თერმისტორზე დაფუძნებული ტემპერატურის გაზომვის სისტემების ოპტიმიზაცია: გამოწვევა

ეს არის პირველი სტატია ორ ნაწილად სერიაში. ამ სტატიაში პირველ რიგში განიხილავს ისტორიასა და დიზაინის გამოწვევებსთერმისტორზე დაფუძნებული ტემპერატურაგაზომვის სისტემები, ისევე როგორც მათი შედარება წინააღმდეგობის თერმომეტრის (RTD) ტემპერატურის გაზომვის სისტემებთან. იგი ასევე აღწერს თერმისტორის არჩევანს, კონფიგურაციის ვაჭრობას და სიგმა-დელტას ანალოგურ-ციფრული გადამყვანების (ADCs) მნიშვნელობას ამ განაცხადის არეალში. მეორე სტატია დეტალურად იქნება აღწერილი, თუ როგორ უნდა მოახდინოთ ოპტიმიზაცია და შეაფასოთ საბოლოო თერმისტორზე დაფუძნებული გაზომვის სისტემა.
როგორც აღწერილია წინა სტატიების სერიაში, RTD ტემპერატურის სენსორის სისტემების ოპტიმიზაციით, RTD არის რეზისტორი, რომლის წინააღმდეგობა განსხვავდება ტემპერატურით. თერმისტორები მუშაობენ ანალოგიურად RTD– ებზე. RTD– ებისგან განსხვავებით, რომელსაც მხოლოდ დადებითი ტემპერატურის კოეფიციენტი აქვს, თერმისტორს შეიძლება ჰქონდეს დადებითი ან უარყოფითი ტემპერატურის კოეფიციენტი. ნეგატიური ტემპერატურის კოეფიციენტი (NTC) თერმისტორები ამცირებენ მათ წინააღმდეგობას, როგორც ტემპერატურა იზრდება, ხოლო პოზიტიური ტემპერატურის კოეფიციენტი (PTC) თერმისტორები ზრდის მათ წინააღმდეგობას, ტემპერატურის მატებასთან ერთად. ფიგურაზე. 1 გვიჩვენებს ტიპიური NTC და PTC თერმისტორების საპასუხო მახასიათებლებს და ადარებს მათ RTD მრუდებს.
ტემპერატურის დიაპაზონის თვალსაზრისით, RTD მრუდი თითქმის ხაზოვანია, ხოლო სენსორი მოიცავს უფრო ფართო ტემპერატურულ დიაპაზონს, ვიდრე თერმისტორები (ჩვეულებრივ -200 ° C- დან +850 ° C- მდე) თერმისტორის არაწრფივი (ექსპონენციალური) ბუნების გამო. RTD– ები ჩვეულებრივ მოცემულია ცნობილ სტანდარტიზებულ მოსახვევებში, ხოლო თერმისტორის მოსახვევები განსხვავდება მწარმოებლის მიერ. ამას დეტალურად განვიხილავთ ამ სტატიის თერმისტორის შერჩევის სახელმძღვანელოს განყოფილებაში.
თერმისტორები მზადდება კომპოზიციური მასალებისგან, ჩვეულებრივ კერამიკის, პოლიმერების, ან ნახევარგამტარებისგან (ჩვეულებრივ, ლითონის ოქსიდები) და სუფთა ლითონებისგან (პლატინი, ნიკელი ან სპილენძი). თერმისტორებს შეუძლიათ ტემპერატურის ცვლილებების უფრო სწრაფად გამოვლენა, ვიდრე RTD– ები, რაც უფრო სწრაფია გამოხმაურებას. ამრიგად, თერმისტორებს ჩვეულებრივ იყენებენ სენსორების მიერ პროგრამებში, რომლებიც საჭიროებენ დაბალ ღირებულებას, მცირე ზომას, უფრო სწრაფად რეაგირებას, უფრო მაღალ მგრძნობელობას და ტემპერატურის შეზღუდულ დიაპაზონს, როგორიცაა ელექტრონიკის კონტროლი, სახლისა და შენობების კონტროლი, სამეცნიერო ლაბორატორიები ან ცივი კავშირის ანაზღაურება თერმოკულატორებისთვის კომერციულ ან სამრეწველო პროგრამებში. მიზნები. პროგრამები.
