Ity no lahatsoratra voalohany amin'ny andiany roa.Ity lahatsoratra ity dia hiresaka voalohany momba ny tantara sy ny fanamby amin'ny famolavolanamari-pana mifototra amin'ny thermistorrafitra fandrefesana, ary koa ny fampitahana azy ireo amin'ny rafitra fandrefesana ny mari-pana fanoherana (RTD).Izy io koa dia mamaritra ny safidin'ny thermistor, ny fifanakalozam-barotra, ary ny maha-zava-dehibe ny sigma-delta analog-to-digital converters (ADCs) amin'ity faritra fampiharana ity.Ny lahatsoratra faharoa dia hanazava ny fomba hanatsarana sy hanombanana ny rafitra fandrefesana farany mifototra amin'ny thermos.
Araka ny voalaza tamin'ny andian-dahatsoratra teo aloha, Optimizing RTD Temperature Sensor Systems, ny RTD dia resistor izay miovaova amin'ny hafanana ny fanoherana.Ny thermistors dia miasa mitovy amin'ny RTDs.Tsy toy ny RTDs, izay manana mari-pana tsara ihany, ny thermistor dia afaka manana mari-pana tsara na ratsy.Ny thermistors négative temperature coefficient (NTC) dia mampihena ny fanoherany rehefa miakatra ny mari-pana, raha mampitombo ny fanoherana ny thermostat coefficient (PTC) tsara rehefa miakatra ny mari-pana.Amin'ny aviavy.1 dia mampiseho ny toetran'ny valin'ny thermistors NTC sy PTC mahazatra ary mampitaha azy ireo amin'ny curve RTD.
Raha ny mari-pana amin'ny mari-pana, ny curve RTD dia saika tsipika, ary ny sensor dia mandrakotra ny mari-pana midadasika kokoa noho ny thermistors (matetika -200 ° C ka hatramin'ny + 850 ° C) noho ny tsy linear (exponential) toetran'ny thermistor.Matetika ny RTD dia omena amin'ny curve manara-penitra fanta-daza, fa ny curve thermistor dia miovaova arakaraka ny mpanamboatra.Hodinihintsika amin'ny an-tsipiriany izany ao amin'ny fizarana torolalana amin'ny fisafidianana thermistor amin'ity lahatsoratra ity.
Ny thermistors dia vita amin'ny fitaovana mitambatra, matetika seramika, polymère, na semiconductor (matetika ny metaly oxides) ary metaly madio (platinum, nikela, na varahina).Ny thermistors dia afaka mamantatra ny fiovan'ny mari-pana haingana kokoa noho ny RTD, manome valiny haingana kokoa.Noho izany, ny thermistors dia matetika ampiasain'ny sensor amin'ny fampiharana izay mitaky vidiny ambany, habe kely, valiny haingana kokoa, fahatsapan-tena ambony, ary fetran'ny mari-pana voafetra, toy ny fanaraha-maso elektronika, fanaraha-maso an-trano sy trano, laboratoara siantifika, na fanonerana ny hafanana mangatsiaka ho an'ny thermocouples amin'ny varotra. na fampiharana indostrialy.tanjona.Applications.
