Датчик температуры это


разновидности, принцип работы, устройство и распиновка разъема

Датчики измерения температуры используются для контроля веществ в твердом, жидком или газообразном состоянии. В зависимости от целей применения, схема строения прибора будет видоизменяться. Но чтобы выбрать подходящий инструмент необходимо обращать внимание на одни и те же нюансы.

Виды, конструкция и принципы действия

Термопара

Датчик включает в себя две проволоки из разных металлов, спаянных между собой. Для отношения концов друг с другом в зоне постоянной температуры, в конструкцию добавляют удлиняющие провода из двух металлов. Когда на концы проводов действуют разные температуры (например, при помещении датчика в горячую воду), то в цепи появляется электрический ток. Сила возникшего тока (от 40 до 60 мкВ) зависит от используемого материала термопары, который влияет на термоэлектрическую силу прибора.

В практике можно встретить железоникелевые, хромоалюминиевые, медно-константановые и так далее. В дешевых моделях используются неблагородные металлы (аналогичных термоэлектродам) для удлиняющих проводов, а в дорогих – благородные металлы, которые способы развивать аналогичную термо-ЭДС, что и электроды (необходимо для уменьшения стоимости высококлассным приборов).

Термопара относится к датчикам с высокой точностью. Проблемой устройства является сложность получения замеренного значения. Термопара действует по принципу относительности отличия температур между разъемами. Горячий спай помещается в замеряемое вещество, а холодный остается находиться в окружающей среде.

При необходимости использования термопары работа проводится следующим образом. Температуру холодного спая необходимо компенсировать, для чего вторую термопару помещают в среду с известным показателем.

Если используется программный способ компенсации, второй датчик помещается в изометрическую камеру, где находятся холодные спаи, что позволяет контролировать температуру с высокой точностью. Самое сложное в работе с одноконтактной термопарой – снять показатели.

В ГОСТе прописаны коэффициенты, необходимые для перевода ЭДС в показатель температуры и наоборот. Подсчет также может вестись при помощи контроллера.

Но получаемый от термопары показатель ЭДС измеряется в единицах и сотнях микровольт. Поэтому использование аналоговых преобразователей не будет успешным. Для сборки специальной конструкции, цель которой – получение точных результатов, потребуются малошумящие аналоговые преобразователи.

На практике для устранения имеющихся погрешностей используют автоматическое введение поправки на температуру свободных концов. Под этим подразумевают введение моста с плечами в виде медного и манганинового терморезисторов.

Терморезисторы

Терморезисторы делятся по типу зависимости сопротивления от температуры. Они могут быть отрицательными (NTC) или положительными (PTC).

Измерения легче проводить при помощи терморезисторов. Принцип работы построен на сопротивлении материалов внешней температуре. Высокая точность присуща для приборов, изготовленных из платины. На работу терморезисторов влияют две характеристики.

Первая – базовое сопротивление, второе – температура, при которой оно определяется. ГОСТ устанавливает, что определение должно проходить при 0 градусов по Цельсию. В нормативном документе указывается, что рекомендуется использовать несколько номиналов сопротивлений, определяемых в Омах, а также температуры, что позволит сопоставить результаты при 0°С и другом показателе. Для этого используется следующая формула:

Ткс = (Re – R0c) / (Te – T0c) *1/R0c

Температурный коэффициент будет изменяться в зависимости от используемого материала для термометров, что отражено в ГОСТе. В нормативном документе также указываются коэффициенты полинома, необходимые для расчета в зависимости от текущего сопротивления.

Термометры сопротивления обладают одним минусом – низкий температурный коэффициент сопротивления. Несмотря на этот нюанс, использование терморезисторов проще по сравнению с принципом работы термопары.

Способы измерения будут зависеть от комплектации модели. Базовые терморезисторы необходимо включать в цепь с источником тока и контролируемого дифференциального напряжения. Чтобы корректно определить доли единицы процента получаемых от температурного коэффициента проводников, лучше использовать аналого-цифровые преобразователи.

