Бул эки бөлүктүн катарындагы биринчи макала. Бул макала алгач тарых жана дизайн кыйынчылыктар талкууланатТермисте негизделген температураөлчөө тутумдары, ошондой эле аларды каршылык көрсөтүү менен, термометр (RTD) температуранын өлчөө тутумдары. Ошондой эле ал термистор, конфигурация соода жолун тандаганы жана ушул колдонмонун аймагында Sigma-Delta-де-санарип конфигурациялардын (ADCS) маанисин сүрөттөйт. Экинчи макалада акыркы термисторго негизделген өлчөө тутумун оптималдаштыруу жана баалоо керек.
Мурунку макалаларда сүрөттөлгөндөй, RTD температура сенсор тутумун оптималдаштыруу, RTD - бул температура менен айырмаланат. Термистранттар RTDге окшош иштешет. RTD айырмаланып, температура коэффициенти гана алмак, термистор позитивдүү же терс коэффициентке ээ болот. Температуранын терс коэффициенти (NTC) термисторлорду температура көтөрүлө турган абалды төмөндөтөт, ал эми позитивдүү температуранын коэффициенти (PTC) термистери алардын каршылыгын жогорулатат. Сүрөттө. 1 Типтүү NTC жана PTC термисторлорунун жообунун мүнөздөмөлөрүн көрсөтүп, аларды RTD Ийриге салыштырат.
Температура диапазону боюнча, RTD ийри сызыктуу сызыктуу жана сенсор термистор эмес (экспоненциалдык) мүнөзүнө байланыштуу термисторлорго (экспоненциалдык) мүнөзүнө караганда, температуранын жогорку температураны камтыйт. RTD, адатта, белгилүү стандартташтырылган ийри сызыктарда, ал эми термистор ийри өндүрүүчүсү менен өзгөрүлүп турат. Бул макаланын термистордук тандоо көрсөтмөсүндө бул жөнүндө кененирээк талкуулайбыз.
Термисторлор курамдык материалдардан, адатта, керамика, полимерлерге же жарым өткөргүчтөрдөн (адатта, металл окчтар) жана таза металлдар (платина, никель же жез). Термистранттар температураны аныктай алат, тезирээк ой жүгүртүүнү камсыз кылат. Демек, термисторлор көбүнчө арзан баада, кичинекей өлчөмдү, ылдамыраак, ылдамдыктагы, жогорку сезгичтикти, үйдүн жана курулуш лабораториялар, илимий лабораториялар, илимий лабораториялар, же муздак кесилиштер, ошондой эле коммерциялык лабораториялар, же муздак кесилиш компенсациясы же өнөр жай колдонмолору. максаттары. Тиркемелер.
Көпчүлүк учурларда, NTC термистору PTC термисторун эмес, так температураны өлчөө үчүн колдонулат. Айрым PTC термисторун сакталуучу коргоонун ашыкча схемаларында колдонулушу мүмкүн же коопсуздук колдонмолорун баштапкы абалга келтирүү үчүн колдонсо болот. ПТК термистордун каршылыктуу температурасынын температурасы (же Кичи Пойнт пунктуна) жеткенге чейин, ал эми каршылык бир нече градус цельсинин диапазонунда кескин көтөргүчкө ээ болгону кескин көтөрүлүшкө чейин, кичинекей NTC аймагын көрсөтөт. Ашыкча азаптагы шарттарында, алдамчы температурасы ашып кеткенде, ПТК термистору күчтүү өзүн өзү жылытууну жаратат жана анын каршылыгы кескин көтөрүлөт, бул киргизүүнү тутумга азайтат, ошентип зыян келтирет. ТТК термисторлорунун өтүнүчү, адатта, 60 ° C чейин жана 120 ° C чейин жана температуранын өлчөөсүнө ылайык, ар кандай тиркемелердин ар кандай чөйрөсүндө жарактуу эмес. Бул макалада NTC термисторлоруна, адатта, температуранын температурасын өлчөй ала турган же мониторациялай турган температураларды ченеген же мониторацияга алып келиши мүмкүн. NTC термисторлору бир нече Омдан 10 мω чейин 25 мω чейин каршылык көрсөтүшөт. Сүрөттө көрсөтүлгөндөй. 1, термисторлор үчүн цельстин каршылыгына каршылыктын өзгөрүшү термометрлерге каршылыкка караганда кыйла байкалат. Термисторлорго салыштырмалуу термистордун жогорку сезимталдык жана жогорку каршылык көрсөтүүсү анын киргизүү схемасын жөнөкөйлөштүрүү, анткени термисторлор жетекчиликке алып келүү үчүн 3 зым же 4 зым, ал эми 3 зым же 4 зым талап кылынбайт. Термистор дизайны эң жөнөкөй 2 зымдын конфигурациясын гана колдонот.
