Dëst ass den éischten Artikel an enger zwee-Deel Serie. Dësen Artikel diskutéiert d'éischt diskutéiert d'Geschicht an den Design Erausfuerderunge vunthermisoror-baséiert TemperaturMessungssystemer, souwéi hire Verglach mat Resistenz Thormometer (RTD) Temperatursystemer. Et wäert och de Choix vum Ugemator, Konstruktriatioune, an d'Wichtegkeet vum Songman-Oelsfaalvertrauen hunn (Adcs) an dësem Applikéséquipe. Den zweeten Artikel ass detailléiert wéi se optimiséieren an de finalen Thermaishor-baséiert Miessungsystem ze bewäerten.
Wéi an der fréierer Artikel Serie beschriwwen, optimiséieren RTD Temperatur Sensor Systemsystemer, eng RTD ass e Widderstand vu senger Resistenz variéiert. Thermisoren schaffen ähnlech wéi RTDs. Am Géigesaz zu RTDen, déi nëmmen eng positivt Temperaturen hunn, e temmisor kann e positiven oder negativen Temperaturerbehalung hunn. Negativt Temperatursorgane (NTC) D'Thermisoren erofgoen, déi d'Temperatur eropgeet wéi d'Temperatur eropgeet, wärend positivt Temperaturer Op Fig. 1 weist d'Äntwertkaarten typesch ntc a ptc trifideroren a vergläicht hinnen op RTD Kéiren.
Gedankeë fir Temperaturbereichelen, d'RTD Kurve ass bal den Thermorstor un. RTDs ginn normalerweis a gutt bekannte standardiséierte Kéiren geliwwert, wärend der Thermisor Kéiren vum Hiersteller variéiert. Mir ginn dat am Detail an den UNRAI stolirktor Präis-Sektioun vun dëser Artikel diskutéieren.
D'Thermisoren gi vu Komposit Produkter gemaach, normalerweis Cerramics, polymers, oder Hallefugler (normalerweis Metal Oxiden) an ruretheret (Platel). D'Demherisèren kënnen Temperatur méi séier wéi Fdde kënnen, méi séier geréckelen. Dofir sinn d'Uwendungen, d'Uwendungen méi héich ginn. Zwecker. Uwendungen.
Wann dëstten defäll natc Ursésmissiter benotzt fir richtegem Temperaturefellen benotzt gouf, net 1T Princdikteur benotzt. E puer PTC Thermisoren sinn verfügbar, déi an iwwerdriwwener Schutzmeeschtere benotzt kënne ginn oder als reiftbar Fusiounen fir Sécherheetseldungen. D'Resistenz-Temperatur Curve vun engem PTC Themmisor weist eng ganz kleng NTC Regioun ier Dir de Wiessel Punkt (oder Cowe Point ass schaarf, iwwer déi der Resistenz schaarft vu verschiddene Hellegkeetsgräife schaarf vun e puer Hellegkeetsgräife fir e puer Releau Ënner iwwerwältegt Beräicher generell staark selwer ze maachen, déi deelte Schued ofginn. De Schalungspunkter ass tollangypen tëschen den 60 ° C an 120oter C an enger breet Truppepaktien an enger breet Saierkeet. Dës Artikel konzentréiert sech op NTC Thermissoren, déi typesch moossen oder iwwerwaacht Temperaturen aus -80 ° C Too to an + 150 ° C. NTC Themrrisoren hunn Resistenz Bewäertunge vun e puer Ohms op 10 Mω op 25 ° C. Wéi an Fig. 1, d'Verännerung vun der Resistenz pro Vity Pelsius ass méi ausgeschwat wéi fir resistenzant Thermometer. Verglach zu Therrisoren, den Therrisority ass héich Empfindlechkeet an d'Héichuerterbildschëltung Liewenszklärung, sou datt d'Ofbau vun der Dropistance kompenséiert gëtt. Den Thermisor Design benotzt nëmmen eng einfach 2-Drafiguratioun.
Huelverléit Ofkruedung baséiert Temperaturmiessung erfuerdert präzisionell Veraarbechtungververaarbechtung, déi a Fig. 2. 2.
Och wann de Signal Klinik einfach schéngt, fandelt et d'Gréisst, déi d'Gréisst am Kader vum ganzen Miwwel erlieft hunn, a Leeschtung vum ganze Miwwel's hir ganzt Miwwel strooft. D'Acust beheiser ACC Portefelio enthält méi Verscholatere fir d'ada71240 a wat eng Zuel vu Virdeeler hutt gouf agebaut. Wéi och ëmmer, et gi verschidde Erausfuerderungen an derfircher an optimiséierend-baséiert Temperaturmiessungssystemer.