Amin'ny ankabeazan'ny tranga, ny thermistors NTC dia ampiasaina amin'ny fandrefesana mari-pana marina, fa tsy thermistors PTC.Misy thermistors PTC sasany azo ampiasaina amin'ny faritra fiarovana mahery vaika na toy ny fuses azo averina ho an'ny fampiharana fiarovana.Ny curve mari-pana amin'ny thermistor PTC dia mampiseho faritra NTC tena kely alohan'ny hahatongavana amin'ny teboka switch (na teboka Curie), eo ambonin'izany dia miakatra be ny fanoherana amin'ny baiko maromaro amin'ny mari-pahaizana Celsius maromaro.Ao anatin'ny toe-javatra tafahoatra, ny thermistor PTC dia hiteraka hafanana mahery vaika rehefa mihoatra ny mari-pana amin'ny fihodinana, ary hiakatra mafy ny fanoherana azy, izay hampihena ny fidirana amin'ny rafitra, ka hisorohana ny fahasimbana.Ny teboka mifamadika amin'ny thermistors PTC dia matetika eo anelanelan'ny 60 ° C sy 120 ° C ary tsy mety amin'ny fanaraha-maso ny mari-pana amin'ny fampiharana isan-karazany.Ity lahatsoratra ity dia mifantoka amin'ny thermistors NTC, izay matetika mandrefy na manara-maso ny mari-pana manomboka amin'ny -80°C hatramin'ny +150°C.Ny thermistors NTC dia manana salan'isa fanoherana manomboka amin'ny ohm vitsivitsy ka hatramin'ny 10 MΩ amin'ny 25 ° C.Araka ny asehon’ny aviavy.1, ny fiovan'ny fanoherana isaky ny degre Celsius ho an'ny thermistors dia miharihary kokoa noho ny thermometer fanoherana.Raha ampitahaina amin'ny thermistors, ny fahatsapan'ny thermistor avo lenta sy ny sandan'ny fanoherana avo dia manamora ny fidirany circuitry, satria ny thermistors dia tsy mitaky fanamafisam-peo manokana, toy ny 3-wire na 4-wire, mba hanonerana ny fanoherana firaka.Ny famolavolana thermistor dia tsy mampiasa afa-tsy rindrankajy 2-tariby tsotra.
Ny fandrefesana mari-pana miorina amin'ny thermistor mazava tsara dia mitaky fanodinana famantarana mazava tsara, fiovam-po analog-to-digital, linearization ary fanonerana, araka ny asehon'ny sary.2.
Na dia toa tsotra aza ny rojo famantarana, dia misy fahasarotana maro izay misy fiantraikany amin'ny habeny, ny vidiny ary ny fahombiazan'ny motherboard manontolo.Ny portfolio ADC precision an'ny ADI dia ahitana vahaolana mitambatra maromaro, toy ny AD7124-4/AD7124-8, izay manome tombony maromaro ho an'ny famolavolana rafitra mafana satria ny ankamaroan'ny tranobe ilaina amin'ny fampiharana dia natsangana.Na izany aza, misy fanamby isan-karazany amin'ny famolavolana sy fanatsarana ny vahaolana fandrefesana mari-pana mifototra amin'ny thermos.
Ity lahatsoratra ity dia miresaka momba ny tsirairay amin'ireo olana ireo ary manome soso-kevitra amin'ny famahana azy ireo ary manamora kokoa ny fizotran'ny famolavolana ho an'ny rafitra toy izany.
Misy karazany maro nyNy thermistors NTCeny an-tsena amin'izao fotoana izao, noho izany dia mety ho asa sarotra ny fisafidianana ny thermistor mety amin'ny fampiharana anao.Mariho fa ny thermistors dia voatanisa amin'ny sanda nomena azy, izay ny fanoherana nominal amin'ny 25 ° C.Noho izany, ny thermistor 10 kΩ dia manana fanoherana nominal 10 kΩ amin'ny 25 ° C.Ny thermistors dia manana soatoavina fanoherana nominal na fototra manomboka amin'ny ohm vitsivitsy ka hatramin'ny 10 MΩ.Thermistors manana naoty fanoherana ambany (nominal fanoherana ny 10 kΩ na latsaka) matetika manohana ny mari-pana ambany kokoa, toy ny -50°C hatramin'ny +70°C.Mahazaka hafanana hatramin'ny 300°C ny thermistors manana naoty fanoherana avo kokoa.
