RTD, termopora, termistorius, IC jutiklio privalumai ir palyginimo trūkumai
Temperatūros jutimo produkto pasirinkimas gali atrodyti kaip nereikšmingas dalykas, bet dėl veislės
produktų, ši užduotis gali būti bauginanti. Šiame straipsnyje aprašysiu keturis
temperatūros jutikliai (varžiniai temperatūros detektoriai (RTD), termokaupiai, termomitoriai ir
integrinių grandynų (IC) jutikliai su skaitmeninėmis ir analoginėmis sąsajomis) ir aptaria kiekvieną
jutiklių trūkumai.
Sistemos lygio požiūriu temperatūros jutiklis tinka jūsų programai
priklauso nuo reikiamo temperatūros intervalo, tikslumo, tiesiškumo, tirpalo kainos, funkcijos, galios,
tirpalo dydis, montavimo metodas (paviršiaus montavimo metodas ir per skylę prijungiamas metodas ir grandinė
board installation method) taip pat būtina, kad būtų galima lengvai suprojektuoti grandinę.
Mttp
Matuojant TTP atsparumą keičiant temperatūrą, atsakas yra beveik
linijinis, elgiasi kaip rezistorius. Kaip parodyta 1 paveiksle, MTTP atsparumo kreivė nėra
visiškai linijinis, bet turi keletą laipsnių nuokrypio (atskaitos linija rodoma) - bet
nuspėjamas ir pakartotinai išbandomas. Norėdami kompensuoti šį nedidelį nelytiškumą, dauguma dizainerių
suskaitmeninkite išmatuotą atsparumo vertę ir naudokite mikrokontrolerio peržvalgos lentelę, kad
pataisos koeficientas. Pakartojamumas ir stabilumas šiame plačiame temperatūros intervale (apie
nuo -250 ° C iki + 750 ° C) daro MTTP labai naudingą didelio tikslumo taikymui, įskaitant
vamzdžių ir didelių indų skysčių arba dujų temperatūros matavimas.
TTP analoginio signalo apdorojimui naudojamos grandinės sudėtingumas labai skiriasi priklausomai nuo programos. Stiprintuvai ir analoginiai skaitmeniniai keitikliai (ADC), kurie sukuria savo klaidas, yra būtini. Galia jutikliui tiekiama tik tada, kai matavimas yra būtinas - tokiu būdu taip pat galite pasiekti mažos galios veikimą, tačiau tai daro grandinę daug sudėtingesnę. Be to, jutiklio maitinimui reikalinga galia taip pat padidins jo vidinę temperatūrą, taip paveikdama matavimo tikslumą. Šis savaiminio šildymo efektas sukelia temperatūros paklaidą (kurią galima ištaisyti, tačiau ją reikia toliau svarstyti) tik dėl kelių miliamperų srovės. Be to, atminkite, kad vielos žaizdos platinos RTD arba plonaslūgių MTTP gali būti gana brangios, ypač lyginant su IC jutiklių kaina.
Termistorius
Thermistors yra kito tipo rezistentų jutiklis. Yra įvairių prieinamų thermistor, nuo
nebrangūs produktai didelio tikslumo gaminiams ir pan. Pigūs, mažo tikslumo termistoriai
atlikti paprastus matavimus arba slenksčio aptikimą - šiems varžai reikalauja kelių komponentų
(pvz., komparatoriai, atskaitos ir diskretiniai rezistoriai), tačiau yra labai nebrangūs ir
nereaguojančios linijinio atsparumo ir temperatūros savybės, kaip parodyta 2 paveiksle. Jei jums reikia
išmatuoti platų temperatūrų spektrą, jums reikės atlikti daug linijinio darbo. Gali būti, kad
būtina kalibruoti kelis temperatūros taškus. Siekiant didesnio tikslumo, brangesnių ir
termiškai toleruotinos termistorių matricos gali būti naudojamos siekiant padėti išspręsti šią netyklingą problemą, tačiau
tokios matricos paprastai yra mažiau jautrios nei vienas termistorius.
Kadangi kelių kelionių taškų sistemos prideda sudėtingumo ir kainos, paprastai naudojami pigūs termistoriai
taikoma tik būtiniausius funkcinius reikalavimus turintiems tikslams, įskaitant skrudintuvus, kavos virimo aparatus,
šaldytuvai ir plaukų džiovintuvai. Be to, temistoriai susiduria su savarankiško šildymo problemomis
(paprastai aukštesnėje temperatūroje, kur jų atsparumas yra mažesnis). Kaip ir RTD atveju, pagrindinė priežastis, dėl kurios
nesugebėjimas naudoti thermistor esant žemai maitinimo įtampai dar nerastas - bet nepamirškite
kad, tuo mažesnė visos skalės išvestis, tuo labiau ji tiesiogiai paverčiama sistema, pagrįsta
analoginio skaitmeninio keitiklio charakteristikos Tuo mažesnis jautrumas. Mažos galios
taip pat reikia, kad didesnis grandinės sudėtingumas būtų jautrus triukšmo sukeltoms klaidoms.
