RTD, termokuple, termostor, prednosti ic senzorjev in slabosti primerjave
Izbira izdelka za občutljivo temperaturo se lahko zdi kot trivialna snov, vendar zaradi sorte
na voljo, je ta naloga lahko zaneumna. V tem članku bom opisal štiri vrste
senzorji temperature (odporni temperaturni detektorji (RTD), termokope, termisterji in
integriranih senzorjev tokokroga (IC) z digitalnimi in analognimi vmesniki) in razpravljati o
in slabosti senzorjev.
S stališča na ravni sistema je senzor temperature primeren za vašo aplikacijo,
odvisne od zahtevanega temperaturnega razpona, točnosti, linearnosti, stroškov rešitve, funkcije, moči,
velikost rešitve, način montaže (površinski nosilec Metoda in metoda vtičnika skozi luknjo in vezje
način montaže na krovu) je prav tako potreben za podporo vezja enostaven za načrtovanje.
Rtr
Medtem ko se med spreminjanjem temperature odpornost RTR izkaže, je odziv skoraj
linearno, morajo biti kot uporniki. Kot je prikazano na sliki 1, krivunja odpornosti RTR ni
popolnoma lineano, vendar ima nekaj stopinj odstopanja (ravni črta je prikazana za referenčno) - vendar
zelo predvidljiva in retestable. Da bi nadomestili to rahlo ne linearnost, večina oblikovalcev
vrednosti upora in uporabite pregledno tabelo v mikrokontrolerju, da uporabite
korekcijski faktor. Ponoterljivost in stabilnost v tem širokem temperaturnem območju (približno
-250 ° C do + 750 ° C) je RTR izjemno uporaben pri visokonatan nih aplikacijah, vključno z
merjenje temperature tekočine ali plina v cevih in velikih plovilih.
Kompleksnost vezja, ki se uporablja za obdelavo analognega signala RTD, se bistveno razlikuje glede na aplikacijo. Ojačevalci in analogno-digitalni pretvorniki (ADC), ki proizvajajo lastne napake, so nepogrešljivi. Napajanje se senzorju dobavlja le takrat, ko je merjenje potrebno - na ta način lahko dosežete tudi delovanje nizke moči, vendar je zaradi tega vezje veliko bolj zapleteno. Poleg tega bo moč, potrebna za napajanje senzorja, povečala tudi njegovo notranjo temperaturo, s čimer bo vplivala na natančnost meritev. Ta samogrevalni učinek povzroči temperaturno napako (ki je popravljiva, vendar zahteva nadaljnjo obravnavo) zaradi le nekaj miliamperjev toka. Prav tako ne pozabi, da so platinasti RTD-ji z žično rano ali tanko-filmski RTD-ji lahko precej drago, še posebej v primerjavi s stroški IC senzorjev.
Sonde
Termostristi so druga vrsta odpornega tipala. Obstajajo različne razpoložljive termostor, iz
poceni izdelkov za visoko natančnost izdelkov, in tako. Nizko cenovno, nizkonatančna termosta
opraviti preproste meritve ali zaznavanje praga - ti odpornosti zahtevajo več komponent
(kot so primerjalci, referenčni in diskretni odpornosti), vendar so zelo poceni in imajo
neaktivne lineavne lastnosti odpornosti in temperature, kot je prikazano na sliki 2. Če je treba
meriti široko paleto temperatur, boste morali narediti veliko linearizacije delo. Lahko se
potrebno za umerjanje več temperaturnih točk. Da bi dosegli višjo natančnost, dražji in
termično prenašajoč termostor lahko uporabijo za pomoč pri reševanju tega nelinearnega problema, vendar
takšne matrike so na splošno manj občutljive kot en sam termostor.
Ker sistemi z več potnimi točkami dodajajo zahtevnost in stroške, se običajno uporabljajo nizko cenovno
samo za aplikacije z minimalnimi funkcionalnimi zahtevami, vključno z toasterji, aparati za kavo,
hladilniki in sušilci za lase. Poleg tega so termoistorji izpostavljeni težavam pri
(običajno pri višjih temperaturah, kjer je njihova odpornost manjša). Tako kot pri RTD je tudi temeljni vzrok
o nemožnosti uporabe termostorja pri nizkih napajalnih napetostih še niso našli - vendar ne pozabite
1000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000
lastnosti analogno-digitalnega pretvornika Nižja občutljivost. Majhna moč
zahteva tudi, da je večja kompleksnost tokokroga občutljiva na napake, ki jih povzroči hrup.
