RTD، الحرارية، الثيرمستور، مزايا الاستشعار IC وعيوب المقارنة
اختيار درجة الحرارة الاستشعار عن المنتج قد يبدو وكأنه مسألة تافهة، ولكن بسبب مجموعة متنوعة
من المنتجات المتاحة، يمكن أن تكون هذه المهمة شاقة. في هذه المقالة، سوف أصف أربعة أنواع من
أجهزة استشعار درجة الحرارة (أجهزة الكشف عن درجة الحرارة المقاومة (RTDs) ، وثيرموكوبل ، وثيرميستراتورس ،
أجهزة استشعار الدوائر المتكاملة (IC) مع واجهات رقمية وتناظرية) ومناقشة كل مزايا
وعيوب أجهزة الاستشعار.
من وجهة نظر على مستوى النظام، وأجهزة الاستشعار درجة الحرارة هو مناسبة لتطبيقك سوف
تعتمد على نطاق درجة الحرارة المطلوبة، والدقة، الخطية، وتكلفة الحل، وظيفة، والسلطة،
حجم الحل، طريقة التركيب (سطح جبل الأسلوب ومن خلال ثقب المكونات في طريقة والدوائر
لوحة طريقة التثبيت) هو أيضا ضروري لدعم الدائرة سهلة التصميم.
Rtd
في حين قياس مقاومة RTD أثناء تغيير درجة حرارته ، فإن الاستجابة تكاد تكون
خطي، يتصرف مثل المقاوم. كما هو مبين في الشكل 1، منحنى المقاومة للRD ليست
خطي بالكامل، ولكن لديه بضع درجات من الانحراف (يتم عرض خط مستقيم كمرجع) - ولكن
يمكن التنبؤ بها للغاية و retestable. للتعويض عن هذا طفيف غير الخطية ، ومعظم المصممين
رقمنة قيمة المقاومة المقاسة واستخدام الجدول البحث المتابعة في المتحكم الدقيق لتطبيق
عامل التصحيح. التكرار والاستقرار في هذا النطاق واسعة درجة الحرارة (حول
-250 درجة مئوية إلى + 750 درجة مئوية) يجعل RTD مفيدة للغاية في التطبيقات عالية الدقة، بما في ذلك
قياس درجات الحرارة السائلة أو الغازية في الأنابيب والسفن الكبيرة.
يختلف تعقيد الدوائر المستخدمة في معالجة إشارة RTD التناظرية بشكل كبير حسب التطبيق. ولا غنى عن مكبرات الصوت والمحولات التناظرية إلى الرقمية (ADCs) التي تنتج أخطاء خاصة بها. يتم تزويد الطاقة إلى أجهزة الاستشعار فقط عندما يكون القياس ضروريًا - بهذه الطريقة يمكنك أيضًا تحقيق عملية طاقة منخفضة ، ولكن هذا يجعل الدائرة أكثر تعقيدًا. وعلاوة على ذلك، فإن القوة اللازمة لتشغيل جهاز الاستشعار سوف تزيد أيضا من درجة حرارته الداخلية، مما يؤثر على دقة القياس. ينتج هذا التأثير الذاتي للتسخين خطأ في درجة الحرارة (وهو أمر قابل للتصحيح ولكنه يتطلب مزيدًا من النظر) بسبب بضعة ملليمبيرات فقط من التيار. أيضا، نضع في اعتبارنا أن الأسلاك الجرح البلاتين RTDs أو رقيقة الأغشية RTDs يمكن أن تكون مكلفة جدا، وخصوصا بالمقارنة مع تكلفة أجهزة الاستشعار IC.
ثيرمستور
Thermistors هي نوع آخر من أجهزة الاستشعار المقاومة. هناك مجموعة متنوعة من thermistor المتاحة ، من
غير مكلفة المنتجات عالية الدقة ، وهكذا دواليك. ثيرميسترات منخفضة التكلفة ومنخفضة الدقة
إجراء قياسات بسيطة أو كشف العتبة - تتطلب هذه المقاومات مكونات متعددة
(مثل المقارنات ، والمرجع والمقاومات منفصلة) ، ولكن هي رخيصة جدا ولها
غير التفاعلية مقاومة الخطية درجة الحرارة خصائص، كما هو مبين في الشكل 2. إذا كنت بحاجة إلى
قياس مجموعة واسعة من درجات الحرارة، وسوف تحتاج إلى القيام بالكثير من العمل الخطي. قد يكون
اللازمة لمعايرة عدة نقاط درجة الحرارة. لتحقيق دقة أعلى، وأكثر تكلفة و
يمكن استخدام صفائف ثيرمستور أكثر التحمل حراريا للمساعدة في حل هذه المشكلة غير الخطية، ولكن
هذه الصفائف هي عموما أقل حساسية من ثيرمستور واحد.
لأن أنظمة النقاط متعددة الرحلات تضيف التعقيد والتكلفة، وعادة ما تستخدم الثيرميسترات منخفضة التكلفة
فقط للتطبيقات مع الحد الأدنى من المتطلبات الوظيفية، بما في ذلك محمصات، القهوة،
الثلاجات، ومشعرات الشعر. بالإضافة إلى ذلك، تخضع الثيرمستورات لمشاكل التدفئة الذاتية
(عادة في درجات حرارة أعلى، حيث مقاومتهم أقل). كما هو الحال مع RTD، السبب الجذري
من عدم القدرة على استخدام thermistor في انخفاض امدادات الفولتية لم يتم العثور بعد -- ولكن تذكر
أنه كلما انخفض الانتاج على نطاق كامل ، وأكثر مباشرة يتم تحويلها إلى نظام يقوم على
خصائص محول التناظرية إلى الرقمية وانخفاض حساسية. طاقة صغيرة
تتطلب التطبيقات أيضًا زيادة تعقيد الدوائر لتكون حساسة للأخطاء الناجمة عن الضوضاء.