Dësen Artikel diskutéiert all vun dësen Themen a liwwert Empfehlungen fir se ze léisen an weider den Designsprozess fir esou Systemer ze léisen.
Et ginn eng grouss Varietéit vunNtc thermisorenum Maart haut, also wielt de richtege Thermisor fir Är Applikatioun kënnen eng traunting Aufgab sinn. An an den Ëmfiserenz vu sengem namaluelesche Wäert, a wat huet d'Demandistance zu 25 ° C. Dofir huet en 10 kwendator eng Demandidor vum Nominaliwwer vun 10 k: D'Thermisoren hunn nominell oder Basis Resistenzwäerter vun e puer Ohms bis 10 mω. Themmisoren mat niddereg Rettung Bewäertunge (Nominal Resistenz vun 10 kω oder manner) ënnerstëtzen eidel Temperaturen ënner anerem méiglech Temperaturen, sou wéi 70 ° C! Tiirm bitt et vill Resistent-Ofberäicher kënnen och zu- 300 ° C ufituren, d'Occ.
Den thermishest Element ass aus Metaller Oxid. Thermisoren sinn a Ball, Radial a Smd Formen verfügbar. Thermisor Beads sinn Epouty Beschichtete oder Glas encapsuléiert fir zousätzlech Schutz. Den Epy huet de Ball Therrestoren, Brarland Volleksrassere gëlt fir den Temperaturen bis zu 150 ° C. Glasgewier Thermisoren si gëeegent fir héich Temperaturen ze moossen. All Zorte vu Mantel / Verpackungen schützen och géint Korrosioun. E puer Thermisoren wäerten och zousätzlech Hondingen fir zousätzlech Schutz an haarde Ëmfeld hunn. D'Bead Thermisoren hunn eng méi séier Äntwertzäit wéi Radial / Smd Thermider. Wéi och ëmmer, si sinn net sou haltbar. Dofir huet d'Positioun vun der Ausgrenzung vun der Oddermirkung of Umeldung oder d'Ëmwelt ze kommen, deen den Tëschenzäit läit. An der laangfrist "Stabilitéit vun engem Dellinstat hänkt vu senge Material, spendeg an Design. Zum Beispill en Epopyx-poséierte Nott IRPTTT kann 022 ° C var d'Joer änneren, wärend e sallamentéiert den Imantrad ännert.
Thermisoren kommen a verschiddene Genauegkeet. Standard Quidder hunn normalerweis eng Genauegkeet vun 0,5 ° C bis 1,5 ° C. Der thermisoror Resistenzbewäertung a Beta Wäert (Verhältnis vu 25 ° C bis 50 ° C / 85 ° C) Notéiert datt de Beta Wäert vum Thermisor variéiert vum Hiersteller. Zum Beispill, 10 kinn ntc d'accordare wéi engen Traduceter an der Wäerthëllef. Fir méi genee Systemer, ofwierdegen, wéi d'Omega ™ 44xxx Serie kënne benotzt ginn. Si hunn eng Genreegung vun 0,1 ° C oder 0,2 ° C Daketës op enger Temperatur vu 8 ° CL. Dofir sinn awer och den Temornen déi an der éischter Plaz verdeedegen, ob der Temfigellselleit sinn fir dës Applikatioun. W.e.g. notéiert datt déi méi héich d'Richtegkeet vun der OMAa 44xxir Serie, déi méi héich ass.
Fir Resistenz op Grad Celsius ze konvertéieren, gëtt de Beta Wäert normalerweis benotzt. De Beta Wäert gëtt bestëmmt andeems Dir déi zwou Temperaturpunkte kennen an déi entspriechend Resistenz op all Temperaturpunkt.
RT1 = Temperatur Resistenz 1 RT2 = Temperatur Resistenz 2 T1 = Temperatur 1 (k) T2 = Temperatur 2 (K)
De Benotzer benotzt de Betawert am nootste bei der Temperaturbereich am Projet benotzt. Déi meescht Questivator Datithets Lëscht Lëscht e Beta Wäert zesumme mat enger Resistenz Toleranz an der 25 ° C an eng Toleranz fir de Beta Wäert.
Näitkrege Pretision d'Ëmfidder an eng Héichtbaren wéi d'Oma 44xXxx Projete benotze fir Zugières Ellegie op der Linn vu Rendéus ze verdeelen. D'Equatioun 2 erfuerdert déi dräi Konstanten a, b, an c, erëm vum Sensor Hiersteller. Well d'Gaser Kooperiatiounen verbonne sinn mat dräi Temperaturen déi virlizéiert Gäscht eng Feeler per kënnt abigellt e Feeler duerch Lantararnisc) ° C) ° C) ° C).
