Danas je nabavljen digitalni termometar slovenskog proizvođača Iskra pod oznakom Termomer 20 iz 1984. godine. Tvrtka ISKRA vuče korijene iz 1946. godine te je sve do danas prisutna na tržištu. Možemo reći da se radi o jednoj od najuspješnijih i najdugovječnijih tvrtki sa područja bivše Jugoslavije koja je preživjela procese restrukturiranja i privatizacije tijekom 1990-tih godina te otada bilježi tendenciju ponovnog rasta, razvoja i širenja na svjetska tržišta. Kroz čitavo razdoblje postojanja nudi širok spektar proizvoda iz područja elektronike, elektrotehnike, telekomunikacija, energetike, automatizacije i tome srodnih proizvodnih grana.
Termomer 20 je digitalni analogni termometar za mjerenje temperatura u rasponu -100 do +800°C podijeljeno u dva mjerna opsega. Kalibriran je za rad sa standardnom temperaturnom sondom Pt100 koju je ovisno o izvedbi moguće priključiti na jedan od dva konektora, preko banana utičnica na prednjoj strani kućišta ili preko 5-polnog DIN konektora na gornjoj bočnoj strani.
Pt100 je u naravi termootpornik ili RTD (engl. Resistance Temperature Detectors), dakle promjenom temperature mijenjati će njegov električni otpor i to je mjerna veličina na koju reagira elektronika termostata. Pt100 na temperaturi od 0° ima otpor od 100 Ω. Puni mjerni raspon mu je od -200°C do 800°C pri čemu se otpor istog mijenja u rasponu cca 18,5-390 Ω. Za promjenu temperature od 1°C vrijednost otpora PT100 će se promijeniti za oko 0,425 Ω tako da otpor (dužih) poveznih vodova svakako ima utjecaj na ukupnu vrijednost pa je ovo potrebno kompenzirati (2 Ω).
Termomer 20 se bazira na tri integrirana kruga. LM 308 je operacijsko pojačalo koje radi kao diferencijalno pojačalo u mosnom spoju sa RTD-om. Tako se iz ovog kruga dobiva mjerni napon koji se prikazuje digitalnom voltmetru kalibriranom tako da napone odmah pretvara u proporcionalne vrijednosti temperature.
Digitalni voltmetar pak se bazira na poznatom integriranom krugu ICL 7106CPL kojeg smo već vidjeli kod PH metra Iskra MA 5722 i Digitalnog multimetra DMM 6010. Integrirani krug 7106 sadrži A/D pretvornik i driver za LCD displej tako da je ovo zapravo kompletni digitalni voltmetar u jednom čipu sa mogućnosti prikaza znamenki do 1999 uključujući negativni predznak i decimalne točke. Čip 7106 za LCD displej kao i inačicu 7107 za LED displej proizvodili su mnogi proizvođači elektroničkih komponenti (Intersil, Teledyne, Telcom i drugi), a kruži priča da je nastao iz integriranog kruga 429100 koji je u drugoj polovici 1970-tih godina razvio Fluke u suradnji sa Intersilom i ugradio u svoje multimetre serije Fluke 8020 (1977. godina). Intersil je zatim napravio male izmjene na 8020 te ga predstavio kao svoj integrirani krug ICL 7106.
Na pločici se nalazi još integrirani krug EL 4030AE koji sadrži četiri XOR logičkih vrata. Praćenjem veza našli smo da ovaj čip služi za aktivaciju dodatnih segmenata LCD displeja za koje nema podrške u čipu ICL 7106. To je ovdje decimalna točka koja se uključuje na mjernom opsegu -100 do +200°C i gdje je rezolucija prikaza 0,1°C.
Također ova logika uključuje i segment za indikaciju niskog napona baterije. Iskra je u svojim instrumentima običavala koristiti poseban integrirani krug za detekciju napona baterije (ICL 8211CPA) no čini se da se ovdje pribjeglo jednostavnijem (jeftinijem) rješenju sa tranzistorom.
Kod Termomera 1 imali smo problem sa kontaktima LCD displeja. Iako je kod Termomera 20 displej isti po dimenzijama i segmentima, ovdje su kontakti puno bolje izvedeni. Metalni kontakti su tvornički spojeni na kontaktno staklo displeja što svakako čini puno čvršći i trajniji spoj od običnog razdvojivog slot-konektora.
Međutim, kod ovog displeja smo uočili jednu drugu pojavu. Segmenti tekućih kristala kao da se počinju izlijevati van okvira segmenta pa oni više nemaju posve oštre rubove. Također, na displeju možemo zamijetiti jednu tamnu mrlju (vodoravno u središnjem dijelu) koja je moguće nastala izlijevanjem tekućih kristala. Uočavaju se također mrlje oko segmenata koje ukazuju na curenje kristala izvan rubova. Sve su ovo posljedice dotrajalosti displeja čemu je sigurno doprinjelo i loše skladištenje uređaja, u prvom redu utjecaj visokih i niskih temperatura. Inače su ovo standardni 40-pinski displeji za multimetre (50,8 x 30,5 mm) koji se i danas mogu jeftino nabaviti.
