Nelja tüüpi temperatuuriandurite eelised ja puudused

Nelja tüüpi temperatuuriandurite eelised ja puudused
Temperatuurianduri toote valimine võib tunduda triviaalne, kuid saadaolevate toodete mitmekesisuse tõttu võib see ülesanne olla väga murettekitav. Selles artiklis tutvustatakse nelja tüüpi temperatuuriandureid (takistustemperatuuri andurid (RTD), termopaarid, termistorid ja integraallülituse (IC) andurid digitaalsete ja analoogliidestega) ning uuritakse iga anduri eeliseid ja puudusi.
Süsteemitarkvara taseme seisukohast sõltub temperatuurianduri sobivus teie rakenduse jaoks vajalikust temperatuurivahemikust, täpsusest, lineaarsusest, lahenduse maksumusest, funktsioonist, võimsusest, lahenduse spetsifikatsioonidest ja paigaldusmeetoditest (pindpaigaldusmeetod, maetud augu sisestamine). meetod ja trükkplaadi väline paigaldusmeetod). Samuti peab see ühilduma toiteahelate lihtsate disainilahenduste tasemega. (Rõhuandur)
TTA
Kui temperatuur muutub RTD takistuse mõõtmise ajal, väljendatakse vastust sisuliselt lineaarsena ja takistusena. Nagu on näidatud joonisel 1, ei ole RTD takistuskõver täielikult lineaarne, vaid sellel on mitu kõrvalekallet (näitab kasutatud sirgjoont), kuid see võib olla hästi prognoositav ja reprodutseeritav. Selle vähese mittelineaarsuse kompenseerimiseks digitaliseerivad paljud disainerid mõõdetud takistuse väärtused ja rakendavad parandustegureid, kasutades mikrokontrollerite otsingutabeleid. See reprodutseeritavus ja stabiilsus laias temperatuurivahemikus (ligikaudu -250 kraadi C kuni+750 kraadi C) muudavad RTD väga kasulikuks täppisrakendustes, sealhulgas torujuhtmetes ja suurtes mahutites olevate vedelike või gaaside temperatuuri mõõtmisel.
RTD-analoogsignaalide töötlemiseks kasutatavate ahelate keerukus varieerub olenevalt rakendusest suuresti. Vaja on selliseid komponente nagu võimendid ja analoog-digitaalmuundurid (ADC), mis tekitavad ainulaadseid vigu. Andurit toidetakse ainult siis, kui mõõtmine on vajalik – selle meetodiga saab saavutada ka väikese võimsusega töö, kuid see muudab vooluringi keerulisemaks. Lisaks võib kontrolleri vooluvõrku ühendamiseks vajalik väljundvõimsus tõsta ka selle sisetemperatuuri, mis seab ohtu täpsete mõõtmiste täpsuse. Vaid mõne mAh voolutugevus põhjustab seda tüüpi isekuumenemise efekti temperatuuri kõrvalekaldeid (mida saab parandada, kuid seda tuleb täiendavalt kaaluda). Lisaks pidage meeles, et plaatina RTD-de või õhukese kilega RTD-de maksumus võib olla üsna kõrge, eriti võrreldes integraallülituse andurite maksumusega.