Ny singa thermistor dia vita amin'ny oxide metaly.Thermistors dia misy amin'ny endrika baolina, radial ary SMD.Ny vakana Thermistor dia mifono epoxy na vera mifono ho fiarovana fanampiny.Epoxy coated ball thermistors, radial sy surface thermistors dia mety amin'ny mari-pana hatramin'ny 150 ° C.Ny thermistors vakana fitaratra dia mety amin'ny fandrefesana ny mari-pana ambony.Miaro amin'ny harafesina koa ny karazana coatings/package rehetra.Ny thermistors sasany dia hanana trano fonenana fanampiny ho fiarovana fanampiny amin'ny tontolo henjana.Ny thermistors vakana dia manana fotoana famaliana haingana kokoa noho ny thermistors radial/SMD.Na izany aza, tsy toy ny maharitra izy ireo.Noho izany, ny karazana thermistor ampiasaina dia miankina amin'ny fampiharana farany sy ny tontolo iainana misy ny thermistor.Miankina amin'ny fitaovana sy ny fonony ary ny famolavolana azy ny fahamarinan-toerana maharitra amin'ny thermistor iray.Ohatra, ny thermistor NTC misy epoxy dia afaka miova 0,2 ° C isan-taona, raha miova 0,02 ° C isan-taona fotsiny ny thermistor voaisy tombo-kase.
Ny thermistors dia tonga amin'ny fahamendrehana samihafa.Ny thermistors mahazatra amin'ny ankapobeny dia manana fahamendrehana 0,5 ° C hatramin'ny 1,5 ° C.Ny tahan'ny fanoherana ny thermistor sy ny sandan'ny beta (ny tahan'ny 25 ° C hatramin'ny 50 ° C / 85 ° C) dia manana fandeferana.Mariho fa ny sandan'ny beta an'ny thermostat dia miovaova arakaraka ny mpanamboatra.Ohatra, ny thermistors NTC 10 kΩ avy amin'ny mpanamboatra samihafa dia hanana sanda beta samihafa.Ho an'ny rafitra marina kokoa dia azo ampiasaina ny thermistors toy ny andiany Omega™ 44xxx.Izy ireo dia manana mari-pahaizana 0,1 ° C na 0,2 ° C amin'ny mari-pana 0 ° C hatramin'ny 70 ° C.Noho izany, ny isan-karazany ny mari-pana azo refesina sy ny marina takiana amin'ny mari-pana isan-karazany no mamaritra raha ny thermistors mety amin'ity fampiharana ity.Mariho fa ny avo kokoa ny fahamarinan'ny andian-dahatsoratra Omega 44xxx no avo kokoa ny vidiny.
Mba hamadihana ny fanoherana ho mari-pahaizana Celsius, dia matetika ny sanda beta no ampiasaina.Ny sandan'ny beta dia voafaritra amin'ny fahafantarana ireo teboka roa amin'ny mari-pana sy ny fanoherana mifanandrify amin'ny teboka tsirairay.
RT1 = fanoherana mari-pana 1 RT2 = fanoherana hafanana 2 T1 = mari-pana 1 (K) T2 = hafanana 2 (K)
Ny mpampiasa dia mampiasa ny sanda beta akaiky indrindra amin'ny mari-pana ampiasaina amin'ny tetikasa.Ny ankamaroan'ny angona thermistor dia mitanisa sanda beta miaraka amin'ny fandeferana fanoherana amin'ny 25°C ary fandeferana amin'ny sanda beta.
Ny thermistors avo lenta kokoa sy ny vahaolana famaranana mazava tsara toy ny andian-dahatsoratra Omega 44xxx dia mampiasa ny equation Steinhart-Hart hanovana ny fanoherana ho mari-pahaizana Celsius.Ny Equation 2 dia mitaky ny tsy miova telo A, B, ary C, izay nomen'ny mpanamboatra sensor.Satria ny coefficients equation dia amboarina amin'ny alàlan'ny teboka telo amin'ny mari-pana, ny equation vokarina dia manamaivana ny fahadisoana nampidirin'ny linearization (matetika 0,02 ° C).