Naš primjerak Termomera 20 nije moguće ugoditi na ispravno pokazivanje temperature, a i sam prikaz koji se pojavljuje prilično je nestabilan. Sve trimer-potenciometre smo zatekli postavljene u krajnje položaje što znači da se netko već bavio ovim uređajem jer tvornički sigurno nisu bili tako podešeni.
Naponi napajanja na integriranim krugovima su ispravni. Prisutan je i referentni napon na ICL 7106 od 100 mV kod kojeg je ulazni napon za najveći prikaz (1999) iznosi 200 mV. Oscilator takta također radi na 40 kHz što omogućuje brzinu od 2,5 mjerenja u sekundi. Iz frekvencije takta ICL 7106 također generira pravokutne napone frekvencije 55 Hz na svim pinovima za pogon segmenta LCD-a. Ovaj signal mjerimo i na logičkom krugu EL 4030AE koji uključuje decimalnu točku i indikator istrošenosti baterije.
Osciloskopom smo našli da je ulazni analogni napon iz mjernog kruga nestabilan i zagađen šumom. Kako bi eliminirali eventualni međusobni utjecaj mjernog kruga i digitalnog voltmetra sa ICL 7106, odvojili smo ova dva kruga. Test je pokazao da digitalni voltmetar sa ICL 7106 radi ispravno i stabilno kada mu je doveden stabilan ulazni napon 0-200 mV.
Greška je dakle negdje u mjernom krugu. Utvrdili smo da napon iz operacijskog pojačala LM 308 nije dovoljno stabilan niti u zadanim granicama čak ni kada se izlaz pojačala potpuno odvoji od ostatka sklopova. Ovu nestabilnost može uzrokovati sam čip, no jednako tako i ostali elementi u mjernom krugu poput trimer-potenciometara, sklopke za odabir mjernog opsega i samih konektora ukoliko postoje neki prijelazni otpori ili loši kontakti/spojevi. Svakako bi prvo trebalo ići na zamjenu tog operacijskog pojačala jer je manja vjerojatnost da ovakve nestabilnosti i šumove mjernog napona uzrokuju otpornici u mjernom krugu. Operacijsko pojačalo LM 308 nemam na stanju, pa iako bi ovdje moglo poslužiti i neko slično operacijsko pojačalo sada neću s time eksperimentirati. Ostaviti ćemo popravak za (možda) neku drugu priliku.
Digitalni termometar Termomer 20 svakako donosi značajna poboljšanja u odnosu na njegovog analognog brata Termomera 1. Takvim instrumentom je lakše rukovati jer se može koristiti u svim položajima, a očitanje vrijednosti temperature je izravno pa nema tipičnih greški zbog lošeg očitanja analognih skala (paralaksa). Također, u odnosu na Termomer 1 značajno je povećan temperaturni mjerni opseg te preciznost i točnost mjerenja. U Termomer 20 je ugrađeno pet trimer-potenciometara za kalibraciju čime se instrument može puno bolje ugoditi nego Termomer 1 kod kojeg nije bilo nikakvih kalibracijskih elemenata.
Ukoliko imamo volje, vremena i mogućnosti potrošiti nešto novaca, ovakvi Iskrini instrumenti iz 1980-tih godina ponekad se još uvijek mogu popraviti iako se većina specijaliziranih komponenti više ne proizvodi i teško ih je nabaviti. No isplativost popravka ipak najviše uvjetuje vanjska očuvanost i kompletnost instrumenta. Ponekad jednostavno nema smisla nabavljati neke slične zamjenske komponente, a zatim vršiti mehaničke i električne prilagodbe samo kako bi osposobili neki uređaj koji je ionako uporabno zastario. Posebno je rizično upuštati se u odlemljivanje više-pinskih elektroničkih elementa poput displeja i integriranih krugova sa dvostranih tiskanih pločica jer se može napraviti šteta na vezama i samoj pločici koju je onda opet potrebno sanirati i na kraju se time jako naruši prvobitna originalnost tvorničke konstrukcije.
Iskrini instrumenti u ovakvim tipičnim plastičnim kućištima nisu napravljeni da traju vječno i ako se neki instrument desetljećima aktivno koristio zasigurno je pun različitih mehaničkih oštećenja te električnih neispravnosti i nemoguće mu je više vratiti stari sjaj. Sve te instrumente je bolje sačuvati u originalnom stanju pa kakvo god ono bilo jer im je uporabna vrijednost prošla. Tko god tvrdi (potaknut sentimentalnim razlozima) da današnji moderni (kineski) instrumenti ništa ne valjaju i da su ovi Iskrini bili i ostali najbolji od svih, jednostavno griješi i sasvim sigurno nikad nije ni imao priliku raditi sa modernom tehnikom 🙂