უმეტეს შემთხვევაში, NTC თერმისტორები გამოიყენება ტემპერატურის ზუსტი გაზომვისთვის და არა PTC თერმისტორებისთვის. PTC– ის ზოგიერთი თერმისტორი ხელმისაწვდომია, რომელიც შეიძლება გამოყენებულ იქნას ზედმეტად დაცვის სქემებში ან უსაფრთხოების პროგრამებისთვის გადასასვლელთან. PTC Thermistor– ის წინააღმდეგობის ტემპერატურის მრუდი გვიჩვენებს ძალიან მცირე NTC რეგიონს, სანამ მიაღწევთ შეცვლის წერტილს (ან curie წერტილს), რომლის ზემოთაც წინააღმდეგობა მკვეთრად იზრდება მასშტაბის რამდენიმე ბრძანებით, რამდენიმე გრადუსიანი ცელსიუსის დიაპაზონში. ზედმეტი პირობების პირობებში, PTC თერმისტორი წარმოქმნის ძლიერ თვითგანვითარებას, როდესაც გადართვის ტემპერატურა გადალახავს, ​​ხოლო მისი წინააღმდეგობა მკვეთრად გაიზრდება, რაც შეამცირებს შეყვანის დინებას სისტემაში, რითაც თავიდან აიცილებს დაზიანებას. PTC თერმისტორების გადართვის წერტილი, როგორც წესი, 60 ° C- დან 120 ° C- მდეა და არ არის შესაფერისი ტემპერატურის გაზომვების კონტროლისთვის ფართო სპექტრში. ამ სტატიაში ყურადღება გამახვილებულია NTC თერმისტორებზე, რომელთაც შეუძლიათ ჩვეულებრივ გაზომონ ან აკონტროლონ ტემპერატურა -80 ° C- დან +150 ° C- მდე. NTC თერმისტორებს აქვთ წინააღმდეგობის რეიტინგები, დაწყებული რამდენიმე ohms 10 MΩ- მდე 25 ° C ტემპერატურაზე. როგორც ნაჩვენებია ნახ. 1, თერმისტორებისთვის ცელსიუსის წინააღმდეგობის ცვლილება უფრო გამოხატულია, ვიდრე წინააღმდეგობის თერმომეტრებისთვის. თერმისტორებთან შედარებით, თერმისტორის მაღალი მგრძნობელობა და მაღალი წინააღმდეგობის მნიშვნელობა ამარტივებს მის შეყვანის სქემას, რადგან თერმისტორებს არ საჭიროებენ რაიმე სპეციალური გაყვანილობის კონფიგურაცია, მაგალითად, 3 მავთულის ან 4 მავთულის, ტყვიის წინააღმდეგობის ანაზღაურებისთვის. თერმისტორის დიზაინი იყენებს მხოლოდ მარტივ 2-მავთულის კონფიგურაციას.
მაღალი სიზუსტით თერმისტორზე დაფუძნებული ტემპერატურის გაზომვა მოითხოვს სიგნალის ზუსტი დამუშავებას, ანალოგურ-ციფრული კონვერტაციას, ხაზოვანი და კომპენსაციას, როგორც ეს მოცემულია ფიგურაში. 2.
მიუხედავად იმისა, რომ სიგნალის ჯაჭვი შეიძლება მარტივი ჩანდეს, არსებობს რამდენიმე სირთულე, რომელიც გავლენას ახდენს მთელი დედაპლატის ზომაზე, ღირებულებასა და შესრულებაზე. ADI– ს ზუსტი ADC პორტფოლიო მოიცავს რამდენიმე ინტეგრირებულ გადაწყვეტილებას, მაგალითად AD7124-4/AD7124-8, რომელიც უზრუნველყოფს უამრავ უპირატესობას თერმული სისტემის დიზაინისთვის, რადგან განაცხადისათვის საჭირო სამშენებლო ბლოკების უმეტესობა ჩაშენებულია. ამასთან, არსებობს სხვადასხვა გამოწვევები თერმისტორზე დაფუძნებული ტემპერატურის გაზომვის გადაწყვეტილებების დიზაინში და ოპტიმიზაციაში.
ეს სტატია განიხილავს თითოეულ ამ საკითხს და გთავაზობთ რეკომენდაციებს მათი გადაჭრისა და ამგვარი სისტემების დიზაინის პროცესის შემდგომი გამარტივებისთვის.
