Предности и недостаци поређења РТД, термоелемента, термистора, ИЦ сензора
Избор производа за осетљивост температуре може изгледати тривијално, али због разноликости
доступних производа, овај задатак може бити застрашујући. У овом чланку ћу описати четири врсте
температурни сензори (отпорни детектори температуре (РТД), термопарови, термистори и
сензори интегрисаног кола (ИЦ) са дигиталним и аналогним интерфејсима) и разговарајте о свим Предностима
и недостаци сензора.
Са становишта система, сензор температуре је погодан за вашу примену
зависе од потребног температурног опсега, тачности, линеарности, цене решења, функције, снаге,
величина решења, начин монтирања (начин површинског монтирања и метода и склоп утикача кроз отвор)
метода уградње плоче) такође је неопходна за подршку струјном кругу лако дизајнираном.
РТД
Док меримо отпор РТД-а док мењамо његову температуру, одзив је скоро
линеарно, понаша се попут отпорника. Као што је приказано на слици 1, крива отпора РТД није
потпуно линеарна, али има неколико степени одступања (права линија је приказана за референцу) - али
високо предвидљив и поновљив. Да би надокнадили ову малу нелинеарност, већина дизајнера
дигитализујте измерену вредност отпора и за наношење користите тражену табелу у микроконтролеру
фактор корекције. Поновљивост и стабилност у овом широком температурном опсегу (око
-250 ° Ц до + 750 ° Ц) чини РТД изузетно корисним у високо прецизним апликацијама, укључујући
мерење температуре течности или гаса у цевима и великим посудама.
Сложеност кола која се користе за обраду аналогног РТД сигнала битно варира у зависности од примене. Појачала и аналогно-дигитални претварачи (АДЦ) који производе сопствене грешке су неопходни. Сензор се напаја само када је мерење неопходно - на овај начин можете постићи и рад мале снаге, али то чини коло много сложенијим. Штавише, снага потребна за напајање сензора такође ће повећати његову унутрашњу температуру, што утиче на тачност мерења. Овај ефекат самозагревања производи температурну грешку (која се може исправити, али захтева даље разматрање) услед само неколико милиампера струје. Такође имајте на уму да РТД-ови од платине од жице или танкослојни РТД-ови могу бити прилично скупи, посебно у поређењу са трошковима ИЦ сензора.
Термистор
Термистори су друга врста отпорних сензора. Доступни су разни термистори, од
јефтини производи до високо прецизних производа и тако даље. Повољни термистори мале прецизности
извршите једноставна мерења или детекцију прага - ови отпорници захтевају више компонената
(као што су компаратори, референтни и дискретни отпорници), али су врло јефтини и имају
нереактивна Линеарна својства отпора и температуре, као што је приказано на слици 2. Ако је потребно
измерите широк опсег температура, мораћете да обавите много радова на линеаризацији. Може бити
неопходан за калибрацију неколико температурних тачака. Да би се постигла већа тачност, скупље и
термички подношљивији низови термистора могу се користити за решавање овог нелинеарног проблема, али
такви низови су углавном мање осетљиви од једног термистора.
Будући да системи тачака са више путовања укључују сложеност и цену, обично се користе јефтини термистори
само за апликације са минималним функционалним захтевима, укључујући тостере, апарате за кафу,
фрижидерима и феном за косу. Поред тога, термистори су изложени проблемима са самозагревањем
(обично на вишим температурама, где је њихов отпор нижи). Као и код РТД-а, основни узрок
још увек није пронађена немогућност употребе термистора при ниским напонима напајања - али запамтите
да што је нижи излаз у пуној скали, то се директније претвара у систем заснован на
карактеристике аналогно-дигиталног претварача Што је осетљивост мања. Мала снага
апликације такође захтевају повећану сложеност кола да би биле осетљиве на грешке изазване буком.
Термисторима се може управљати у температурном опсегу од -100 ° Ц до + 500 ° Ц, мада већина
термистори су предвиђени за максимални опсег радне температуре од + 100 ° Ц до + 150 ° Ц.
Термоелемент
Термоелемент укључује контакте две жице израђене од различитих материјала. На пример,
Термоелемент Ј типа направљен је од гвожђа и константана. Као што је приказано на слици 3, налази се контакт 1
на температури која се мери, док су контакт 2 и контакт 3 постављени различито
температуре измерене аналогним температурним сензором ЛМ35. Излазни напон је
приближно пропорционална разлици између ове две вредности температуре.
Слика 3: Коришћење ЛМ35 за компензацију хладног споја термоелемента
Јер термопарови имају врло ниску осетљивост (реда величине десетина микроволта по степену
Целзијуса), биће вам потребни појачавачи са малим помаком да бисте произвели употребљиве излазне напоне. У оперативном
опсег термоелемента, нелинеарност у функцији преноса температуре на напон
често захтева компензациони круг или сто за тражење, као што су РТД и термоелемент. Међутим,
упркос овим недостацима, термопарови су и даље веома популарни, посебно за пећнице, бојлере
, пећи, испитна опрема и други индустријски процеси - због мале топлотне масе
термоелемента и опсег радне температуре проширен на 2300 ℃ или више) веома је широк.
ИЦ сензор
ИЦ сензор ради у опсегу температуре од -55 ° Ц до + 150 ° Ц - неколико ИЦ сензора ради
доступан за рад до + 200 ° Ц. Постоје разне врсте интегрисаних ИЦ сензора, али
четири најчешће интегрисана ИЦ сензора су аналогни излазни уређаји, уређаји дигиталног интерфејса,
даљински температурни сензори и интегрисани ИЦ сензори (температурни прекидачи) са термостатом
функције. Аналогни излазни уређаји (обично напонски излази, али неки имају и струјне излазе)
су најпасивнија решења када им је потребан АДЦ за дигитализацију излазног сигнала. Дигитални
Уређаји интерфејса Двожични интерфејси (И2Ц или ПМБус) су најчешће коришћени и имају уграђени систем
АДЦ.
Поред тога што укључује локални сензор температуре, даљински сензор температуре има и један или
више улаза за надгледање температуре даљинског диода - они су најчешће смештени у високо
интегрисани дигитални ИЦ попут процесора или програмабилног поља врата ма) у. Термостат
даје једноставан аларм када се достигне праг температуре.
Употреба ИЦ сензора нуди бројне предности, укључујући: малу потрошњу енергије; мали пакет
величине (неке мале 0,8 мм к 0,8 мм); и ниска цена уређаја за неке апликације. Поред тога, од
ИЦ сензор је калибриран током производног теста, није потребна даља калибрација. Они
се обично користе у апликацијама за фитнес стазе, носивим производима, рачунарским системима, подацима
дрвосече и аутомобилске примене.
Искусни дизајнери плоча ће користити најприкладније решење засновано на крајњем производу
захтеви. Табела 1 приказује релативне снаге / слабости сваког температурног сензора.
Табела 1: Релативне предности и недостаци РТД-а, термистора, термоелемента и ИЦ сензора
Додати: бр. 16, пут 3, индустријска зона Сањианг, Схенгзхоу, Зхејианг, Кина
Контакт: Ериц Ксие
Емаил:sale@benoelectric.com
Мафија: +861598895936
Скипе:ericxie123@outlook.com
Вецхат ГГ амп; Вхатсапп: +8615988295936
Веб локација: ввв.беноиндустри.цом
