Danas je dobiven na proučavanje i razmatranje (zahvala gospodinu Vuku, ekspertu za cijevna pojačala i kolekcionaru Iskrinih vintage uređaja) termometar T-266 (RELA) proizvod zagrebačkog instituta RIZ-IETA (Institut za elektroniku, telekomunikacije i automatizaciju Radioindustrije Zagreb) iz 1960-tih godina. IETA je formiran kao znanstveni, istraživački i razvojni institut za potporu proizvodnje unutar RIZ-a. Početkom 1990-tih godina pravni nasljednik instituta RIZ-IETA postala je tvrtka CEI-IETA (Croatia elektronička industrija, Istraživanje u elektronici, telekomunikacijama i automatici) koja se još bavila samo poslovima umjeravanja mjerne opreme , do 2021. godine kada je likvidirana i prestala s poslovanjem.
Vidimo kako je riječ o termometru mjernog raspona 10 – 150°C podijeljeno u dva mjerna opsega i koji se napaja preko baterija. Oznaka NTC sugerira da se kao senzor koristiti NTC termistor, odnosno otpornik sa negativnim temperaturnim koeficijentom (kako temperatura raste tako otpor pada). Da bi saznali nešto više moramo pogledati što je ugrađeno u unutrašnjost kućišta.
Diode BY 114 (EI) služe za zaštitu od pogrešnog polariteta baterije. Potenciometar za kalibraciju proizvod je njemačke tvrtke Preh. Ova tvrtka je osnovana 1919. godine te još i danas proizvodi različite elektroničke i električke komponente i uređaje.
Izveli smo elektroničku shemu našeg termometra te vidimo kako je riječ o klasičnom Wheatstone mjernom mostu za istosmjernu strujnu, gdje je u jednu granu mosta ubačen NTC termistor. NTC termistor vrlo dobro funkcionira kao temperaturni pretvornik (senzor) jer je vrlo osjetljiv i reagira već na male promjene temperature. Međutim karakteristika promjene otpora u odnosu na promjenu temperature kod NTC termistora nije linearna tako da ni mjerne skale na našem instrumentu nisu linearne. NTC termistori se tipično izrađuju za temperaturne opsege između -50°C i +150°C, a za mjerenje većih temperatura isti se ugrađuju u staklena ili keramička kućišta. Točnost im se kreće u rasponu od 0,05°C do 1°C. Nabavljaju se prema vrijednosti otpora koju imaju na temperaturi od 25°C (tipično). Mogu biti različitih oblika, izrađeni od različitih materijala, te time različitih otporno-temperaturnih karakteristika.
Shema termometra T-266 (RELA): za mjerni opseg 75-150°C (lijevo) i za mjerni opseg 75-10°C (desno). Vidimo da se preklopnikom za mjerne opsege, osim ubacivanja dodatnih kalibracijskih trimer-potenciometara, preklapa i polaritet priključenja instrumenta na mjerni most te će on imati obrnute otklone na svoja dva opsega. Ovo je vjerojatno napravljeno kako bi se lakše kalibrirao mjerni most na podjeli od 75°C koju imaju oba opsega i kod oba opsega je tu kazaljka instrumenta na nuli.
Ugrađeni mjerni instrument (Iskra) opremljen je žaruljicom za osvjetljenje skale koja je serijski vezana u krug napajanja mjernog mosta. Vjerojatno se ovime željela ograničiti struja kroz mjerni most, odnosno zaštititi most od kratkog spoja i time bateriju od prevelikog pražnjenja. Paralelno napajanju ugrađene su i dvije zaštitne diode (shunt diode) koje će u slučaju pogrešnog polariteta spajanja baterija preuzeti svu struju na sebe i time onemogućiti rad mjernog mosta. Ovo je napravljeno jer bi u slučaju stavljanja baterije obrnutim polaritetom (što je zbog izvedbe ležišta baterije lako pogriješiti) mjerni most i dalje radio no pokazivanje temperature na oba opsega bi bilo posve pogrešno.
Kao što vidimo naš NTC termistor je bio ugrađen na vrhu sonde u obliku olovke, vjerojatno u staklenom balonu koji je razbijen. Ostale su viriti samo dvije kontaktne žice bez termistora. Da bi saznali kakav termistor je bio ugrađen u ovaj uređaj simulirati ćemo otpor na kojem će instrument pokazivati 25°C.
