ElectroCard – Fiche de lecture
LB-27 — Micropower Thermometer
Thermomètre à très faible consommation
Auteur : non indiqué dans la publication
National Semiconductor — Janvier 1974
Référence Texas Instruments : SNOA691
Pourquoi ce Linear Brief est important
Ce vingt-septième Linear Brief présente un thermomètre analogique sur batterie utilisant le transducteur monolithique LX5600. Le capteur délivre 10 mV/K, mais consomme environ 1 mA lorsqu'il fonctionne.
Pour réduire la consommation, le LX5600 n'est alimenté que pendant de courtes impulsions. Avec un rapport cyclique de 0,2 % et une mesure par seconde, le courant moyen du montage descend à environ 25 µA, hors courant de sortie.
Un circuit d'échantillonnage et de maintien conserve une sortie continue entre les mesures.
Ce que l'on y apprend
• mesure de la température absolue avec une sensibilité de 10 mV/K
• alimentation intermittente d'un capteur
• réduction de consommation par faible rapport cyclique
• multivibrateur astable complémentaire Q1-Q2
• échantillonnage par Q3 et mémorisation par C3-Q4
• sortie en courant adaptée aux longues lignes
• réglage indépendant du zéro et de l'échelle
• calcul des résistances R12, R14 et R16
Les pépites techniques
• plage du LX5600 : −55 °C à +125 °C
• sensibilité : 10 mV/K
• courant actif du capteur : environ 1 mA
• rapport cyclique : environ 0,2 %
• fréquence d'échantillonnage : une mesure par seconde
• consommation moyenne : environ 25 µA plus le courant de sortie
• alimentation : 8 V à 12 V
• sortie du montage : source de courant
• plage du schéma : 0 à 50 µA pour +50 °F à +100 °F
• chute recommandée dans R15 : environ 2 V à pleine échelle
Les calculateurs ElectroCard envisageables
• Conversion °C, °F et K.
• Calcul de R12, R14 et R16.
• Calcul du courant de pleine échelle.
• Calcul du rapport cyclique et de la consommation moyenne.
• Conversion du courant de sortie en tension.
Applications décrites
• Thermomètre autonome sur batterie.
• Mesure de température à très faible consommation.
• Indicateur analogique à galvanomètre.
• Transmission de la mesure sur une ligne longue.
• Sortie en tension par résistance ou amplificateur opérationnel.
Points de vigilance ElectroCard
• Dans les équations, T0 est une température absolue exprimée en kelvins.
• Une variation de 1 K correspond à une variation de 1 °C, mais 0 °C correspond à 273,15 K.
• Le MOSFET Q4 doit présenter un très faible courant de fuite afin de ne pas décharger C3.
• La pile au mercure de 8,4 V mentionnée est aujourd'hui obsolète et soumise à des restrictions environnementales.
• Le LX5600 est un composant historique sans remplacement direct.
Note documentaire ElectroCard
Le LX5600 et sa variante LX5600A étaient documentés dans le databook spécialisé :
National Semiconductor — Transducers: Pressure & Temperature — PPB 1974
Cet ouvrage constitue la véritable source documentaire d'origine du composant utilisé dans la LB27. Il est aujourd'hui rare et n'est pas disponible dans les archives officielles actuelles de Texas Instruments.
La LB27, conservée sous la référence TI SNOA691, décrit l'application du LX5600 mais ne remplace pas sa fiche technique complète.
Intérêt historique
Publiée en janvier 1974, la LB27 anticipe les techniques modernes de mise en veille : le capteur est brièvement alimenté, sa mesure est mémorisée, puis le circuit retourne dans un état de très faible consommation.
Le principe reste actuel, même si une réalisation moderne utiliserait généralement un capteur basse consommation et un microcontrôleur en sommeil.