Если в датчик уже встроен аналоговый выход, соответствующий питаемому напряжению, то для оцифровывания можно напрямую подключать терморезистор к преобразователю

Комбинированные

Комбинированные датчики включают в себя несколько полупроводников, объединенных в единое устройство. Датчики могут иметь встроенный цифровой интерфейс, а не только интегральные схемы с выходом. Часто используется комбинированный датчик благодаря возможности подключения параллельных устройств. Погрешность при расчете температуры равна 2 °С, а при определении влажности – 5%. Проблема в таком датчике одна – оптимизация интерфейса.

Цифровые

В цифровых датчиках устанавливается трехвыводная микросхема. Показатели считываются с нескольких параллельно работающих датчиков, что позволяет получить показания с точностью 0,5 °С. Работа электронного термометра возможна от -55 до +125 °С. Единственным минусом устройства является скорость получения результатов – 750 секунд для получения максимально точного показателя. Определение точности прибора осуществляется при помощи соответствующих регулировок, которые необходимы для уменьшения количества затрачиваемого времени на получение результата. Опрос датчика не имеет смысла, так как корпус является инерционным.

Бесконтактные

Работа датчика основана на нагревании тонкой пленки, что осуществляется благодаря воздействию инфракрасных лучей. Встретить подобную технологию можно в пирометрических устройствах. В отличии от контактного, получить данные можно на расстоянии.

Кварцевые преобразователи температуры

Если диапазон изменяемых температур превышает стандартные значения и достигает отметки от -80 до +250°С, то используются кварцевые преобразователи. Такие устройства работают на принципе взаимодействия кварца и температуры, отражаемого частотной зависимостью. Преобразователь имеет несколько функций, которые меняются в зависимости от расположения среза по осям кристалла.

Кварцевые датчики отличаются высокой точностью, стабильностью и разрешением. Являются более перспективными способами измерения температуры. Часто можно встретить в цифровых термометрах.

Шумовые

Шумовой датчик служит для получения показателей по принципу разности потенциалов на резисторе, которые меняются в зависимости от температуры. На практике подобный способ измерения имеет условие – одна из температур должна быть известна, а вторая — измеряемая. Два полученных шума от различных температур сравнивают и находят искомое значение.

Работа датчика возможна от -270 до +1100 °С. Из преимуществ отмечается возможность измерения температур в термодинамике. Но минусом является сложность реализации такого способа измерения напряжения шумом из-за наличия различий с шумом усилителя.

Ядерного квадрупольного резонанса

Принцип работы биметаллического термометра основывается на действии градиента поля тока решетки кристалла и момента ядра, вызванного отклонением заряда от симметрии сферы. При помощи такого процесса создается процессия ядер. Частота напрямую зависит от градиента поля решетки. В зависимости от вещества, величина показателя может подниматься до нескольких тысяч МГц. Чем выше температура, тем меньше частота ЯКР.

ЯКР образует ампулу с веществом, которая помещается в обмотку индуктивности для дальнейшего соединения с контуром генератора. Если частота генератора и частота ЯКР совпадают, то исходящая от генератора энергия поглощается. При измерении вещества с температурой -263°С погрешность составляет 0,02 градуса, а при температуре 27°С, погрешность равна 0,002 градуса. Из преимуществ датчика выделяют неизменную стабильность. Минусом является значительная нелинейность преобразующей функции.

Объемные преобразователи

Принцип работы иного рода биметаллического термометра построен на свойстве веществ расширяться и сжиматься в зависимости от действующей температуры. Диапазон действия преобразователя определяется в зависимости от стабильности материала. Датчик может использоваться при температурах от -60 до +400°С. Погрешность составит от 1 до 5%.

При определении температуры датчиками на жидкости погрешность падает до 1-3% в зависимости от температурной среды. Температура закипания и замерзания жидкости также будет влиять на интервал работы датчика.

