RTD, termokupl, termomistör, IC sensör avantajları ve karşılaştırma dezavantajları
Bir sıcaklık algılama ürünü seçmek önemsiz bir konu gibi görünebilir, ancak çeşitlilik nedeniyle
mevcut ürünlerin, bu görev göz korkutucu olabilir. Bu makalede, dört tür
sıcaklık sensörleri (dirençli sıcaklık dedektörleri (RTD'ler), termokupllar, termermistörler ve
dijital ve analog arayüzlere sahip entegre devre (IC) sensörleri) ve her bir Avantajı tartışın
ve Sensörlerin Dezavantajları.
Sistem düzeyinde bir bakış açısıyla, sıcaklık sensörü uygulamanız için uygundur.
gerekli sıcaklık aralığına, doğruluğa, doğrusallığa, çözelti maliyetine, işleve, güce bağlıdır,
çözelti boyutu, montaj yöntemi (yüzey montaj yöntemi ve delik içi eklenti yöntemi ve devresi
kartı kurulum yöntemi) tasarımı kolay devreyi desteklemek için de gereklidir.
Rtd
Sıcaklığını değiştirirken RTD'nin direncini ölçerken, yanıt neredeyse
doğrusal, direnç gibi davranıyor. Şekil 1'de gösterildiği gibi, RTD'nin direnç eğrisi
tamamen doğrusal, ancak birkaç derece sapmaya sahiptir (referans için düz bir çizgi gösterilir) - ancak
son derece öngörülebilir ve tekrar test edilebilir. Bu hafif doğrusallığı telafi etmek için, çoğu tasarımcı
ölçülen direnç değerini dijitalleştirin ve uygulamak için mikrodenetleyicideki arama tablosunu kullanın
düzeltme faktörü. Bu geniş sıcaklık aralığında tekrarlanabilirlik ve stabilite (yaklaşık
-250 ° C ila + 750 ° C) RTD'yi yüksek hassasiyetli uygulamalarda son derece kullanışlı hale getirir,
borularda ve büyük kaplarda sıvı veya gaz sıcaklıklarının ölçümü.
RTD analog sinyalini işlemek için kullanılan devrenin karmaşıklığı uygulamaya bağlı olarak büyük ölçüde değişir. Kendi hatalarını üreten amplifikatörler ve analogdan dijitale dönüştürücüler (ADC'ler) vazgeçilmezdir. Sensöre sadece ölçüm gerektiğinde güç verilir - bu şekilde düşük güç çalışması da elde edebilirsiniz, ancak bu devreyi çok daha karmaşık hale getirir. Ayrıca, sensöre güç sağlamak için gereken güç, iç sıcaklığını da artıracak ve böylece ölçüm doğruluğunu etkileyecektir. Bu kendi kendine ısıtma etkisi, sadece birkaç miliamper akım nedeniyle bir sıcaklık hatası (düzeltilebilir ancak daha fazla dikkate alınmasını gerektirir) üretir. Ayrıca, özellikle IC sensörlerinin maliyetiyle karşılaştırıldığında, tel yaralı platin RTD'lerin veya ince film RTD'lerin oldukça maliyetli olabileceğini unutmayın.
Termistör
Thermistors başka bir direnç sensörü türü. Çeşitli mevcut thermistor vardır,
yüksek hassasiyetli ürünlere ucuz ürünler vb. Düşük maliyetli, düşük hassasiyetli seziciler
basit ölçümler veya eşik algılaması gerçekleştirin - bu dirençler birden fazla bileşen gerektirir
(karşılaştırıcılar, referans ve ayrık dirençler gibi), ancak çok ucuzdur ve
Şekil 2'de gösterildiği gibi reaktif olmayan Doğrusal direnç-sıcaklık özellikleri. Gerekirse
çok çeşitli sıcaklıkları ölçmek, çok fazla doğrusallaştırma çalışması yapmanız gerekecektir. Belki de.
birkaç sıcaklık noktasını kalibre etmek için gereklidir. Daha yüksek doğruluk, daha pahalı ve
bu doğrusal olmayan sorunu çözmeye yardımcı olmak için daha termal olarak tolere edilebilir termikatör dizileri kullanılabilir, ancak
bu tür diziler genellikle tek birrmistordan daha az hassastır.
Çok yolculuklu nokta sistemleri karmaşıklık ve maliyet kattığından, genellikle düşük maliyetli seziciler kullanılır
sadece tost makineleri, kahve makineleri de dahil olmak üzere minimum fonksiyonel gereksinime sahip uygulamalar için,
buzdolapları ve saç kurutma makinesi. Ek olarak, semisörler kendi kendine ısınma sorunlarına maruz kalır
(genellikle dirençlerinin daha düşük olduğu daha yüksek sıcaklıklarda). RTD'de olduğu gibi, temel neden
düşük besleme gerilimlerinde bir termistör kullanılamaması henüz bulunamadı - ancak unutmayın
tam ölçekli çıktı ne kadar düşük olursa, o kadar doğrudan
analogdan dijitale dönüştürücünün özellikleri Hassasiyeti düşürür. Küçük güç
uygulamalar ayrıca gürültü kaynaklı hatalara karşı hassas olmak için daha fazla devre karmaşıklığı gerektirir.