Nažalost, prvi test je pokazao da naš mjerni most nije ispravan jer ga nije moguće dovesti u ravnotežu, odnosno da budemo precizniji ne dobivamo vrijednosti u očekivanom opsegu izvan ravnoteže. Našli smo da je u prekidu jedan žicom motani mjerni otpornik 1 kΩ koji se nalazi u jednoj grani mjernog mosta. Nakon što smo isti premostili ispravnim otpornikom most je proradio.
Mjerni otpornik od motane otporne žice na plastičnom tijelu. Jasno se vidi prekid žice na donjem kontaktu (posljednji namotaj). Najlakše je bilo premostiti ovaj otpornik modernom inačicom otpornika niske tolerancije i niskog temperaturnog koeficijenta.
Kalibracija instrumenta je vrlo jednostavna. Vidimo da je za oba opsega jedna od krajnjih vrijednosti 75°C pa mi moramo podesiti potenciometar za korekciju tako da na oba mjerna područja pokazuje jednak otklon na 75°C. Mjerenjem smo dobili slijedeće rezultate otporno-temperaturne karakteristike NTC termistora:
- 10°C – 25kΩ
- 25°C – 10kΩ
- 75°C – 1,5kΩ
- 150°C – 0,3kΩ
Nama dakle treba NTC termistor od 10kΩ, no nemaju svi termistori od 10kΩ jednake otporno-temperaturne karakteristike. Iako će na 25°C svi oni imati otpor od 10kΩ, na višim i nižim temperaturama može biti veće ili manje razlike u otporu različitih tipova termistora. Svoga je svaki termometar baždaren za točno određeni tip NTC termistora. Ovaj naš instrument ima previše grubu skalu da bi mogli točno izmjeriti razine otpora za pojedini stupanj pa smo dali neke okvirne brojke. No treba biti svjestan da termistori imaju vrlo nelinearnu karakteristiku otpora pa ako uzmemo naš instrument raspona mjerenja10 – 150°C, onda će na vrijednostima oko 10°C promjena otpora biti reda 1kΩ za jedan stupanj, dok će na vrijednostima oko 150°C promjena otpora biti reda svega 4Ω za jedan stupanj. Sve ovo je teško linearizirati pa je najbolje za svaki termistor iscrtati baždarenu skalu koja odgovara njegovim otporno-temperaturnim karakteristikama.
Za primjer mi ovdje imamo jedan NTC termistor od 10kΩ oznake UT-T10K za koji je jasno navedeno na koje Uni-Trend digitalne multimetre isti odgovara. Moguće da bi dovoljno dobro radio i sa našim RIZ-IETA termometrom.
Kuglica promjera cca 2 mm predstavlja senzorski dio NTC termistora. Vrlo sličan tip termistora bio je ugrađen i u termometar RIZ-IETA.
Institut RIZ-IETA konstruirao je ovaj termometar vjerojatno za potrebe kontrole zagrijavanja elemenata unutar različitih elektroničkih uređaja tijekom proizvodnih testiranja u RIZ-u. S obzirom na upotrijebljene elemente i izgled kućišta ovaj instrument možemo svrstati u 1960-te godine, no tada jedan ovakav instrument svakako nije više predstavljao ni posebnu inovaciju ni posebnu primjenu znanstveno istraživačkog rada čime bi se trebao dičiti jedan takav institut. Wheatstone mjerni most poznat je još od 1840-tih godina, a prvi termometar sa tim mostom proizveden je 1901. godine. Ne kažemo da Institut RIZ-IETA tijekom svojeg postojanja nije imao elektroničkih razvojnih rješenja vrijednih svoga imena, no tadašnja politika kadroviranja, financiranja i usmjeravanja nakon sjajnog početka brzo je ugušila našu naprednu elektroničku industriju i svela ju na financiranje unaprijed utopijskih projekata i loših vizija različitih „partijskih podobnika“ upitne stručnosti s jedne strane i kopiranje stranih brendova u proizvodnji s druge strane, što samo po sebi znači sve veće kaskanje i zaostajanje za aktualnim trendovima u svijetu. Danas, kad u našoj zemlji elektronička industrija praktično više ne postoji, dobro da nalazimo sačuvane primjerke nekadašnje domaće elektroničke proizvodnje, jer kakvi god ti uređaji bili, još uvijek su bolji od ovoga čime se danas na tom području možemo pohvaliti 🙂