Сүрөттө көрсөтүлгөндөй термистордун температурасын өлчөө, аналогдук-цифралык конверсияны, сызыктуу конверсияны, сызыктуу жана компенсацияларды талап кылат. 2.
Сигнал чынжыры жөнөкөй көрүнсө да, бир нече комплекстүүлүк, ал эми толугу менен баскычтын көлөмүнө, аткарылышына таасир эткен бир нече татаалдык бар. Adi's Plection Adctfolio AD7124-8 / AD7124-8 сыяктуу бир нече инкгруктураланган чечимдерди камтыйт, бул тиркеме үчүн керектүү курулуш материалдарынын көпчүлүгүнүн көпчүлүгү камтылган. Бирок термисторго негизделген температураны өлчөө чечимдерин иштеп чыгууда жана оптималдаштыруунун ар кандай кыйынчылыктары бар.
Бул макалада ушул маселелердин ар бири талкууланат жана аларды чечүү боюнча сунуштарды берет жана мындай тутумдарды долбоорлоо процессин андан ары жөнөкөйлөтүү.
Ар түрдүүлүк барNTC термисторлорБүгүнкү базар боюнча, сиздин арызыңызга керектүү термисторду тандоодо зордук-зомбулукка дуушар болушу мүмкүн. Төмөндө термисторлор алардын номиналдык наркы менен көрсөтүлгөн, бул алардын номиналдык каршылыгы 25 ° C номерине каршылык көрсөтөт. Ошондуктан, 10 Kω термистору 10 къня 10 ° C номиналдык каршылык көрсөтөт. Термисторлордун номиналдык же негизги каршылык маанилери бар, бир нече Омдан 10 мω чейин. Төмөн караштуу рейтингдери бар терминаторлор (10 K of же андан аз каршылыгы), адатта, төмөн температураны төмөндөтөт, мисалы -50 ° C чейин + 70 ° C сыяктуу төмөн температураны колдойт. Каршылык көрсөтүү рейтингдери бар терминаторлор 300 ° C чейин температурага туруштук бере алышат.
Термистордук элемент металл кычкылдан жасалган. Термисторлор топ, радиалдык жана SMD формасында бар. Термистор мончоктору - бул эпокси менен капталган же айнек кошулган коргоо үчүн. Эпокси менен капталган шар термисторлор, радиалдык жана жер үстүндөгү термисторлор 150 ° C чейин температурага ылайыктуу. Айнек бырыш термистору жогорку температураны өлчөө үчүн ылайыктуу. Пайдалануу / таңгактоонун бардык түрлөрү, ошондой эле дат басуудан коргойт. Айрым термистиктер катаал чөйрөлөрдө кошумча коргоо үчүн кошумча жүрүштөргө ээ болушат. Бед термисчилерине радиалдык / SMD термисторлоруна караганда тезирээк жооп убактысы бар. Бирок, алар бышык эмес. Ошондуктан, колдонулган термистордун түрү акыркы өтүнмөгө жана термистор жайгашкан чөйрөгө көз каранды. Термистордун узак мөөнөттүү туруктуулугу анын материалдык, таңгактоо жана дизайнына жараша болот. Мисалы, ипокси менен капталган NTC термистору жылына 0,2 ° Cди өзгөртө алат, ал эми мөөр басылган термистор жылына 0,02 ° C өзгөрөт.