Termosistorji se lahko upravljajo v temperaturnem območju od -100 ° C do + 500 ° C, čeprav večina
termoistorsi so ocenjeni za maksimalno območje obratovalne temperature od + 100 ° C do + 150 ° C.
Termoelementom
Termokop vključuje stike dveh žic iz različnih materialov. Na primer,
Termokupelj J tipa je izdelan iz železa in konstantana. Kot je prikazano na slikah 3, se kontakt 1 nahaja
temperaturi, ki jo je treba izmeriti, medtem ko se stik 2 in kontakt 3 postavita na različne
izmerjeno z analognim senzorjem temperature LM35. Izhodna napetost je
sorazmerno razliki med obema temperaturnima vrednostima.
Slika 3: Uporaba LM35 za kompenzacijo termokuplenega hladnega križišča
Ker imajo termokopule zelo nizko občutljivost (po vrstnem redu deset mikrovoltov na stopnjo
Celsius), boste potrebovali nizko-offset ojačevalce za proizvodnjo izkosnih izhodnih napetosti. V operativnem
razpon termokuplja, ne linearnost v funkciji prenosa temperature do napetosti
pogosto zahteva kompenzacijo ali pregledno mizo, kot sta RTD in termokop. Vendar pa
kljub tem pomanjkljivostim so termokopele še vedno zelo priljubljene, še posebej za pečice, grelnike vode
, kile, preskusna oprema in drugi industrijski procesi - zaradi nizke toplotne mase
termokopol in območje obratovalne temperature Podaljšano na 2300 °C ali več) je zelo široko.
IC senzor
IC senzor deluje v temperaturnem območju od -55 ° C do + 150 ° C - več IC senzorjev je
na voljo za delovanje do + 200 ° C. Obstajajo različne vrste integriranih ic senzorjev, vendar
štiri najpogostejši integrirani senzorji IC so analogne izhodne naprave, naprave za digitalni vmesnik,
senzorji za oddaljeno temperaturo in integrirani ic senzorji (temperaturna stikala) s termostatom
Funkcije. Analogne izhodne naprave (običajno izhodi napetosti, nekateri pa imajo tudi izhode toka)
so najbolj pasivne rešitve, ko zahtevajo ADC za digitalizacijo izhodnega signala. Digitalni
Vmesniki Dvožični vmesniki (I2C ali PMBus) se najpogosteje uporabljajo in imajo vgrajeno
Adc.
Poleg tega, da vključuje lokalni temperaturni senzor, ima daljinski temperaturni senzor tudi enega ali
več vhodov za spremljanje temperature oddaljene diode - najpogosteje se postavijo v visoko
integrirani digitalni IC, kot je procesor ali polje programable gate array 】)in. Termostat
omogoča preprost alarm, ko je dosežen prag temperature.
Uporaba ic senzorjev ponuja številne koristi, vključno z: majhno porabo energije; majhen paket
velikosti (nekaj majhnih 0,8mm x 0,8mm); in nizek strošek naprave za nekatere aplikacije. Poleg tega, ker
senzor IC se med preskusom proizvodnje umeri, nadaljnja kalibracija ni potrebna. Ti
uporabljajo v aplikacijah za fitnes, nosivih izdelkih, sistemih za
loggerji in avtomobilske aplikacije.
Izkušeni oblikovalci plošč bodo na podlagi končnega izdelka uporabili najustrezenjšo rešitev
Zahteve. Tabela 1 prikazuje relativne jakosti / slabosti vsakega temperaturnega senzorja.
Preglednica 1: RTD, termoelektr, termokop in ic senzor relativne prednosti in slabosti
Add: No. 16, Road 3, Sanjiang Industry Zone, Shengzhou, Zhejiang, China
Kontakt:Eric Xie
E-pošta:sale@benoelectric.com
Mob: +861598895936
Skype:ericxie123@outlook.com
Wechat & Whatsapp: +8615988295936
Spletna stran:www.benoindustry.com