არსებობს მრავალფეროვანიNTC თერმისტორებიდღეს ბაზარზე, ასე რომ, თქვენი განაცხადის სწორი თერმისტორის არჩევა შეიძლება საშიში ამოცანა იყოს. გაითვალისწინეთ, რომ თერმისტორები ჩამოთვლილია მათი ნომინალური მნიშვნელობით, რაც მათი ნომინალური წინააღმდეგობაა 25 ° C ტემპერატურაზე. ამრიგად, 10 kΩ თერმისტორს აქვს ნომინალური წინააღმდეგობა 10 kΩ 25 ° C ტემპერატურაზე. თერმისტორებს აქვთ ნომინალური ან ძირითადი წინააღმდეგობის მნიშვნელობები, დაწყებული რამდენიმე ohms 10 MΩ- მდე. თერმისტორები, რომლებსაც აქვთ დაბალი წინააღმდეგობის რეიტინგი (ნომინალური წინააღმდეგობა 10 kΩ ან ნაკლები), როგორც წესი, მხარს უჭერს დაბალ ტემპერატურას, მაგალითად -50 ° C- დან +70 ° C- მდე. თერმისტორებს, რომლებსაც აქვთ უფრო მაღალი წინააღმდეგობის რეიტინგი, შეუძლიათ გაუძლოს ტემპერატურა 300 ° C- მდე.
თერმისტორის ელემენტი დამზადებულია ლითონის ოქსიდისგან. თერმისტორები ხელმისაწვდომია ბურთის, რადიალური და SMD ფორმებით. თერმისტორული მძივები არის ეპოქსიდური დაფარული ან მინის ჩასადები დამატებითი დაცვისთვის. ეპოქსიდური დაფარული ბურთის თერმისტორები, რადიალური და ზედაპირული თერმისტორები შესაფერისია 150 ° C ტემპერატურამდე ტემპერატურაზე. შუშის მძივის თერმისტორები შესაფერისია მაღალი ტემპერატურის გაზომვისთვის. ყველა სახის საიზოლაციო/შეფუთვა ასევე იცავს კოროზიისგან. ზოგიერთ თერმისტორს ასევე ექნება დამატებითი სათავსოები დამატებით დაცვას მკაცრი გარემოში. მძივების თერმისტორებს აქვთ უფრო სწრაფი რეაგირების დრო, ვიდრე რადიალური/SMD თერმისტორები. თუმცა, ისინი არც ისე გამძლეა. ამრიგად, გამოყენებული თერმისტორის ტიპი დამოკიდებულია საბოლოო გამოყენებასა და გარემოზე, რომელშიც მდებარეობს თერმისტორი. თერმისტორის გრძელვადიანი სტაბილურობა დამოკიდებულია მის მასალას, შეფუთვასა და დიზაინზე. მაგალითად, ეპოქსიდური დაფარული NTC თერმისტორს შეუძლია შეცვალოს 0.2 ° C წელიწადში, ხოლო დალუქული თერმისტორი მხოლოდ 0.02 ° C წელიწადში იცვლება.
თერმისტორები სხვადასხვა სიზუსტით მოდის. სტანდარტულ თერმისტორებს, როგორც წესი, აქვთ სიზუსტე 0.5 ° C- დან 1.5 ° C- მდე. თერმისტორის წინააღმდეგობის ნიშანი და ბეტა მნიშვნელობა (თანაფარდობა 25 ° C- დან 50 ° C/85 ° C) აქვს ტოლერანტობა. გაითვალისწინეთ, რომ თერმისტორის ბეტა ღირებულება განსხვავდება მწარმოებლის მიერ. მაგალითად, 10 kΩ NTC თერმისტორებს სხვადასხვა მწარმოებლისგან ექნებათ სხვადასხვა ბეტა მნიშვნელობები. უფრო ზუსტი სისტემებისთვის შეიძლება გამოყენებულ იქნას თერმისტორები, როგორიცაა Omega ™ 44xxx სერია. მათ აქვთ სიზუსტე 0.1 ° C ან 0.2 ° C ტემპერატურის დიაპაზონში 0 ° C- დან 70 ° C- მდე. ამრიგად, ტემპერატურის დიაპაზონი, რომლის გაზომვაც შესაძლებელია და ტემპერატურის დიაპაზონში საჭირო სიზუსტე განსაზღვრავს, რამდენად შესაფერისია თერმისტორები ამ აპლიკაციისთვის. გთხოვთ გაითვალისწინოთ, რომ რაც უფრო მაღალია ომეგა 44xxx სერიის სიზუსტე, მით უფრო მაღალია ღირებულება.