Термисторлор ар кандай тактыкта келишет. Стандарттуу термисторлор, адатта, 0,5 ° C чейин 1,5 ° ° C чейин тактыгы бар. Термисторго каршылык көрсөтүү Рейтинг жана Бета мааниси (25 ° C чейин 50 ° ° C / 85 ° C) Сабырдуулукка ээ. Белгилей кетсек, термистордун баалуулугу өндүрүүчү тарабынан өзгөрөт. Мисалы, 10 Kω Ар кандай өндүрүүчүлөрдүн терминдери ар кандай БЕТА БААЛУУЛУКТАРЫ БЕРЕТ. Омега ™ 44xxx сериялары сыяктуу так системалар үчүн колдонсо болот. Аларда 0,1 ° C же 0,2 ° C чейин 0 ° C чейин 70 ° C чейин. Демек, температура диапазонунан өлчөнө турган температуранын диапазондору жана термисторлор бул колдонмого ылайыктуу экендигин аныктайт. Омега 44xxx сериясынын канчалык деңгээлде жогору экендигин, баасы канчалык жогору экендигин эске алыңыз.
Каршылыкты градус Цельсияга которуу үчүн, Бета мааниси адатта колдонулат. Бета мааниси эки температура пунктун жана ар бир температура чекитиндеги тиешелүү каршылыкты билүү менен аныкталат.
RT1 = Температура
Колдонуучу Долбоордо колдонулган температура диапазонунан эң жакын бета маанисин колдонот. Термистор маалыматынын көпчүлүгү Бета маанисин 25 ° C жана бета мааниге толеранттуулугуна чыдамдуулук менен коштошот.
Омега 44xxx сериялары сыяктуу жогорку тактык жана жогорку тактык чечимдери, мисалы, каршылыкты градуска чейин каршылык көрсөтүү үчүн Steinhart-Hart теңдемесин колдонушат. 2-теңдемеси - бул сенсор өндүрүүчүсү менен дагы үч константаны талап кылат. Себеби, теңдеменин теңдемеси үч температура пунктун колдонуу менен түзүлгөн, натыйжада теңдеме сызыктуу (адатта, 0,02 ° C) киргизилген катаны минималдаштырат.
A, B жана C үч температуранын өткөрүү чекитинен алынган туруктуу. R = ohms t = температурада K DEGREES
Сүрөттө. 3 сенсордун учурдагы активациясын көрсөтөт. Учурдагы ток суу термисторуна карата колдонулат жана ошол эле ток так релисторго карата колдонулат; Ченөө үчүн тактык боюнча тактык боюнча тактоо колдонулат. Маалымдама резисторунун мааниси термистор каршылык көрсөтүүнүн эң жогорку баасынан чоңураак же ага барабар болушу керек (тутумда өлчөнгөн эң төмөнкү температурага жараша).
Эмициацияны тандап жатканда, термистордун максималдуу каршылыгы кайрадан эске алынышы керек. Бул сенсордун жана шилтеме боюнча таянуунун чыңалуулары ар дайым электроника үчүн алгылыктуу деңгээлде экендигин камсыз кылат. Талаа азыркы булак бир аз аталыштарды же продукцияны талап кылат. Эгерде термистор эң төмөнкү температурада чоң каршылыкка ээ болсо, анда бул өтө төмөн диск азыркы учурга алып келет. Ошондуктан, жогору температурада термистор пайда болгон чыңалуу кичинекей. Программалоочу кирешелеринин этаптары ушул төмөн деңгээлдеги сигналдарды өлчөө үчүн колдонсо болот. Бирок, бул пайда динамикалуу программалык жактан программаланган болушу керек, анткени термистордун сигналынын деңгээли температура менен өзгөрүп турат.
Дагы бир вариант - бул кирешени орнотуу, бирок динамикалык дискти колдонуу. Ошондуктан, термистордун өзгөргөндүгүндөгү сигналдын деңгээли катары, суурмада иштеп чыккан чыңалуунун төмөндөшү аныкталган чыңалуунун ичиндеги чыңалуунун төмөндөшүнө байланыштуу күчүнө кирет. Колдонуучу шилтеме боюнча версияны иштеп чыккан чыңалуудан улам, электроника үчүн алгылыктуу деңгээлде экендигин камсыз кылууга тийиш. Эки варианттын тең контролдоонун жогорку деңгээлин талап кылат, алика сигналды өлчөө үчүн термистордун чыңалуучусунун туруктуу мониторинги талап кылынат. Оңой параметр барбы? Чыңалуудагы чыңалууну карап көрөлү.