A, B ary C dia tsy miova avy amin'ny mari-pana telo.R = fanoherana thermistor amin'ny ohms T = mari-pana ao amin'ny K degre
Amin'ny aviavy.3 dia mampiseho ny fientanam-pon'ny sensor amin'izao fotoana izao.Ampidirina amin'ny thermistor ny zotram-pandehan'ny fiara ary amin'ny resistor marim-pototra ihany koa no ampiharina;Ny resistor mazava tsara dia ampiasaina ho fanondroana fandrefesana.Ny sandan'ny resistor fanondro dia tsy maintsy lehibe kokoa na mitovy amin'ny sanda avo indrindra amin'ny fanoherana thermistor (miankina amin'ny mari-pana ambany indrindra refesina ao amin'ny rafitra).
Rehefa mifidy ny excitation amin'izao fotoana izao, ny ambony indrindra fanoherana ny thermistor dia tsy maintsy ho raisina indray.Izany dia miantoka fa ny voltase manerana ny sensor sy ny reference resistor dia eo amin'ny ambaratonga eken'ny elektronika foana.Ny loharano amin'izao fotoana izao dia mitaky efitrano lehibe na fampifanarahana ny vokatra.Raha manana fanoherana avo amin'ny mari-pana ambany indrindra azo refesina ny thermistor, dia miteraka rivo-manidina ambany dia ambany izany.Noho izany, kely ny voltase ateraky ny thermistor amin'ny hafanana ambony.Ny dingan'ny tombony azo atao dia azo ampiasaina hanatsarana ny fandrefesana ireo famantarana ambany ireo.Na izany aza, ny tombony dia tsy maintsy programme dinamika satria ny haavon'ny famantarana avy amin'ny thermistor dia miovaova be amin'ny hafanana.
Safidy iray hafa dia ny mametraka ny tombony fa mampiasa dynamic drive current.Noho izany, rehefa miova ny mari-pamantarana avy amin'ny thermistor, dia miova tsikelikely ny sandan'ny fiara ankehitriny ka ny voltase mivoatra manerana ny thermistor dia ao anatin'ny faritry ny fidirana voatondro amin'ny fitaovana elektronika.Ny mpampiasa dia tsy maintsy miantoka fa ny voltase mivoatra manerana ny reference resistor dia eo amin'ny ambaratonga azo ekena amin'ny elektronika ihany koa.Ireo safidy roa ireo dia mitaky fanaraha-maso avo lenta, fanaraha-maso tsy tapaka ny voltase manerana ny thermistor mba hahafahan'ny elektronika mandrefy ny famantarana.Misy safidy mora kokoa ve?Diniho ny fientanentanana malefaka.
Rehefa ampiharina amin'ny thermistor ny voltase DC dia mizana ho azy ny courant amin'ny alàlan'ny thermistor rehefa miova ny fanoherana ny thermistor.Amin'izao fotoana izao, amin'ny fampiasana resistor fandrefesana mazava tsara fa tsy resistor reference, ny tanjony dia ny manisa ny zotra mikoriana amin'ny thermistor, ka mamela ny fanoherana ny thermistor ho kajy.Koa satria ny voly fiara dia ampiasaina ho famantarana famantarana ADC, tsy ilaina ny dingana hahazoana.Ny processeur dia tsy manana asa amin'ny fanaraha-maso ny thermistor voltage, hamaritana raha azo refesina amin'ny alàlan'ny elektronika ny haavon'ny famantarana, ary ny kajy hoe inona ny tombony amin'ny fiara / ny sanda ankehitriny mila ahitsy.Izany no fomba ampiasaina ato amin'ity lahatsoratra ity.
Raha manana salan'isa kely sy fanoherana kely ny thermistor, dia azo ampiasaina ny voltora na ny fientanentanana ankehitriny.Amin'ity tranga ity, ny fiara ankehitriny sy ny tombony azo raikitra.Noho izany, ny fizaran-tany dia ho toy ny aseho amin'ny sary 3. Ity fomba ity dia mety amin'ny hoe azo atao ny mifehy ny ankehitriny amin'ny alàlan'ny sensor sy ny resistor reference, izay sarobidy amin'ny fampiharana herinaratra ambany.Ankoatr'izay, ny fanamainana ny thermistor dia mihena.