يمكن تشغيل ثيرمستورات على مدى درجة الحرارة من -100 درجة مئوية إلى + 500 درجة مئوية، على الرغم من أن معظم
يتم تصنيف ثيرميسترات لأقصى نطاق درجة حرارة التشغيل من + 100 درجة مئوية إلى + 150 درجة مئوية.
الحراريه
ويشمل ثيرموكوبوب الاتصالات من اثنين من الأسلاك المصنوعة من مواد مختلفة. على سبيل المثال
J-نوع هو الحرارية مصنوعة من الحديد و كونستانتان. كما هو مبين في الشكل 3، يوجد جهة الاتصال 1
في درجة الحرارة التي يتعين قياسها ، في حين يتم وضع جهة الاتصال 2 والاتصال 3 في مختلف
درجات الحرارة كما تقاس مع استشعار درجة الحرارة LM35 التناظرية. الجهد الناتج هو
يتناسب تقريباً مع الفرق بين قيمتين لدرجة الحرارة.
الشكل 3: استخدام LM35 للتعويضات الحرارية 10000000000000000000000000000000000000
لأن ثيرموكوبولس لها حساسية منخفضة جدا (على ترتيب عشرات microvolts لكل درجة
مئوية)، وسوف تحتاج مكبرات الصوت منخفضة الإزاحة لإنتاج الفولتية الناتجة قابلة للاستخدام. في التشغيل
نطاق من الحرارية، وغير الخطية في درجة الحرارة إلى الجهد وظيفة النقل
غالبا ما يتطلب التعويض الدائرة أو البحث عن الجدول، كما هو RTD و thermocouple. لكن
على الرغم من هذه العيوب ، لا تزال ثيرموكوبات شعبية جدا ، وخاصة بالنسبة للأفران وسخانات المياه
، قمائن، معدات الاختبار والعمليات الصناعية الأخرى - بسبب الكتلة الحرارية المنخفضة لل
الحرارية ومدى درجة حرارة التشغيل الموسعة إلى 2300 درجة مئوية أو أكثر) واسعة جدا.
IC الاستشعار
يعمل مستشعر IC على نطاق درجة حرارة تتراوح من -55 درجة مئوية إلى + 150 درجة مئوية - العديد من أجهزة الاستشعار IC
متاح للعملية حتى + 200 درجة مئوية. هناك أنواع مختلفة من أجهزة الاستشعار IC المتكاملة، ولكن
أجهزة الاستشعار المتكاملة الأربعة الأكثر شيوعا هي أجهزة الإخراج التناظرية، وأجهزة واجهة رقمية،
أجهزة استشعار درجة الحرارة عن بعد، وأجهزة استشعار IC المتكاملة (مفاتيح درجة الحرارة) مع الحرارة
وظائف. أجهزة الإخراج التناظرية (عادة النواتج الجهد، ولكن بعض أيضا لديها المخرجات الحالية)
هي الحلول الأكثر سلبية عندما تتطلب ADC لرقمنة إشارة الإخراج. الرقميه
واجهات الأجهزة ذات السلكين (I2C أو PMBus) هي الأكثر استخداماً ولها المدمج في
Adc.
بالإضافة إلى تضمين مستشعر درجة الحرارة المحلي، فإن مستشعر درجة الحرارة عن بعد لديه أيضاً واحد أو
المزيد من المدخلات لرصد درجة حرارة الصمام الثنائي البعيد -- غالبا ما توضع في درجة عالية
IC الرقمية المتكاملة مثل المعالج أو حقل برمجة مصفوفة بوابة 】)في. الحرارة
يوفر إنذار بسيط عندما يتم الوصول إلى عتبة درجة الحرارة.
10- ويتيح استخدام أجهزة الاستشعار المجسّة المجسّة عدداً من الفوائد، منها: انخفاض استهلاك الطاقة؛ ومنافع المنافع؛ وقلة استخدام الطاقة الكهربائية؛ والاستفادة من المنافع؛ وقلة استخدام الطاقة الكهربائية؛ والاستفادة من المنافع حزمة صغيرة
أحجام (بعض صغيرة 0.8mm × 0.8mm) ؛ وتكلفة الجهاز المنخفضة لبعض التطبيقات. وبالإضافة إلى ذلك ، منذ
يتم معايرة استشعار IC أثناء اختبار الإنتاج، لا حاجة إلى معايرة أخرى. هم
تستخدم عادة في تطبيقات المسار اللياقة البدنية، والمنتجات التي يمكن ارتداؤها، ونظم الحوسبة، والبيانات
مسجلات الأخشاب وتطبيقات السيارات.
سوف المصممين المجلس من ذوي الخبرة استخدام الحل الأكثر ملاءمة على أساس المنتج النهائي
الاحتياجات. ويبين الجدول 1 نقاط القوة / نقاط الضعف النسبية لكل جهاز استشعار درجة الحرارة.
الجدول 1: الإذاعة والتلفزيون الحراري والحرارية ومقياس الاستشعار المتكامل مزايا وعيوب نسبية
إضافة: رقم 16، الطريق 3، منطقة صناعة سانجيانغ، شنغتشو، تشجيانغ، الصين
الاتصال: اريك شي
البريد الإلكتروني:sale@benoelectric.com
Mob: +861598895936
Skype:ericxie123@outlook.com
Wechat و WhatsApp: +8615988295936
الموقع الإلكتروني: www.benoindustry.com
