的Ti的ADS1118芯片，DIY一個更具性價比的數(shù)字溫度計產(chǎn)品。當然筆者不否定OMEGA在HH11B數(shù)字溫度計上出色的產(chǎn)品設計，雖然選用的硬件方案一般，但是產(chǎn)品細節(jié)做得都十分到位，沒有特別明顯的缺陷，可靠性有較大保證，相信還是會受一部分人親睞。