Если датчик измеряет преобразователи на газе, то граница измерения зависит от точки перехода газа в жидкое состояние и стойкостью баллона в воздействующей температуре.

Канальный

Все цифровые термометры относятся к канальным, так как для передачи сигналов они используют каналы. В зависимости от количества таких “магистралей” определяется канальность устройства. Так термометр Testo 925 относится к 1-канальным, в основе работы лежит термопара, как и у термометра Testo 735-2 – 3-канального. А Testo 810 – 2-канальный прибор с инфракрасным термометром.

Параметры выбора

Чтобы осуществить корректный выбор подходящего термометра, необходимо определить несколько условий, которые должны соответствовать для комфортной работы прибором.

Диапазон рабочей температуры

Необходимо знать, в каких температурах будет задействован термометр. Также нужно определить, какая погрешность будет приемлемой при получении результатов. Если диапазон температур небольшой, то подойдут термисторы. В самых суровых условиях работоспособны преимущественно шумовые приборы.

Условия проведения замеров

Возможно ли поместить термометр в среду или материал, который нужно заменить. Если нет, то получить данные можно при помощи радиационных термометров, которые замеряют температуру сквозь препятствия.

Время работы до калибровки или замены

Установить условия работы датчика. Окружающая обстановка может быть стандартной, с высокой влажность, окислительной, пожароопасной и так далее.

Величина сигнала выхода

Сигнал выхода должен соответствовать возможностям электроизмерительных приборов для дальнейшей обработки получаемых данных. Зависит это от полученных показателей температуры, преобразуемых в энергию.

Другие технические данные

Также при определении подходящего типа датчика температуры необходимо обращать внимание на второстепенные факторы. Эти нюансы позволяют выбрать самый подходящий аппарат для получения необходимых данных.

Погрешность

Для получения самых точных результатов потребуется большое количество времени. Лучший показатель выдает биметаллический термометр, построенный по принципу ЯКР и цифровые. Первые – быстрее, а вторые – точнее.

Разрешение

Этот показатель позволяет получить от датчика более точные приращениям дискретности измерения температуры. Ярким представителем является DS18B20, который может работать в разрешении 9,10,11 и 12 бит. Самый малый режим даст 0.5°C, а максимальный — 0.0625°C.

Напряжение

На величину выходного напряжения будет влиять сопротивление резистора. В зависимости от этого напряжение может быть линейным (изменяться в зависимости от температуры) и нелинейным. Для каждого датчика существуют свои эталонные величины на выводах термометра, который зависит от температуры измеряемого объекта.

Время сработки

Показатель отвечает за скорость получения результатов замера. Как правило, быстрые замеры можно получить, имея крупную погрешность. Для устранения этого недостатка потребуется пренебречь временем сработки и увеличить его до необходимого показателя точности.

Промышленные термодатчики и сенсоры

Кроме стандартных бытовых термодатчиков бывают промышленные, которые используются исключительно на специальных объектах. Их распространение направлено на определенную группу лиц из-за избыточных возможностей, которые требуются только на производстве. Некоторые из них способны работать в различных нетрадиционных средах и суровых условиях. Выбор подходящих типов осуществляется тем же образом, что и для подбора бытовых датчиков.

Применение

Стоит понимать, что каждый из типов датчиков создан для использования в специальных условиях. Практически во всех сферах производства и жизни требуется знать температуру. Так применять термисторы необходимо для получения абсолютных показателей, для сбора показателей в помещениях – шумовые, для получения максимально точных данных – цифровые и так далее.

Мир датчиков температур охватывает все сферы жизни, где требуется измерение показателей. Это может быть помещение, жидкость или предмет с совершенно различными нюансами. В одних помещениях высокая влажность, в другие нельзя попадать. Аналогичные параллели можно проводить с жидкостями и объектами. При выборе подходящего термометра необходимо обращать внимание на нюансы условий измерения.