A, B an C sinn Konstante ofgeleet vun dräi Temperaturpräisser. R = thermisor Resistenz an Ohms T = Temperatur a K Grad
Op Fig. 3 weist déi aktuell Excitation vum Sensor. Fuert déi aktuell gëtt op den Thermisor applizéiert an dee selwechte Stroum gëtt ugewannt beim Präzisioun Resisator; E Präzisiounsufistor gëtt als Referenz fir Messung benotzt. De Wäert vum Referen Deeldungsrecht muss méi grouss sinn wéi oder déi selwecht wéi den héchste Wäert bis ass, déi am Systemmëttel gemooss gouf).
Wann Dir eng exzellent Säit ofginn ass, muss déi aktuell Resistenz vum AMmеs enclеecteur, well dee maximiti ronn géif ginn. Dëst garantéiert datt d'Spannung iwwer den Sensor an d'Referenzofonfestor ass ëmmer op engem Niveau akzeptabel fir d'Elektronik. D'Feld aktuelle Quell erfuerdert e bësse méi Kappraum oder Ausgang. Wann den Thermisor eng héich Resistenz op der niddregsten moossbarem Temperatur huet, da gëtt dëst zu engem ganz nidderegen Drive aktuell. Dofir generéit d'Spannungen am Vëlker an héichem Temperatur generéiert ass kleng. Programméierbar Gewënn Stagage kënne benotzt ginn fir d'Miessung vun dësen nidderegen Niveau Signaler ze optimiséieren. Wéi och ëmmer, d'Gewënn muss dynamesch programméiert ginn well de Signalniveau aus dem Thermisor ass variéiert staark mat der Temperatur.
Eng aner Optioun ass de Gewënn ze setzen awer d'Dynamesch Drive aktuell ze benotzen. Dofir, wéi de Signalniveau aus dem TMERIISTOR ännert, ännert de Drive-aktuelle Wäert ännert dynamesch fir datt d'Spannung iwwer den Thermisor entwéckelt ass an der spezifizéierter Inprice am spezifizéierte Input. De Benotzer muss dofir garantéieren datt d'Spridquatioun iwwer d'Referenzofortor entwéckelt ass och op engem Niveau akzeptabel fir d'Elektronik. Déi éischt Optiounen erfuerderen e meeschtens klate Successioun, Konstruktioun vun der Spannten vum Spadmeits also datt d'Signal middéieren. Gëtt do eng méiglech Optioun? Betruecht Voltéierung Excitation.
WANN DC Vistetage gëtt dem ARRIGTOR op den Arimisteur applizéiert, gëtt de Stroum duerch den Thermisor an den Thermisor Resistorännerungen. Elo, mat engem Präzis wéi Representor anstatt un en Unformellen Resisteur, säin Ambidder vum am am nohaltege Flach no dësem Ambririenter fléisse. Zënter den Drive Spannung gëtt och als ADC Referenz Signal benotzt, kee Gewënn Etapp ass erfuerderlech. De Prozessor gëtt den Ënnergeld méi den Thermëschentroon ze kontrolléieren, spezifeschalt wann de Signalloendage ausgeschafft ginn duerch d'Eleef / aktuelle Wäertbedierfnes fir dat Leaf / aktuelle Wäertbedingunge kënnen ugepasst ginn. Dëst ass d'Method an dësem Artikel benotzt.
Wann den Thermisor eng kleng Resistenzbewäertung a Resistenzbereig huet, Spannung oder déi aktuell Excitatioun ka benotzt ginn. An dësem Fall ass de Drive Stroum a gewannen ka fixéieren. Du kann den Circuit wäert wéi an der Figest ugewise ginn, da gesi e Methode ass méi kaeg fir den Sënner anzerises se richteg duerch de Sënner ze kontrolléieren. Zousätzlech hëlleft d'Héichiicht vum ThermISTiir.
Spannungsreitatioun kann och fir Therwerdistenz mat wéineg Resistenz Bewäertungen benotzt ginn. De Benotzer däerf d'Benotzer ëmmer garantéieren datt dat aktuelle duerch den Sënner net ze héich ass fir de Sënner oder Uwendung.
Spannungsqualiss vereinfacht Ëmsetzung vun der Ëmfro wann Dir en Thermisor mat enger grousser Resistenzbewäertung an enger breet Temperaturbereich benotzt. Méi grouss nominell Resistenz bitt en akzeptablen Niveau vun der Bewäertung. Wéi och ëmmer, Designer musse sécher sinn datt dat aktuellt ass op engem akzeptablen Niveau iwwer d'ganz Temperaturberang ënnerstëtzt vun der Applikatioun.