Semisörler -100 ° C ila + 500 ° C sıcaklık aralığında çalıştırılabilir, ancak çoğu
vericiler maksimum çalışma sıcaklığı aralığı + 100 ° C ila + 150 ° C için derecelendirilmiştir.
Termokupl
Termokuple, farklı malzemelerden yapılmış iki telin kontaklarını içerir. Örneğin,
J tipi termokuple demir ve constantandan yapılmıştır. Şekil 3'te gösterildiği gibi, kontak 1
ölçülecek sıcaklıkta, temas 2 ve kontak 3 farklı yerleştirilirken
LM35 analog sıcaklık sensörü ile ölçülen sıcaklıklar. Çıkış gerilimi,
bu iki sıcaklık değeri arasındaki farkla yaklaşık orantılıdır.
Şekil 3: Termokuple soğuk bağlantı telafisi için LM35'i kullanma
Çünkü termokupllar çok düşük hassasiyete sahiptir (derece başına onlarca mikrovolt sırasına göre
Santigrat), kullanılabilir çıkış voltajları üretmek için düşük ofsetli amplifikatörlere ihtiyacınız olacaktır. Ameliyatta
termokuplün menzili, sıcaklık-gerilim transfer fonksiyonundaki doğrusal olmayanlık
genellikle RTD ve termokupl gibi bir kompanzasyon devresi veya arama masası gerektirir. Ancak
bu dezavantajlara rağmen, termokupllar özellikle fırınlar, su ısıtıcıları için hala çok popülerdir.
, fırınlar, test ekipmanları ve diğer endüstriyel süreçler - düşük termal kütle nedeniyle
termokuple ve çalışma sıcaklığı aralığı 2300 °C veya daha fazla) çok geniştir.
IC sensörü
IC sensörü -55 ° C ila + 150 ° C sıcaklık aralığında çalışır - çeşitli IC sensörleri
+ 200 ° C'ye kadar çalışma için kullanılabilir. Çeşitli entegre IC sensörleri vardır, ancak
en yaygın dört entegre IC sensörü analog çıkış cihazları, dijital arayüz cihazları,
uzaktan sıcaklık sensörleri ve termostatlı entegre IC sensörleri (sıcaklık anahtarları)
Işlev. Analog çıkış cihazları (genellikle voltaj çıkışları, ancak bazılarında akım çıkışları da vardır)
çıkış sinyalini dijitalleştirmek için bir ADC'ye ihtiyaç duyduklarında en pasif çözümlerdir. Dijital
Arayüz Aygıtları İki telli arayüzler (I2C veya PMBus) en yaygın olarak kullanılır ve yerleşik
Adc.
Yerel bir sıcaklık sensörüne ek olarak, uzaktan sıcaklık sensöründe bir veya
uzak diyot sıcaklığını izlemek için daha fazla giriş - en sık yüksek oranda
işlemci veya alan programlanabilir kapı dizisi 】) gibi tümleşik dijital IC. Termostat
sıcaklık eşiğine ulaşıldığında basit bir alarm sağlar.
IC sensörlerinin kullanımı, aşağıdakiler dahil olmak üzere bir dizi avantaj sunar: düşük güç tüketimi; küçük paket
boyutları (bazı küçük 0.8mm x 0.8mm); ve bazı uygulamalar için düşük cihaz maliyeti. Buna ek olarak, beri
IC sensörü üretim testi sırasında kalibre edilir, daha fazla kalibrasyona gerek yoktur. Onlar
fitness pisti uygulamalarında, giyilebilir ürünlerde, bilgi işlem sistemlerinde, verilerde yaygın olarak kullanılır
kaydediciler ve otomotiv uygulamaları.
Deneyimli yönetim kurulu tasarımcıları son ürüne göre en uygun çözümü kullanacak
Gereksinim -leri. Tablo 1, her sıcaklık sensörünün göreceli güçlü / zayıf yönlerini gösterir.
Tablo 1: RTD, termikatör, termokupl ve IC sensörü göreceli avantajları ve dezavantajları
Ekle: No. 16, Yol 3, Sanjiang Endüstri Bölgesi, Shengzhou, Zhejiang, Çin
İletişim:Eric Xie
E-posta:sale@benoelectric.com
Mob: +861598895936
Skype:ericxie123@outlook.com
Wechat & Whatsapp: +8615988295936
İnternet sitesi:www.benoindustry.com
