Главная » Котлы » Цифровой градусник своими руками. Мастер – класс «Термометр из картона своими руками

Цифровой градусник своими руками. Мастер – класс «Термометр из картона своими руками

Предлагаемый для самостоятельной сборки цифровой измеритель температуры позволяет в реальном времени измерить температуру в диапазоне от нуля до 99 градусов по Цельсию. Проект разработан на базе микроконтроллера PIC16F1825, драйвера CAT4016 для LED дисплея, температурного датчика DS18200 и двух 7-сегментных светодиодных индикатора с общим анодом. Этот маленький удобный термометр потребляет довольно малый ток и может работать с 4.5 вольтовой батарейкой, составленной из 3-х элементов АА. Яркость дисплея можно изменить, заменив значение резистора R1.

Электронный термометр - принципиальная схема

Характеристики электронного термометра

Диапазон температур от 00 до 99 градусов
Входное питание 4,5 - 5В DC
Ток потребления 20 мА

Несмотря на то, что сейчас пошла тенденция в качестве дисплея применять более экономичные ЖКИ, в данном приборе есть смысл поставить большие яркие светодиодные индикаторы, чтоб показания было видно издалека и даже в темноте. Схема соединений и подключения внешних элементов к плате показана выше.

Если планируется использовать его в виде уличного градусника - само устройство монтируется в коробочке с сетевым адаптером внутри квартиры, а датчик температуры DS18200 подключается гибким шлейфом. Если нет возможности искать контроллеры - можете собрать на обычных микросхемах. Прошивка для микроконтроллера, оригинал статьи на английском и рисунок печатной платы можно

Период старшего дошкольного и младшего школьного возраста – благоприятное время для формирования представления об измерении. Дети 5 – 8 лет узнают о назначении различных измерительных приборов и приспособлений (линейка, транспортир, часы, весы, термометр), активно осваивают приемы проведения различных измерений, осознанно употребляют понятия, обозначающие единицы измерения. Иногда бывает трудно объяснить принцип действия того или иного прибора, поэтому на помощь родителям и педагогам приходят модели, которые помогают ребенку понять, как действует приспособление для измерения.

Мы расскажем пошагово, как сделать из картона термометр. Такой градусник из бумаги можно будет использовать на занятиях по ознакомлению с окружающим в детском саду или на уроках математики и природоведения в начальных классах школы при ведении . Также термометр из картона, сделанный своими руками, можно повесить на стену в детской комнате. Благодаря модели ребенку легче будет понять, что такое ноль, что означают отрицательные и положительные числа, установить связь между показаниями прибора и изменениями в природе или в телесных ощущениях.

Нам понадобится:

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

Выполнение работы:

Объяснив ребенку, как действует прибор, измеряющий температуру воздуха, можно поиграть с ним в игру с передвижением двухцветной нити «Что бывает?» Красный показатель находится на минусовой отметке - ребенок может перечислять, что происходит в природе: «На улице холодно, идет снег, лужи покрылись льдом, люди надели теплые куртки, шапки, варежки» и т.д. Если показатель на плюсовой температуре, ребенок вспоминает, что происходит в природе, когда тепло.

Для детских «Дом» и «Больница» можно сделать своими руками медицинский градусник из картона.

Как сделать градусник из картона?

Подобные модели, способствующие умственному развитию ребенка, очень хорошо делать, привлекая к изготовлению самих детей. Поделки, сделанные собственными руками, особенно радуют маленьких мастеров и побуждают относиться к предметному миру более ответственно и бережно.

Создание термометра в домашних условиях потребует некоторого времени, но сама процедура довольно проста и понятна. Соберите термометр своими руками и проверьте его, убедившись, что он дает правильные показания. Если термометр работает как следует, откалибруйте его, прежде чем использовать для измерения температуры.