Ny fientanam-po amin'ny voly dia azo ampiasaina ho an'ny thermistors manana naoty fanoherana ambany.Na izany aza, ny mpampiasa dia tsy maintsy miantoka hatrany fa ny zotra amin'ny alàlan'ny sensor dia tsy avo loatra ho an'ny sensor na fampiharana.
Ny fientanam-po amin'ny voly dia manamora ny fampiharana rehefa mampiasa thermistor miaraka amin'ny fanombanana fanoherana lehibe sy ny mari-pana midadasika.Ny fanoherana nominal lehibe kokoa dia manome ambaratonga azo ekena amin'ny zotra nomena.Na izany aza, ny mpamorona dia mila miantoka fa ny ankehitriny dia eo amin'ny ambaratonga azo ekena mandritra ny mari-pana manontolo tohanan'ny fampiharana.
Sigma-Delta ADCs dia manome tombony maro rehefa mamolavola rafitra fandrefesana thermistor.Voalohany, satria ny sigma-delta ADC dia mamerina ny fampidirana analogue, ny sivana ivelany dia tazonina ho faran'izay kely ary ny hany takiana dia sivana RC tsotra.Izy ireo dia manome flexibility amin'ny karazana sivana sy ny tahan'ny baud output.Ny sivana nomerika namboarina dia azo ampiasaina hanakanana ny fanelingelenana amin'ny fitaovana mandeha amin'ny mains.Ny fitaovana 24-bit toy ny AD7124-4/AD7124-8 dia manana famaha feno hatramin'ny 21.7 bit, noho izany dia manome vahaolana avo lenta izy ireo.
Ny fampiasana sigma-delta ADC dia manamora be ny famolavolana thermistor ary mampihena ny famaritana, ny vidin'ny rafitra, ny habaka board, ary ny fotoana hivarotra.
Ity lahatsoratra ity dia mampiasa ny AD7124-4/AD7124-8 ho ADC satria izy ireo dia tabataba ambany, ambany amin'izao fotoana izao, precision ADCs miaraka amin'ny PGA naorina, reference naorina, fampidirana analogue, ary buffer reference.
Na manao ahoana na manao ahoana ny fampiasanao ny voltora fiara na ny voltase mitondra fiara, dia soso-kevitra ny fanitsiana ratiometric izay avy amin'ny loharanon-drivotra iray ihany ny references sy ny voltase sensor.Midika izany fa tsy hisy fiantraikany amin'ny fahamarinan'ny fandrefesana ny fiovana rehetra eo amin'ny loharano fientanam-po.
Amin'ny aviavy.5 dia mampiseho ny fiara tsy tapaka amin'izao fotoana izao ho an'ny thermistor sy ny fanoherana mazava tsara RREF, ny voltase mivoatra manerana an'i RREF dia ny volavolan-tsolika ho an'ny fandrefesana ny thermistor.