Термисторго DC чыңалуулары термисторго карата колдонулганда, термистор аркылуу азыркы термистордун каршылык өзгөрүүлөрү катары автоматтык түрдө таразалайт. Тактоочу резисторду баалоо, маалымдама тескөөчүнүн ордуна, термистор аркылуу агып кеткендигин эсептөө, ошондо термистордун каршылык көрсөтүлүшү мүмкүн. Диск чыңалуусу АККнын маалымдама сигналы катары колдонулгандыктан, эч кандай пайда табуу талап кылынбайт. Процессор термистор чыңалуусуна мониторинг жүргүзүү иштери жок, эгерде сигналдын деңгээли электроника менен өлчөнө тургандыгын аныктайт жана кайсы драйвдын / учурдагы нарк / учурдагы нарктын тууралыгын эсептөө керек. Бул макалада колдонулган ыкма.
Эгерде термистор кичинекей каршылык көрсөтүү жана каршылык көрсөтүү диапазону болсо, чыңалуу же учурдагы ыпыластык колдонулушу мүмкүн. Бул учурда, диск учурдагы жана киреше белгилениши мүмкүн. Ошентип, схема 3-сүрөттө көрсөтүлгөндөй болот. Бул ыкма ыңгайлуу болгондуктан, бул сиззансан жана шилтеме берүүчү менен азайды көзөмөлдөп туруу мүмкүн, бул төмөн кубаттуулуктун төмөндүгүндө баалуу. Мындан тышкары, термистордун өзүн-өзү жылытууну азайтат.
Турарлык рейтингдери төмөн термисторлор үчүн чыңалууну чыңалоону да колдонсо болот. Бирок, колдонуучу сизсор аркылуу сиз сизсорго же колдонмо үчүн өтө бийик эмес экендигин ар дайым камсыз кылышы керек.
Чөйрөк ыпыластыгы боюнча чыңалууну активистиканы ири каршылык көрсөтүү жана кенен температура диапазону менен колдонсоңуз болот. Чоңураак Номиналдык каршылык бааланган учурдагы деңгээлде алгылыктуу деңгээлди камсыз кылат. Бирок, дизайнерлер учурдагы учурдагы температура диапазонунда болгону үчүн, учурдагы температура диапазонунда болгонун камсыз кылуу керек.
Сигма-Дельтадагы АДК термисторду өлчөө тутумун иштеп чыгууда бир нече артыкчылыктарды сунуштайт. Биринчиден, Сигма-Дельта АКК аналогдук киргизүүнү калыбына келтирүү, бирок тышкы чыпкалоо минималдуу деңгээлде сакталат жана бир гана талап - жөнөкөй RC чыпкасы. Алар чыпка түрүндө ийкемдүүлүктү жана чыгуучу жайдын ченинде ийкемдүүлүктү камсыз кылышат. Кыла турган санариптик чыпкалоо менен иштейт AD7124-4 / AD7124-8 сыяктуу 24 биттик түзмөктөр, 21,7 битти 21,7 битке чейин чечүүгө болот, ошондуктан алар жогорку чечимди камсыз кылат.
Сигма-дельтадагы АДКны колдонуу термистордун дизайнын спецификация, тутумдун наркын, такта мейкиндигин, рынокту рынокту азайтып турганда, термистердик дизайнды жеңилдетет.
Бул макала AD7124-4 / AD7124-8 ADC катары Ad7124-8 колдонот, анткени алар курулган пгада, аналогдук киргизүү, аналогдук киргизүү жана шилтеме берүүчү.
Дисктин учурдагы же диск участогун колдонуп жатканыңызга карабастан, маалымдама чыңалуучу жана сенсордун чыңалуучусу жана сенсор чыңалуучусу, ошол эле диск булагынан келип чыккан. Демек, актоо булагынын өзгөрүшү өлчөө тууралыгына таасирин тийгизбейт дегенди билдирет.
Сүрөттө. 5 Термистор жана тактык боюнча туруктуу диск азыркы учурда RREF, RREFде иштелип чыккан чыңалуу - термисторду өлчөөчү маалымдама чыңалуу.