Датчик температуры

: различные типы с примерами

Датчики температуры

Типы датчиков

Наиболее часто измеряемый физический параметр - это температура, как в промышленности, так и в лабораторных условиях. Точные измерения являются важной частью успеха. Точные измерения необходимы для многих применений, таких как медицинские приложения, исследования материалов в лабораториях, исследования электронных или электрических компонентов, биологические исследования и геологические исследования. Чаще всего датчики температуры используются для измерения температуры в контурах, которые управляют различным оборудованием.

Сегодня на рынке используются различные типы датчиков температуры, включая резистивные датчики температуры (RTD), термопары, термисторы, инфракрасные датчики и полупроводниковые датчики. Каждый из них имеет определенные рабочие параметры. Эти датчики бывают разных видов, но имеют одну общую черту: все они измеряют температуру, ощущая изменение физических характеристик.

Что такое датчик температуры?

Датчик температуры

Датчик температуры - это устройство, обычно RTD (резистивный датчик температуры) или термопара, которое собирает данные о температуре из определенного источника и преобразует данные в понятную форму для устройства или наблюдателя.Температурные датчики используются во многих приложениях, таких как системы контроля окружающей среды HV и AC, устройства для обработки пищевых продуктов, медицинские приборы, средства обработки химикатов и автомобильные системы контроля и управления капотом и т. Д.

Наиболее распространенный тип температурного датчика - это термометр, который используется для измерения температуры твердых веществ, жидкостей и газов. Это также распространенный тип температурного датчика, который в основном используется для ненаучных целей, поскольку он не такой точный.

Типы датчиков температуры

Существуют различные типы датчиков температуры, которые имеют чувствительность в зависимости от области их применения.Существуют следующие типы датчиков температуры:

  • Термопары
  • Резисторные температурные датчики
  • Термисторы
  • Инфракрасные датчики
  • Полупроводниковые приборы
  • Термометры

Термопары

Термопары

Наиболее часто используемый датчик температуры и датчик температуры термопары

это сокращенно как TC. Этот датчик чрезвычайно прочный, недорогой, с автономным питанием и может использоваться на больших расстояниях.Существует много типов датчиков температуры, которые имеют широкий спектр применения.

Термопара - это устройство напряжения, которое показывает температуру путем измерения изменения напряжения. Он состоит из двух разных металлов: открытый и закрытый. Эти металлы работают по принципу термоэлектрического эффекта. Когда два разнородных металла производят напряжение, тогда существует тепловая разница между двумя металлами. Когда температура повышается, выходное напряжение термопары также увеличивается.

Этот датчик термопары обычно запечатан внутри керамического экрана или металла, который защищает его от различных сред. Некоторые распространенные типы термопар включают K, J, T, R, E, S, N и B. Наиболее распространенный тип термопар - это термопары типа J, T и K, которые доступны в предварительно изготовленных формах.

Наиболее важным свойством термопары является нелинейность - выходное напряжение термопары не является линейным по отношению к температуре. Таким образом, для преобразования выходного напряжения в температуру требуется математическая линеаризация.

Резисторный температурный детектор (RTD)

Резисторный температурный детектор (RTD)

RTD-датчик является одним из самых точных датчиков. В резисторном датчике температуры сопротивление пропорционально температуре. Этот датчик сделан из платины, никеля и меди. Он имеет широкий диапазон возможностей измерения температуры, поскольку его можно использовать для измерения температуры в диапазоне от -270 ° С до + 850 ° С. RTD требует внешнего источника тока для правильной работы.Однако ток вырабатывает тепло в резистивном элементе, вызывая ошибку в измерениях температуры. Ошибка вычисляется по следующей формуле:

Дельта T = P * S

Где, «T» - это температура, «P» - это вырабатываемая мощность в I квадрате, а «S» - это градус C / м ватт.

Существуют различные типы методов измерения температуры с помощью этого RTD. Они двухпроводные, трехпроводные и четырехпроводные. В двухпроводном методе ток принудительно подается через RTD для измерения результирующего напряжения.Этот метод очень прост в подключении и реализации; и главный недостаток - сопротивление провода является частью измерения, которая приводит к ошибочному измерению.

