Kebaikan dan keburukan empat jenis penderia suhu

Kebaikan dan keburukan empat jenis penderia suhu
Memilih produk penderia suhu mungkin kelihatan remeh, tetapi disebabkan kepelbagaian produk yang tersedia, tugas ini boleh menjadi sangat membimbangkan. Artikel ini memperkenalkan empat jenis penderia suhu (penderia suhu rintangan (RTD), termokopel, termistor dan penderia litar bersepadu (IC) dengan antara muka digital dan analog), dan meneroka kelebihan dan kekurangan setiap penderia.
Dari perspektif tahap perisian sistem, sama ada penderia suhu sesuai untuk aplikasi anda akan bergantung pada julat suhu yang diperlukan, ketepatan, kelinearan, kos penyelesaian, fungsi, kuasa, spesifikasi penyelesaian dan kaedah pemasangan (kaedah pemasangan permukaan, sisipan lubang tertimbus kaedah, dan kaedah pemasangan luaran papan litar). Ia juga perlu untuk serasi dengan tahap penyelesaian reka bentuk yang mudah untuk litar kuasa. (Pemancar tekanan)
B
Apabila suhu berubah semasa mengukur rintangan RTD, tindak balas pada dasarnya akan dinyatakan sebagai linear dan dinyatakan sebagai rintangan. Seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 1, lengkung rintangan RTD tidak sepenuhnya linear, tetapi mempunyai beberapa sisihan (menunjukkan garis lurus yang digunakan) tetapi boleh sangat diramal dan boleh dihasilkan semula. Untuk mengimbangi sedikit ketidaklinear ini, ramai pereka bentuk mendigitalkan nilai rintangan yang diukur dan menggunakan faktor pembetulan menggunakan jadual carian dalam mikropengawal. Kebolehulangan dan kestabilan ini dalam julat suhu yang luas (kira-kira -250 darjah C hingga+750 darjah C) menjadikan RTD sangat berguna dalam aplikasi ketepatan bunyi, termasuk mengukur suhu cecair atau gas dalam saluran paip dan bekas besar.
Kerumitan litar yang digunakan untuk memproses isyarat analog RTD sangat berbeza bergantung pada aplikasi. Adalah perlu untuk mempunyai komponen seperti penguat dan penukar analog-ke-digital (ADC) yang menjana ralat unik. Hanya kuasakan sensor apabila pengukuran diperlukan - kaedah ini juga boleh mencapai operasi kuasa rendah, tetapi ia akan menjadikan litar lebih kompleks. Selain itu, kuasa keluaran yang diperlukan untuk pengawal dipasang juga boleh meningkatkan suhu dalamannya, sekali gus menjejaskan ketepatan pengukuran yang tepat. Arus hanya beberapa mAh, kesan pemanasan diri jenis ini akan menyebabkan sisihan suhu (yang boleh diperbetulkan, tetapi mesti dipertimbangkan lagi). Tambahan pula, sila ingat bahawa kos RTD platinum luka wayar atau RTD filem nipis mungkin agak tinggi, terutamanya berbanding kos penderia litar bersepadu.