Талаа теги так болбошу керек жана талаа азыркы учурдагы каталар бул конфигурацияда жок кылынгандай, аз кала албайт. Жалпысынан, учурдагы сезгичтикти контролдоонун жана сизсор алыскы жерлерде жайгашкан учурда, ызы-чуу чыңалуудагы чыңалууну активдештирүүдөн арылтууга артыкчылык берилет. Бийик ыкманын бул түрү, адатта, RTDS же төмөн каршылык баалуулуктары бар термисторлор үчүн колдонулат. Бирок, каршылык көрсөтүү наркы жана жогорку сезимталдык менен термистор үчүн, температуранын ар бир өзгөрүүсүнөн келип чыккан сигнал деңгээли чоңураак болот, андыктан чыңалуу чыңалууда. Мисалы, 10 к егер термистору 10 къшыруу 25 ° C чейин каршылык көрсөтөт. NTC термисторунун каршылыгы -50 ° C, 441.117-жыл. AD7124-4 / AD7124-8 тарабынан берилген минималдык диск 4 441.117 к е = 22 V, бул өтүнмө аймагында колдонулган ADCS иштөө чөйрөсүндөгү эксплуатацияланган чөйрөлөрдүн 50 айында. Термисторлор, адатта, электроника менен байланышкан же жайгашкан, ошондуктан учурдагы учурдагыдай иммунитет талап кылынбайт.
Чыңалуудагы бөлгүч катары сезүү сезимдерин кошуу, чыңалуудагы бөлгүч, суурманын термистору аркылуу азыкты минималдуу каршылык көрсөтүү үчүн чектейт. Бул конфигурацияда, сезгичке туруштук берүүчүнүн наркы RSENES диаграммасынын температурасында 25 ° C температурасынын орто ченинде барабар болгону 25 ° C температурасынын температурасына барабар болушу керек 25 ° CC окшош, эгерде 10 кънди каршылык көрсөтө берсе, анда 25 ° C 5ке каршылык көрсөтсө, RSENENES 10 Kω болушу керек. Температуранын өзгөрүшү, NTC термисторунун каршылыгы өзгөрөт, ошондой эле термистордун чыңалуунун өзгөрүшү, ошондой эле термистордун чыңалуулары дагы өзгөрөт, натыйжада NTC термисторунун туруктуулугуна пропорционалдык.
Эгерде сиз термистор жана / же RRENSE үчүн тандалган чыңалуудагы тонной жана / же RSSENSE ADC маалымдамалына дал келсе, тутум ратометр аралык өлчөө үчүн (7-сүрөт), кандайдыр бир ыпыластык менен байланышкан чыңалуу булагы алып салуу үчүн бир тараптуу болот.
Сезимдин регистринин (чыңалуу) же маалымдама резистордун (учурдагы айдоочу) төмөн баштапкы толеранттуулукка ээ болушу керек, анткени өзгөрүлмө тутумдун тактыгына таасирин тийгизиши мүмкүн.
Бир нече термисторду колдонгондо, бир козголгон чыңалууну колдонсо болот. Бирок, ар бир термистор анжирде көрсөтүлгөндөй, өз алдынча тагдырга туруштук бере алышы керек. 8. Дагы бир опция - бул мамлекетке тышкы мультиплекстерди же төмөн каршылыкты колдонууну колдонуу, ал бир тактык сезимин бөлүшүүгө мүмкүндүк берет. Бул конфигурация менен, ар бир термистор өлчөнгөндө бир нече убакытка созулат.
Жыйынтыктап айтканда, термисторго негизделген температуранын температурасын өлчөөдө: сенсор тандоону, сенсор тандоону, сенсор зымдары, компоненттерди тандоо, компонент, бул ар кандай өзгөрмөлөр системанын жалпы тууралыгына таасир этет. Бул сериядагы кийинки макалада сиздин максаттуу иш-аракеттериңизге жетишүү үчүн тутумдун дизайнын жана тутумдук ката бюджетиңизди оптималдаштыруу керектиги түшүндүрүлөт.
Пост убактысы: Сентябрь-30-2022