Трехпроводной метод аналогичен двухпроводному, но третий провод компенсирует сопротивление проводов. В четырехпроводном методе ток подается на один набор проводов, а напряжение измеряется на другом наборе проводов. Этот четырехпроводной метод полностью компенсирует сопротивление проводов.

Термисторы

Термисторы

Другим типом датчика является терморезисторный датчик температуры, который является относительно недорогим, адаптируемым и простым в использовании.Он меняет свое сопротивление при изменении температуры, как датчик температуры воздуха. Термисторы изготовлены из марганца и оксидов никеля, что делает их подверженными повреждениям. Итак, эти материалы называются керамическими материалами. Этот термистор обладает более высокой чувствительностью, чем резисторные датчики температуры. Большинство термисторов имеют отрицательный температурный коэффициент. Это означает, что при повышении температуры сопротивление уменьшается.

Термометры

Термометры

Термометр - это устройство, используемое для измерения температуры твердых веществ, жидкостей или газов.Название термометр представляет собой комбинацию двух слов: термо - означает тепло, а метр означает измерение. Термометр содержит жидкость, в которой находится ртуть или спирт в стеклянной трубке. Объем термометра линейно пропорционален температуре - когда температура увеличивается, объем термометра также увеличивается.

Когда жидкость нагревается, она расширяется внутри узкой трубки термометра. Этот термометр имеет калиброванную шкалу для указания температуры. Термометр имеет цифры, отмеченные вдоль стеклянной трубки, чтобы указать температуру, когда линия ртути находится в этой точке.Температура может быть записана в следующих шкалах: по Фаренгейту, Кельвинам или Цельсию. Поэтому всегда желательно отметить, для какой шкалы калибруется термометр.

Полупроводниковые датчики

Полупроводниковые датчики

Полупроводниковые датчики - это устройства, которые имеют вид ИС. Обычно эти датчики известны как датчик температуры IC. Они подразделяются на различные типы: датчик температуры на выходе тока, датчик температуры на выходе напряжения, кремниевый датчик температуры на выходе сопротивления, диодные датчики температуры и датчик температуры цифрового выхода.Современные полупроводниковые датчики температуры обеспечивают высокую линейность и высокую точность в рабочем диапазоне от 55 до + 150 ° C. Тем не менее, датчики температуры AD590 и LM35 являются наиболее популярными датчиками температуры.

ИК-датчик

ИК-датчик

ИК-датчик - это электронный прибор, который используется для определения определенных характеристик окружающей среды путем излучения или обнаружения ИК-излучения. Эти датчики являются бесконтактными датчиками. Например, если вы держите ИК-датчик перед столом, не устанавливая никакого контакта, датчик определяет температуру стола на основании его качества излучения.Эти датчики подразделяются на два типа, такие как тепловые инфракрасные датчики и квантовые инфракрасные датчики.

Таким образом, это все о различных типах датчиков температуры. Стоимость датчика температуры зависит от типа работы, для которой он предназначен. Тем не менее, точность датчика будет определять цену. Итак, стоимость зависит от точности датчика температуры. Настоящие датчики температуры предназначены для снижения как стоимости, так и эффективности.

Фото Кредиты:

.
4 Наиболее распространенные типы датчиков температуры

Ищи:

  • Home
  • Пусковой ток
    • - - - - - Продукция - - - - -
    • Ограничители пускового тока
    • Промышленный высокий ток Серия MM35-DIN
    • Ограничители пускового тока серии AS
    • Standard - Ограничители пускового тока
    • RTI Пусковые ограничители пускового тока RTI
    • bigAMP - Ограничители пускового тока
    • Ограничители пускового тока
    • miniAMP - Ограничители пускового тока
    • Ограничители пускового тока - UL & CSA
    • Пусковой ток мегапиксельных терморегуляторов серии PTC Термостат термистора
    • Полная линия ограничителей пускового тока
    • - - - - -App Примечания - - - - -
    • Защита от пускового тока инвертора
    • Пусковой ток - PCIM
    • Причины и предотвращение импульсного тока
    • Как остановить пусковой ток
    • Пусковой ток Текущий FAQ
    • Как выбрать ограничитель пускового тока
    • Пусковой ток трансформатора
    • Терморезисторная защита для цепи подзарядки на литий-ионных батареях
    • PTC Термисторы для ограничения пускового тока
    • Пусковой ток конденсатора
  • Чувствительный термистор
    • - - - --Products- - - - -
    • NTC Assembly с кольцевым наконечником
    • Терморезисторы
    • NTC - Узел зонда с шестигранной гайкой с резьбой
    • Терморезисторы NTC - Узел зонда с шестигранной гайкой и наконечником
    • Термисторы NTC - Узел терморезистора с эпоксидной смолой
    • Термисторы NTC - Узел терморезистора
    • NTC - Герметичные стеклянные DG СЕРИИ Термистор для поверхностного монтажа
    • Термисторы для поверхностного монтажа
    • Прецизионные сменные термисторы Accu-Curve
    • Дисковые и чиповые термисторы NTC
    • - - - -App Примечания- - - - -
    • Клемма температуры Датчик для литий-ионного
    • Что такое термистор? катионы
    • Как выбрать термистор NTC
    • Что такое термистор NTC
    • Термистор терминологии
    • Термисторы
    • NTC - Измерение температуры с помощью моста Уитстона
    • Обзор датчика температуры
    • Измерения термистора NTC
    • Измерение термистора и эффект погружения Инструменты
      • Паспорта
    .

    типов датчиков температуры и принципы их работы

    Температура является наиболее часто измеряемой величиной окружающей среды. Этого можно ожидать, поскольку температура влияет на большинство физических, электронных, химических, механических и биологических систем. Некоторые химические реакции, биологические процессы и даже электронные схемы работают лучше всего в ограниченных диапазонах температур. Температура является одной из наиболее часто измеряемых величин, и поэтому неудивительно, что существует множество способов ее измерения.Измерение температуры может осуществляться либо через прямой контакт с источником нагрева, либо дистанционно, без непосредственного контакта с источником, используя вместо этого излучаемую энергию. Сегодня на рынке представлено большое разнообразие датчиков температуры, включая термопары, резистивные датчики температуры (RTD), термисторы, инфракрасные и полупроводниковые датчики.

    5 Типы датчиков температуры

    • Термопара : это тип датчика температуры, который создается путем соединения двух разнородных металлов на одном конце.Присоединенный конец называется ГОРЯЧИМ СОЕДИНЕНИЕМ. Другой конец этих разнородных металлов называется COLD END или COLD JUNCTION. Холодный спай образуется в последней точке материала термопары. Если существует разница в температуре между горячим спайком и холодным спайком, создается небольшое напряжение. Это напряжение называется ЭДС (электродвижущая сила) и может быть измерено и, в свою очередь, использовано для индикации температуры.
    Термопара
    • RTD - это датчик температуры, сопротивление которого изменяется в зависимости от температуры.Обычно изготавливаемые из платины, хотя устройства, изготовленные из никеля или меди, нередки, RTD могут принимать различные формы, такие как намотанная проволока, тонкая пленка. Чтобы измерить сопротивление через RTD, подайте постоянный ток, измерьте результирующее напряжение и определите сопротивление RTD. RTD демонстрируют довольно линейное сопротивление температурным кривым в своих рабочих областях, и любая нелинейность очень предсказуема и повторяема. Оценочная плата PT100 RTD использует RTD для поверхностного монтажа для измерения температуры.Внешний 2, 3 или 4-проводной PT100 также может быть связан с измерением температуры в отдаленных районах. RTD смещены с использованием источника постоянного тока. Чтобы уменьшить саморазогрев за счет рассеивания мощности, величина тока умеренно мала. Схема, показанная на чертеже, является источник постоянного тока используется опорное напряжение, один усилитель и PNP-транзистор.
    • Термисторы : Подобно термометру сопротивления, терморезистор представляет собой устройство, чувствительное к температуре, сопротивление которого изменяется в зависимости от температуры.Термисторы, однако, сделаны из полупроводниковых материалов. Сопротивление определяется так же, как RTD, но термисторы демонстрируют очень нелинейную зависимость сопротивления от температуры. Таким образом, в рабочем диапазоне термисторов мы видим большое изменение сопротивления при очень небольшом изменении температуры. Это делает высокочувствительное устройство идеальным для приложений с заданными значениями.
    • Semiconductor датчики : они классифицируются на различные типы, такие как выход напряжения, токовый выход, цифровой выход, кремниевый резистивный выход и диодные датчики температуры.Современные полупроводниковые датчики температуры обеспечивают высокую точность и высокую линейность в рабочем диапазоне от 55 ° С до + 150 ° С. Внутренние усилители могут масштабировать выходной сигнал до удобных значений, таких как 10 мВ / ° C. Они также полезны в схемах компенсации холодного спая для термопар с широким диапазоном температур. Краткие сведения об этом типе датчика температуры приведены ниже.