Termistoriai gali būti valdomi nuo -100 ° C iki + 500 ° C temperatūroje, nors dauguma
termistoriai vertinami maksimalios darbinės temperatūros intervale nuo + 100 ° C iki + 150 ° C.
Termoelementas
Termopora apima dviejų laidų, pagamintų iš skirtingų medžiagų, kontaktus. Pavyzdžiui
J tipo termopora yra pagaminta iš geležies ir konstantos. Kaip parodyta 3 pav., kontaktas 1 yra
esant matuojamai temperatūrai, o kontaktas 2 ir kontaktas 3 dedami į skirtingas
temperatūra, išmatuota naudojant LM35 analoginį temperatūros jutiklį. Išėjimo įtampa yra
proporcingas šių dviejų temperatūros verčių skirtumui.
3 paveikslas: LM35 naudojimas termopora šalčio sankryžos kompensavimui
Kadangi termokosupiai turi labai mažą jautrumą (dešimčių mikrovoltų per laipsnį tvarka
Celsijaus), jums reikės mažo kompensavimo stiprintuvų, kad galėtumėte gaminti naudoti išėjimo įtampą. Operacinėje
termopora, ne tiesiškumas temperatūros ir įtampos perdavimo funkcijoje
dažnai reikia kompensavimo grandinės arba peržvalgos lentelės, kaip ir RTD ir termopora. Tačiau
nepaisant šių trūkumų, termocikulai vis dar yra labai populiarūs, ypač orkaitėms, vandens šildytuvams
, krosnys, bandymo įranga ir kiti pramoniniai procesai dėl mažos šiluminės masės
termopora, o darbinės temperatūros intervalas išplėstas iki 2300 °C ar daugiau) yra labai platus.
IC jutiklis
IC jutiklis veikia nuo -55 ° C iki + 150 ° C temperatūroje - keli IC jutikliai yra
galima naudoti iki + 200 ° C. Yra įvairių tipų integruotų IC jutiklių, tačiau
keturi dažniausiai pasitaikantys integruoti IC jutikliai yra analoginiai išvesties įrenginiai, skaitmeninės sąsajos įrenginiai,
nuotoliniai temperatūros jutikliai ir integruoti IC jutikliai (temperatūros jungikliai) su termostatu
Funkcijas. Analoginiai išvesties įtaisai (paprastai įtampos išėjimai, tačiau kai kurie taip pat turi srovės išėjimus)
yra pasyviausi sprendimai, kai jiems reikia ADC išvesties signalui skaitmeninti. Skaitmeninis
Sąsajos įrenginiai Dviejų laidų sąsajos (I2C arba PMBus) dažniausiai naudojamos ir turi įmontuotą
Adc.
Nuotolinis temperatūros jutiklis turi ne tik vietinį temperatūros jutiklį, bet ir vieną arba
daugiau įėjimų, kad būtų galima stebėti nuotolinę diodų temperatūrą - jie dažniausiai dedami į labai
integruotas skaitmeninis IC, pvz., procesorius arba lauko programuojamas vartų 】)in. Termostatas
suteikia paprastą pavojaus signalą, kai pasiekiamas temperatūros slenkstis.
IC jutiklių naudojimas suteikia daug privalumų, įskaitant: mažą energijos suvartojimą; maža pakuotė
dydžiai (kai kurie maži 0.8mm x 0.8mm); ir mažos įrenginio kainos kai kurioms programoms. Be to, kadangi
IC jutiklis kalibruojamas gamybos bandymo metu, tolesnis kalibravimas nebūtinas. Jie
paprastai naudojami tinkamumo takelio prieimyje, nešiojamuose produktuose, kompiuterinėse sistemose,
loggers ir automobilių programas.
Patyrę lentų dizaineriai naudos tinkamiausią sprendimą, pagrįstą galutiniu produktu
Reikalavimus. 1 lentelėje parodyti kiekvieno temperatūros jutiklio santykiniai stiprumai / trūkumai.
1 lentelė: RTD, termistorius, termopora ir IC jutiklis santykiniai privalumai ir trūkumai
Pridėti: Nr. 16, Road 3, Sanjiang Pramonės zona, Shengzhou, Zhejiang, Kinija
Kontaktai:Eric Xie
El paštas:sale@benoelectric.com
Mob: +861598895936
Skype:ericxie123@outlook.com
Wechat & Whatsapp: +8615988295936
Interneto svetainė:www.benoindustry.com