Tsy mila ho marina ny courant an-tsaha ary mety ho tsy dia marin-toerana loatra satria hofoanana amin'ity fanitsiana ity ny lesoka rehetra amin'ny zotra an-tsaha.Amin'ny ankapobeny, ny fientanam-po amin'izao fotoana izao dia aleo kokoa noho ny fientanentanana noho ny fanaraha-maso ambony kokoa sy ny tsy fahampian'ny feo tsara kokoa rehefa any amin'ny toerana lavitra ny sensor.Ity karazana fomba fitongilanana ity dia matetika ampiasaina amin'ny RTD na thermistors manana sanda fanoherana ambany.Na izany aza, ho an'ny thermistor manana sanda fanoherana avo kokoa sy fahatsapana avo kokoa, ny haavon'ny famantarana ateraky ny fiovan'ny mari-pana tsirairay dia ho lehibe kokoa, noho izany dia ampiasaina ny fampihenana ny voly.Ohatra, ny thermistor 10 kΩ dia manana fanoherana 10 kΩ amin'ny 25 ° C.Amin'ny -50 ° C, ny fanoherana ny thermistor NTC dia 441.117 kΩ.Ny fiara kely indrindra amin'izao fotoana izao amin'ny 50 μA nomen'ny AD7124-4/AD7124-8 dia miteraka 441.117 kΩ × 50 μA = 22 V, izay avo loatra ary ivelan'ny faritra fiasan'ny ankamaroan'ny ADC ampiasaina amin'ity faritra fampiharana ity.Ny thermistors dia matetika mifandray na mipetraka eo akaikin'ny elektronika, noho izany dia tsy ilaina ny hery fiarovana amin'ny fiara.
Ny fampidirana resistor saina amin'ny andian-dahatsoratra ho toy ny circuit divider malefaka dia hametra ny rivotry ny thermistor amin'ny sandan'ny fanoherana ambany indrindra.Amin'ity fanamafisam-peo ity, ny sandan'ny fanoherana RSENSE dia tsy maintsy mitovy amin'ny sandan'ny fanoherana ny thermistor amin'ny mari-pana fanondroana 25 ° C, mba hitovy amin'ny afovoany amin'ny volavolan-tsolika amin'ny mari-pana nomena azy ny voltase mivoaka. 25°CC Toy izany koa, raha thermistor 10 kΩ misy fanoherana 10 kΩ amin’ny 25°C no ampiasaina, RSENSE dia tokony ho 10 kΩ.Rehefa miova ny mari-pana, dia miova koa ny fanoherana ny thermistor NTC, ary miova koa ny tahan'ny thermistor amin'ny alàlan'ny thermistor, ka ny voltase mivoaka dia mifanandrify amin'ny fanoherana ny thermistor NTC.
Raha mifanandrify amin'ny fandrefesana ADC ny references voltase voafantina ampiasaina amin'ny thermistor sy/na RSENSE, dia apetraka amin'ny fandrefesana ratiometric (sary 7) ny rafitra ka izay mety ho loharanon'ny voltase mifandray amin'ny excitation dia mitongilana esorina.
Mariho fa na ny mpanohitra saina (voltage entin'ny) na ny reference resistor (ankehitriny entin'ny) dia tokony hanana fandeferana voalohany ambany sy ambany fitetezana, satria samy mety hisy fiantraikany amin'ny fahamarinan'ny rafitra iray manontolo.
Rehefa mampiasa thermistors maromaro, dia azo ampiasaina ny voltase excitation iray.Na izany aza, ny thermistor tsirairay dia tsy maintsy manana ny fanoherana azy manokana, araka ny aseho amin'ny sary.8. Safidy iray hafa dia ny fampiasana ny multiplexer ivelany na ambany-fanoherana switch ao amin'ny fanjakana on, izay mamela ny fizarana iray mazava tsara saina resistor.Miaraka amin'io fanamafisana io, ny thermostat tsirairay dia mila fotoana mandamina rehefa refesina.
Raha fintinina, rehefa mamolavola rafitra fandrefesana mari-pana mifototra amin'ny thermistor, dia misy fanontaniana maro tokony hodinihina: fifantenana sensor, wiring sensor, fifanakalozana fifantenana singa, fanamafisana ADC, ary ny fiantraikan'ireo miovaova isan-karazany ireo amin'ny fahamarinan'ny rafitra.Ny lahatsoratra manaraka amin'ity andian-dahatsoratra ity dia manazava ny fomba hanatsarana ny famolavolan'ny rafitrao sy ny teti-bolan'ny hadisoan'ny rafitra amin'ny ankapobeny mba hahatratrarana ny tanjonao.
Fotoana fandefasana: Sep-30-2022