    ИС датчиков

    Существует широкий спектр ИС датчиков температуры, которые упрощают самый широкий спектр задач мониторинга температуры.Эти кремниевые температурные датчики значительно отличаются от вышеупомянутых типов несколькими важными способами. Первый - это диапазон рабочих температур. ИС датчика температуры может работать в номинальном диапазоне температур ИС от -55 ° С до + 150 ° С. Второе основное отличие - это функциональность.

    Кремниевый температурный датчик является интегральной схемой и поэтому может включать в себя обширную схему обработки сигналов в той же упаковке, что и датчик. Нет необходимости добавлять компенсационные цепи для датчика температуры ICS.Некоторые из них являются аналоговыми цепями с выходным напряжением или током. Другие объединяют аналогово-чувствительные схемы с компараторами напряжения для обеспечения функций оповещения. Некоторые другие сенсорные ИС объединяют аналоговые измерительные схемы с цифровыми регистрами ввода / вывода и управления, что делает их идеальным решением для систем на основе микропроцессоров.

    Датчик цифрового выхода обычно содержит датчик температуры, аналого-цифровой преобразователь (АЦП), двухпроводный цифровой интерфейс и регистры для управления работой микросхемы.Температура постоянно измеряется и может быть прочитана в любое время. При желании хост-процессор может дать указание датчику контролировать температуру и выбрать высокий (или низкий) выходной вывод, если температура превышает запрограммированный предел. Нижняя пороговая температура также может быть запрограммирована, и хост может быть уведомлен, когда температура опустится ниже этого порога. Таким образом, датчик цифрового выхода может использоваться для надежного контроля температуры в микропроцессорных системах.

    Датчик температуры

    Вышеуказанный датчик температуры имеет три клеммы и требует максимум 5.Питание 5 В. Этот тип датчика состоит из материала, который работает в зависимости от температуры для изменения сопротивления. Это изменение сопротивления обнаруживается схемой, и она рассчитывает температуру. Когда напряжение увеличивается, тогда температура также повышается. Мы можем увидеть эту операцию с помощью диода.

    Температурные датчики, напрямую подключенные к входу микропроцессора и, таким образом, способные к прямой и надежной связи с микропроцессором. Сенсорный блок может эффективно взаимодействовать с недорогими процессорами без необходимости в аналого-цифровых преобразователях.

    Примером датчика температуры является LM35 . Серия LM35 - это прецизионные интегральные температурные датчики, выходное напряжение которых линейно пропорционально температуре Цельсия. LM35 работает при температуре от -55˚ до + 120˚C.

    Базовый градусный датчик температуры (от + 2˚C до + 150˚C) показан на рисунке ниже.