Termistor
Thermistor ialah satu lagi jenis pengawal jenis perintang. Terdapat banyak jenis termistor, daripada produk berkualiti tinggi dan berharga rendah kepada produk berketepatan tinggi. Kos rendah, termistor berketepatan rendah boleh melakukan pengukuran yang mudah dan tepat atau fungsi pengesahan ambang - varistor jenis ini memerlukan beberapa komponen (seperti pembanding, rujukan dan varistor diskret), tetapi sangat kos efektif dan mempunyai ciri suhu perintang diskret. sistem, seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 2. Jika perlu mengukur julat suhu yang luas dengan tepat, anda perlu menjalankan banyak penyelesaian linearisasi. Membetulkan berbilang titik suhu dengan berkesan akan diperlukan. Untuk mencapai ketepatan yang lebih tinggi, tatasusunan termistor toleransi yang lebih mahal dan lebih kecil boleh digunakan untuk membantu menyelesaikan masalah tak linear ini, tetapi tatasusunan ini biasanya tidak sensitif seperti termistor individu.
Disebabkan oleh peningkatan kerumitan dan kos sistem berbilang titik perjalanan, termistor kos rendah biasanya hanya digunakan untuk aplikasi dengan keperluan fungsi yang paling rendah, termasuk pembakar roti, pembuat kopi, peti sejuk dan pengering rambut. Selain itu, termistor juga mungkin menghadapi cabaran pemanasan sendiri (biasanya pada suhu yang lebih tinggi, apabila perintangnya lebih rendah). Seperti RTD, punca ketidakupayaan untuk menggunakan termistor pada voltan kuasa rendah belum ditemui, tetapi sila ingat bahawa semakin rendah keluaran berkadar penuh, semakin rendah sensitiviti sistem yang ditukar secara langsung oleh ciri-ciri analog-ke-digital. penukar (ADC). Aplikasi kuasa rendah ini juga perlu meningkatkan kerumitan litar, menjadikannya sangat sensitif terhadap ralat hingar. Thermistor boleh beroperasi dalam julat suhu -100 darjah hingga+500 darjah, walaupun kebanyakan termistor mempunyai julat suhu operasi maksimum yang dinilai dari+100 darjah hingga+1509C
Termistor platinum
Termokopel termasuk simpang dua wayar yang diperbuat daripada bahan yang berbeza. Sebagai contoh, termokopel jenis terdiri daripada besi dan pemalar. Sesentuh 1 berada pada suhu yang diukur, manakala sesentuh 2 dan sesentuh 3 berada pada suhu berbeza yang diukur oleh penderia suhu analog LM35. Voltan keluaran adalah berkadar secara kasar dengan perbezaan antara dua nilai suhu ini.
Disebabkan oleh sensitiviti termistor platinum yang sangat rendah (dalam julat berwajaran berat berpuluh-puluh mikrovolt setiap Celsius), anda perlu menggunakan penguat mengimbangi rendah untuk menjana voltan operasi keluaran yang boleh digunakan. Dalam julat kerja termokopel, ketaklinearan fungsi pemindahan voltan suhu biasanya memerlukan litar pampasan atau jadual carian, sama seperti RTD dan termokopel. Mereka tidak tahu bahawa walaupun kecacatan ini, termistor platinum masih sangat bergaya, terutamanya dalam aplikasi seperti ketuhar elektrik, pemanas air dan elektrik, tanur, peralatan ujian, dan penyelesaian pengeluaran perindustrian lain - kerana kualiti haba termistor platinum sangat rendah. , dan julat suhu operasi (suhu operasi boleh dilanjutkan kepada sekitar 2300 darjah ) adalah sangat kompleks, (penderia suhu)

pengawal IC
Penderia IC beroperasi dalam julat suhu -55 darjah C hingga+150 darjah C. Beberapa|Penderia C beroperasi sehingga+200 darjah . Terdapat pelbagai penderia IC bersepadu, dan empat yang paling biasa ialah penderia IC bersepadu dengan peranti output analog, peranti antara muka digital, penderia suhu jauh dan fungsi pengawal selia suhu! C sensor (suis suhu). Komponen output yang dicadangkan (biasanya output voltan beroperasi, tetapi sesetengahnya juga mempunyai output aliran kuasa sandaran) kemungkinan besar adalah penyelesaian pasif apabila menggunakan ADC untuk menyelesaikan isyarat data output secara bijak. Peranti antara muka digital biasanya menggunakan antara muka dwi wayar (12C atau PMBus) dengan ADC terbina dalam
Selain penderia suhu tempatan, penderia suhu jauh juga mempunyai laluan atau berbilang input untuk memantau suhu diod jauh, dan disusun dalam IC digital yang paling bersepadu (seperti pemproses atau tatasusunan get boleh atur cara medan [FPGA]). Pengatur suhu boleh mengeluarkan penggera mudah apabila ambang suhu dicapai.
Terdapat banyak kelebihan menggunakan penderia litar bersepadu, termasuk: penggunaan kuasa yang rendah; Boleh menyediakan produk pembungkusan kecil (beberapa saiz sekecil {{0}}.8mm x 0.8mm); Kos peranti yang rendah juga boleh dicapai dalam beberapa aplikasi. Tambahan pula, kerana penderia litar bersepadu ditentukur semasa ujian pengeluaran, penentukuran selanjutnya tidak diperlukan. Ia biasanya digunakan dalam aplikasi penjejakan kecergasan, produk boleh pakai, sistem pengkomputeran, perakam data dan aplikasi automotif.
Pereka papan litar yang berpengalaman akan menggunakan penyelesaian yang paling sesuai berdasarkan keperluan produk akhir. Jadual 1 menunjukkan kelebihan relatif/potensi buruh bagi setiap sensor suhu. (Sensor tekanan)
Bagaimana untuk memilih LDO
ESR LDO
Fungsi pemindahan BUCK jenis semasa (pengiraan, analisis)
Meneroka Perbezaan antara Bekalan Kuasa Pensuisan LDO dan DC/DC
Bagaimana untuk bergantung pada LDO untuk meningkatkan beban ringan dan kecekapan tinggi penukar penurun tekanan darah
Dua cara untuk LDO menjimatkan kuasa di loT