Termistor
Termistor on teist tüüpi takisti tüüpi kontroller. Termistore on mitut tüüpi, alates kvaliteetsetest ja madala hinnaga toodetest kuni ülitäpsete toodeteni. Madala hinnaga ja madala täpsusega termistorid suudavad täita lihtsaid ja täpseid mõõtmis- või lävekontrollifunktsioone – seda tüüpi varistorid nõuavad mitut komponenti (nt komparaatorid, võrdlus- ja diskreetvaristorid), kuid on väga kuluefektiivsed ja takisti temperatuuriomadused on diskreetsed. süsteemid, nagu on näidatud joonisel 2. Kui on vaja täpselt mõõta mitmesuguseid temperatuure, peate läbi viima palju lineariseerimislahendusi. Vajalik on mitme temperatuuripunkti tõhus korrigeerimine. Suurema täpsuse saavutamiseks võib selle mittelineaarse probleemi lahendamiseks kasutada kallimaid ja väiksema tolerantsiga termistorite massiive, kuid need massiivid ei ole tavaliselt nii tundlikud kui üksikud termistorid.
Mitme väljalülituspunkti süsteemide keerukuse ja kulude tõttu kasutatakse odavaid termistore tavaliselt ainult kõige madalamate funktsionaalsete nõuetega rakendustes, sealhulgas röstrites, kohvimasinates, külmikutes ja föönides. Lisaks võivad termistorid seista silmitsi ka isekuumenemisega (tavaliselt kõrgematel temperatuuridel, kui nende takistid on madalamad). Sarnaselt RTD-ga ei leitud algpõhjust, miks termistoreid ei saa kasutada madala võimsusega pingetel, kuid pidage meeles, et mida madalam on täisproportsionaalne väljund, seda madalam on süsteemi tundlikkus, mis teisendatakse otse analoog-digitaalsignaali omadustega. muundurid (ADC-d). See väikese võimsusega rakendus peab suurendama ka vooluahela keerukust, muutes selle müravigade suhtes väga tundlikuks. Termistorid võivad töötada temperatuurivahemikus -100 kraadi kuni+500 kraadi, kuigi enamiku termistorite maksimaalne töötemperatuuri vahemik on +100 kraadi kuni+1509 C
Plaatina termistor
Termopaar sisaldab kahe erinevast materjalist juhtme ristmikku. Näiteks tüüpi termopaar koosneb rauast ja konstantaanist. Kontakt 1 on mõõdetud temperatuuril, samas kui kontakt 2 ja kontakt 3 on erinevatel temperatuuridel, mida mõõdetakse analoogtemperatuuri anduriga LM35. Väljundpinge on ligikaudu võrdeline nende kahe temperatuuriväärtuse erinevusega.
Plaatina termistoride väga madala tundlikkuse tõttu (raskekaalu vahemikus kümneid mikrovolte Celsiuse kohta) peate kasutatava väljundi tööpinge genereerimiseks kasutama väikese nihkega võimendit. Termopaaride tööpiirkonnas nõuab temperatuuri pinge ülekandefunktsiooni mittelineaarsus tavaliselt kompensatsiooniahelaid või otsingutabeleid, nagu RTD ja termopaarid. Nad ei teadnud, et vaatamata sellele defektile on plaatinatermistorid endiselt väga moes, eriti sellistes rakendustes nagu elektriahjud, vee- ja elektrisoojendid, ahjud, testimisseadmed ja muud tööstuslikud tootmislahendused – kuna plaatinatermistorite soojuslik kvaliteet on väga madal ja töötemperatuuri vahemik (töötemperatuuri saab pikendada umbes 2300 kraadini) on väga keeruline (temperatuuriandurid)

IC kontroller
IC-andur töötab temperatuurivahemikus -55 kraadi C kuni+150 kraadi C. Mõned|C-andurid töötavad kuni +200 kraadini. Integreeritud IC-andureid on erinevaid ja kõige levinumad neli on integreeritud IC-andurid analoogväljundseadmetega, digitaalse liidese seadmed, kaugtemperatuuri andurid ja temperatuuriregulaatori funktsioonid! C-andur (temperatuuri lüliti). Kavandatud väljundkomponendid (tavaliselt tööpinge väljund, kuid mõnel on ka varuvoolu väljund) on tõenäoliselt passiivsed lahendused, kui kasutatakse ADC-d väljundandmesignaali arukalt lahendamiseks. Digitaalse liidese seadmed kasutavad tavaliselt kahejuhtmelist liidest (12C või PMBus) koos sisseehitatud ADC-ga
Lisaks kohalikele temperatuurianduritele on kaugtemperatuuri anduritel ka teed või mitu sisendit kaugdioodide temperatuuri jälgimiseks ning need on paigutatud kõige paremini integreeritud digitaalsesse IC-sse (nt protsessorisse või välja programmeeritavasse väravamassiivi [FPGA]). Temperatuuriregulaator võib anda lihtsa häire, kui temperatuurilävi on saavutatud.
Integraallülituse andurite kasutamisel on palju eeliseid, sealhulgas: madal energiatarve; Võib pakkuda väikeseid pakendeid (mõned suurused kuni {{0}},8 mm x 0,8 mm); Mõne rakenduse puhul on võimalik saavutada ka madalaid seadmekulusid. Lisaks, kuna integraallülituse andureid kalibreeritakse tootmiskatsete käigus, ei ole edasine kalibreerimine vajalik. Neid kasutatakse tavaliselt treeningu jälgimise rakendustes, kantavates toodetes, arvutisüsteemides, andmesalvestites ja autotööstuses.
Kogenud trükkplaatide projekteerijad kasutavad lõpptoote nõuetest lähtuvalt sobivaimat lahendust. Tabelis 1 on näidatud iga temperatuurianduri suhtelised eelised/tööjõupotentsiaal. (Rõhuandur)
Kuidas valida LDO
LDO ESR
Voolu tüüpi BUCK ülekandefunktsioon (arvutamine, analüüs)
LDO ja DC/DC lülitustoiteallikate erinevuste uurimine
Kuidas toetuda LDO-le, et parandada vererõhku langetavate muundurite kerget koormust ja kõrget efektiivsust
LDO jaoks on kaks võimalust loT-s energia säästmiseks