Шаги

Часть 1

создание термометра

Приготовьте измерительный раствор. Заполните измерительную емкость водой и медицинским спиртом в пропорции 1:1. Для цвета добавьте в раствор 4-8 капель пищевого красителя и осторожно перемешайте получившуюся смесь.
- Обратите внимание, что добавление пищевого красителя не изменяет реакцию раствора на колебания температуры. Краситель лишь способствует съему показаний прибора, облегчая наблюдение за столбиком жидкости в трубке термометра.
- Можно не добавлять спирт, используя лишь воду, но смесь равных долей воды и медицинского спирта быстрее реагирует на изменения температуры, чем вода.
- При определении необходимого объема раствора ориентируйтесь на объем используемой вами бутылки. Понадобится достаточно жидкости, чтобы целиком заполнить бутылку, плюс еще небольшое количество.
Залейте измерительный раствор в чистую бутылку. Заполните бутылку раствором до краев. В конце можно использовать пипетку, добавляя последние капли окрашенной жидкости до тех пор, пока она не заполнит бутылку по самые края.
- Можно использовать как стеклянную, так и пластиковую бутылку.
- Постарайтесь, чтобы раствор не перелился из бутылки наружу.
- Можно создать термометр и без заполнения бутылки измерительной жидкостью до самых краев. Однако при этом конструкция прибора должна быть такой, чтобы при расширении раствор поступал в измерительную трубку, а не заполнял пространство бутылки, оставшееся свободным. Тем не менее, заполнение бутылки до конца обеспечит более быструю реакцию жидкости на температурные изменения.
Вставьте в горлышко бутылки тонкую стеклянную либо пластиковую трубку и зафиксируйте ее. Делайте это осторожно и не спеша, чтобы жидкость не перелилась через края бутылки. Оставьте по меньшей мере 10 см (4 дюйма) трубки поверх бутылки, проследив при этом, чтобы нижний конец трубки не доставал до дна емкости. Закрепите трубку формовочной глиной, покрыв ею горлышко бутылки.
- Следует герметично запечатать глиной горлышко бутылки. При этом лучше всего, если в бутылке не останется воздуха, то есть она будет полностью заполнена жидкостью.
- Если у вас нет формовочной глины, используйте расплавленный воск или пластилин.
- Герметичная закупорка бутылки играет большую роль. Плотная крышка предотвращает вытекание раствора из бутылки при нагревании, в результате чего весь избыток расширившейся жидкости поступает в трубку.
Прикрепите к боковой поверхности трубки полоску белой плотной бумаги. Разместите бумагу с тыльной стороны трубки, прикрепив ее с помощью скотча.
- Бумажная полоска не обязательна, но она облегчит вам наблюдение за уровнем жидкости в трубке. Кроме того, если вы собираетесь затем калибровать свой термометр, чтобы точно измерять с его помощью температуру, вы сможете нанести на бумажную полоску метки, соответствующие определенным значениям температуры.
Долейте измерительный раствор в трубку. Осторожно добавьте несколько капель раствора сверху трубки при помощи пипетки. Добейтесь того, чтобы жидкость поднималась в трубке на высоту 5 см (2 дюйма) над горлышком бутылки.
- Добавив в трубку несколько капель раствора, вы облегчите наблюдение за его уровнем, когда он будет изменяться при повышении или понижении температуры.
Добавьте в трубку одну каплю растительного масла. Проделайте это со всей осторожностью при помощи пипетки. И помните -- всего лишь одну каплю.
- Растительное масло не смешается с раствором, оставшись на его поверхности в трубке.
- Добавление растительного масла предотвратит испарение измерительной смеси. В результате термометр прослужит намного дольше, выдавая точные результаты после калибровки.
Осмотрите изготовленный термометр. Собрав прибор, проверьте его несколько раз перед тем, как использовать для измерений, чтобы убедиться, что вы не допустили ошибок при его изготовлении.
- Ощупайте бутылку. Убедитесь, что из нее не вытекает жидкость.