Sigma-Delta Adcs bidden verschidde Virdeeler wann Dir en Thermisor Mesantsystem designt. Als éischt well d'Sir-Deta Adc elleffell sinn, extrem Äntwerte gëtt op engem Mindestander. Si bidden Flexibilitéit an der Filter Typ an Output Barud Taux. Gebaut-an der digitaler Filtere kann benotzt ginn fir all Interferenz an de Mains powered Apparater ze verdrängen. 24-wäiss Geräder sou wéi d'ad7124 Plaad hunn eng komplett Operuerdnung vu bis bis 6,7 op.
D'Gebrauch vun enger Sungmaum-Dräina adc ganz jausse de Changementsdessbereichung wärend de Systemmarifikatioun, Ass den Zäit op Maart.
Dësen Artikel benotzt, VERKABE BUSTAUER BUZUELT PA BABA, CALLEA RABAALLE, INVEBALL INPPUP, A REFERUDBUP.
Egal ob Dir Drive aktuelle benotzt oder Drive Spannung benotzt, eng Verhältniskonfiguratioun ass recommandéiert an där d'Referenzstrooss an d'Sensor Voltzell erauskommen. Dëst bedeit datt all Ännerung an der Excisiounen Quell net d'Genauegkeet vun der Moossnamen net beaflossen.
Op Fig. 5 Weist de konstante Drive aktuell fir den Thermisor a Präzis Resisor RRATF RREF, déi Spannung entwéckelt iwwer RREFT ass d'Referenz Voltrêt fir den Threfro ze moossen.
Déi Fruartikell brauch net ze sinn, wat et manner stabilt sinn, sinn all Feeler am Feld Institutionliminum eliminéiert. Allgemeng, déi aktuell Exellung am léifsten iwwer Spannungsqualisatioun ass wéinst der superer Empfindlechkeet Kontroll a besser Geräisch Immunitéit wann de Sensor an Remoritatiounen an Fernsehlungen sinn. Dës Zort vu Biasmethod gëtt normalerweis fir RTDs oder Thermisoren mat niddereg Resistenzwäerter benotzt. Wéi fir en Ustrengungsfristkti mat engem méi héije Versuergung Wäerthaft, de Signal Niveau, d'Signal Niveau benotzt gëtt, datt Volont Revalisatioun benotzt gëtt. Also Walkung änneren ass de Sold-Arritatioun vun all Arritatioun benotzt. Zum Beispill en 10 kwigmentor eng Resistenz vum 10 koft op 25 ° C. Am50 ° C, d'Resistenz vum ntc Thermisor ass 441.117 Kω. De Minimum Drive Stroum vun 50 μA huet vun der Ad7124-4 / ad7124-8 -117 ko: 22 μa benotzt, wat ass ze héich an der Operatiounsbereichung vun der Operatiounsberäich. Thermisoren ginn och normalerweis verbonne oder an der Elektronik an der Immunitéit ugeschloss, sou Immunitéit fir déi aktuell ze fueren ass net erfuerderlech.
Füügt e Sënn Widderstand an der Serie als Spannungsdirbonce Circuit wäert den aktuellen duerch den Thermisor op säi Mindestbestandungswäert ze limitéieren. An der Nominatiounssitrik huet de Wäert vum Gensourmisur géint eng Resistatioun vun 10 kopreteration vun 10 ° C, fir waren och op 25 ° C, Also gëtt 10 kloen, gelooss ginn. Well d'Temperaturen nët behern, gouf d'Resistanz vum negc Stroim verännert, am Gesetzesprovin iwwer den Orischtendaarwechten.
Wann déi gewielte Volontreferenz déi benotzt huet fir den Thermisor an / oder ustrengend mat der ADC Referenzresidage benotzt fir Miessung, de System ass op Verhältnis ze läschen.
Notéiert datt entweder de Sënn Resistenz (Voltage opgedaucht) oder de Referenzofreschter (aktuelle gedriwwen) soll eng vernünfteg Tolibs beaflossen, sou béid Variabelen vum ganze Saz.
Wann Dir verschidde Therrisoren benotzt, eng Excitatiounspannung ka benotzt ginn. Wéi och ëmmer, all Zigisstor wollt et hätt hir keen onschéinleche Sënn, wéi op Fig. 8. Anstänneg Optioun ass en externen Multiplexer oder ellestännege Suerggewalt am Staat ze benotzen, deen erlaabt een eng pretizatt Wonsch Wonsch ze deelen. Mat dëser Konfiguratioun, all Thermisor brauch e puer Setzer Zäit wann gemooss gëtt.
In summary, when designing a thermistor-based temperature measurement system, there are many questions to consider: sensor selection, sensor wiring, component selection trade-offs, ADC configuration, and how these various variables affect the overall accuracy of the system. Den nächsten Artikel an dëser Serie erkläert wéi Dir Äre System Design an de Gesamtystem Feeler Budget Option ofhänkt fir Är Zil Leeschtung ze erreechen.
Postzäit: Sep-30-2022