    Особенности датчика температуры LM35:
    • Откалиброван непосредственно в els Цельсия (по Цельсию)
    • Номинальный для полного диапазона от −55˚ до + 150˚C
    • Подходит для удаленных применений
    • Низкая стоимость благодаря обрезке на уровне пластины
    • Работает от 4 до 30 вольт
    • Низкое самонагревание,
    • ± 1 / 4˚C типичной нелинейности
    Работа LM35:
    • LM35 можно легко подключить так же, как и другие встроенные датчики температуры цепи.Его можно приклеить или установить на поверхность, и его температура будет находиться в пределах 0,01 ° С от температуры поверхности.
    • Это предполагает, что температура окружающего воздуха примерно равна температуре поверхности; если бы температура воздуха была намного выше или ниже, чем температура поверхности, фактическая температура матрицы LM35 была бы при промежуточной температуре между температурой поверхности и температурой воздуха.
    Датчики температуры широко применяются в управлении окружающей средой и процессами, а также в испытаниях, измерениях и связи.Цифровая температура - это датчик, который обеспечивает 9-битные показания температуры. Цифровые датчики температуры обладают превосходной точностью, они рассчитаны на считывание от 0 ° C до 70 ° C, и можно достичь точности ± 0,5 ° C. Эти датчики полностью совмещены с цифровыми показаниями температуры в градусах Цельсия.
    • Цифровые датчики температуры: Цифровые датчики температуры исключают необходимость использования дополнительных компонентов, таких как аналого-цифровой преобразователь, в приложении, и при использовании термисторов нет необходимости калибровать компоненты или систему при определенных эталонных температурах, как это необходимо.Цифровые датчики температуры имеют дело со всем, что позволяет упростить базовую функцию контроля температуры системы.

    Преимущества цифрового датчика температуры - главное в его точности вывода в градусах Цельсия. Выходной сигнал датчика является сбалансированным цифровым показанием. Это не предполагает никаких других компонентов, таких как аналого-цифровой преобразователь, и намного проще в использовании, чем простой термистор, который обеспечивает нелинейное сопротивление при изменении температуры.

    Примером цифрового датчика температуры является DS1621, который обеспечивает 9-битное считывание температуры.

    Особенности DS1621:
    1. Внешние компоненты не требуются.
    2. Измеряется температурный диапазон от -55⁰C до + 125⁰C с интервалами 0,5⁰.
    3. Дает значение температуры в виде 9-битного значения.
    4. Широкий диапазон питания (от 2,7 В до 5,5 В).
    5. Преобразует температуру в цифровое слово менее чем за одну секунду.
    6. Термостатические настройки определяются пользователем и являются энергонезависимыми.
    7. Это 8-контактный DIP.
    Pin Описание:
    • SDA - 2-проводной последовательный ввод / вывод данных.
    • SCL - 2-проводные последовательные часы.
    • GND - Земля.
    • TOUT - Выходной сигнал термостата.
    • A0 - адрес чипа.
    • A1 - адрес чипа.
    • A2 - Ввод адреса чипа.
    • VDD - Напряжение питания.
    Работа DS1621:
    • Если температура устройства превышает заданную пользователем температуру HIGH, то выходной TOUT активен. Выход будет оставаться активным до тех пор, пока температура не упадет ниже заданной пользователем температуры НИЗКАЯ.
    • Определяемые пользователем настройки температуры сохраняются в энергонезависимой памяти, поэтому их можно запрограммировать перед установкой в ​​систему.
    • Показание температуры осуществляется в 9-разрядном формате с двумя дополнительными значениями с помощью команды READ TEMPERATURE в программировании.
    • Двухпроводной последовательный интерфейс используется для ввода в DS16121 для настройки температуры и вывода показаний температуры из DS1621

    Фото предоставлено:

    .

    Смотрите также

Автопрофи, г. Екатеринбург, ул. Таватуйская, 20.