- Осмотрите слой глины на горлышке бутылки и убедитесь, что он плотно запечатывает емкость.
- Проверьте трубку и прикрепленную к ней бумагу, удостоверившись, что они прочно закреплены и не сместятся во время эксплуатации термометра.
Часть 2
испытание термометра
1. Поместите термометр в емкость с ледяной водой. Наполните небольшую миску холодной водой и положите в нее немного льда. Подождите, пока вода охладится, затем осторожно поместите бутылку термометра в эту миску. Убедитесь, что уровень жидкости в трубке термометра хорошо виден.
  - При помещении в холодную воду уровень жидкости в трубке термометра должен понизиться.
  - Материя состоит из атомов и молекул, пребывающих в непрерывном движении. Энергия этого движения называется кинетической энергией. При понижении температуры движение частиц вещества замедляется, и их кинетическая энергия уменьшается.
  - При использовании термометра температура, то есть кинетическая энергия частиц среды, передается частицам жидкости, используемой в приборе. Иными словами, измерительная жидкость термометра приобретает температуру окружающей среды, и в результате вы можете определить эту температуру.
  - При охлаждении частицы измерительной жидкости замедляются, и расстояние между ними уменьшается. В результате раствор сжимается, и уровень жидкости в трубке термометра падает.
2. Поместите термометр в емкость с горячей водой. Наберите горячую воду из крана или подогрейте ее на плите, не доводя до кипения. Осторожно опустите термометр в горячую воду, наблюдая за уровнем жидкости в его трубке.
  - Учтите, что следует подождать, пока жидкость в бутылке термометра прогреется до комнатной температуры после того, как вы вынули бутылку из ледяной воды. Не опускайте ее в горячую воду сразу после того, как достали из ледяной, поскольку при таком резком перепаде температур бутылка может треснуть, особенно если она стеклянная.
  - При нагревании измерительной жидкости она поднимется вверх в трубке термометра.
  - Как уже отмечалось, частицы материи при нагревании ускоряют свое движение. Когда высокая температура воды передается измерительному раствору, частицы последнего ускоряют свое движение, и среднее расстояние между ними увеличивается. Это приводит к расширению жидкости и поднятию ее уровня в трубке термометра.
3. Проверьте работу термометра в других средах. Испытайте его в средах с различной температурой. Проследите, как уровень измерительной жидкости в трубке падает при низких температурах и повышается при высоких.
  - Отметьте, насколько изменяется уровень жидкости в трубке термометра при помещении его в холодную или горячую среду.
  - Можно поместить термометр в холодильник, на освещенный солнечным светом подоконник, порог дома в теплый и холодный день, тенистое место в саду, погреб, гараж, на чердак дома.

Технология

3 класс

Делаем термометр

Как называется прибор, с помощью которого

мы определяем температуру?

Термометр – прибор для измерения температуры.

Рассмотрите шкалу термометра.

Что находится в середине шкалы?

Нуль показывает границу между градусами

тепла и холода.

С.Капутикян

Мама градусник купила И на стенку прикрепила. - Мамочка, а кто больной? У соседей? За стеной? - Что ты, милый мой Алик, В нашем доме нет больных, Это градусник для комнат - Он тепло и холод помнит! - Значит, комната больна, Может кашляет она? Поднялась температура, Потому глядит так хмуро? Я больную навещу, Солнце в форточку впущу!

Почему такая разница в значениях?

Вспомните: какая температура бывает у нас зимой? Какая - летом?

Страна у нас огромная. В одном месте летом может быть температура всего +20 ⁰, а в другом +40⁰.

В нашем городе зимой бывает около 15-20 градусов мороза, а в городах, расположенных севернее - до - 50.

Те, кто выпускает термометры, не знают: в какой именно город попадет их изделие. Поэтому шкала делается такая, чтобы термометром можно было пользоваться

на территории всей страны.