წინააღმდეგობის გაწევისას ცელსიუსზე გადასასვლელად, ჩვეულებრივ გამოიყენება ბეტა მნიშვნელობა. ბეტა ღირებულება განისაზღვრება ორი ტემპერატურის წერტილის ცოდნით და შესაბამისი წინააღმდეგობის გააზრებით თითოეულ ტემპერატურულ წერტილში.
RT1 = ტემპერატურის წინააღმდეგობა 1 RT2 = ტემპერატურის წინააღმდეგობა 2 T1 = ტემპერატურა 1 (კ) T2 = ტემპერატურა 2 (კ)
მომხმარებელი იყენებს ბეტა მნიშვნელობას, რომელიც ყველაზე ახლოს არის პროექტში გამოყენებულ ტემპერატურულ დიაპაზონში. თერმისტორული მონაცემთა ცხრილების უმეტესობა ჩამოთვლილია ბეტა მნიშვნელობასთან ერთად, წინააღმდეგობის ტოლერანტობასთან ერთად 25 ° C ტემპერატურაზე და ტოლერანტობა ბეტა ღირებულებისთვის.
უფრო მაღალი ზუსტი თერმისტორები და მაღალი სიზუსტის შეწყვეტის გადაწყვეტილებები, როგორიცაა Omega 44xxx სერია, იყენებენ შტაინჰარტ-ჰარტის განტოლებას, რომ წინააღმდეგობა გაუწიონ გრადუსიან ცელსიუსს. განტოლება 2 მოითხოვს სამი მუდმივს A, B და C, რომელიც კვლავ უზრუნველყოფილია სენსორის მწარმოებლის მიერ. იმის გამო, რომ განტოლების კოეფიციენტები წარმოიქმნება სამი ტემპერატურის წერტილის გამოყენებით, შედეგად განტოლება ამცირებს ხაზოვანი ხაზით დანერგულ შეცდომას (როგორც წესი, 0.02 ° C).
A, B და C არის მუდმივები, რომლებიც მიღებულია ტემპერატურის სამი წერტილიდან. R = თერმისტორის წინააღმდეგობა ohms t = ტემპერატურა K გრადუსებში
ფიგურაზე. 3 გვიჩვენებს სენსორის მიმდინარე აგზნებას. წამყვანი დენი გამოიყენება თერმისტორზე და იგივე დენი გამოიყენება ზუსტი რეზისტორზე; ზუსტი რეზისტორი გამოიყენება, როგორც მინიშნება გაზომვისთვის. საცნობარო რეზისტორის მნიშვნელობა უნდა იყოს მეტი ან ტოლი თერმისტორის წინააღმდეგობის უმაღლესი მნიშვნელობის შესახებ (სისტემაში იზომება ყველაზე დაბალი ტემპერატურაზე).
აგზნების დენის არჩევისას, თერმისტორის მაქსიმალური წინააღმდეგობა კვლავ უნდა იქნას გათვალისწინებული. ეს უზრუნველყოფს, რომ ძაბვა სენსორისა და საცნობარო რეზისტორის გასწვრივ ყოველთვის არის ელექტრონიკის მისაღებად მისაღები დონეზე. ველის მიმდინარე წყაროს მოითხოვს გარკვეული ყურსასმენის ან გამომავალი შესატყვისი. თუ თერმისტორს აქვს მაღალი წინააღმდეგობა ყველაზე დაბალ გაზომვადი ტემპერატურაზე, ეს გამოიწვევს ძალიან დაბალი წამყვანი დენის. ამიტომ, თერმისტორის მასშტაბით წარმოქმნილი ძაბვა მაღალ ტემპერატურაზე მცირეა. პროგრამირებადი მოგების ეტაპები შეიძლება გამოყენებულ იქნას ამ დაბალი დონის სიგნალების გაზომვის ოპტიმიზაციისთვის. ამასთან, მოგება დინამიურად უნდა იყოს დაპროგრამებული, რადგან თერმისტორისგან სიგნალის დონე მნიშვნელოვნად განსხვავდება ტემპერატურით.
კიდევ ერთი ვარიანტია მოგების დაყენება, მაგრამ გამოიყენეთ დინამიური წამყვანი დენი. ამრიგად, თერმისტორისგან სიგნალის დონე იცვლება, წამყვანი დენის მნიშვნელობა დინამიურად იცვლება ისე, რომ თერმისტორის მასშტაბით განვითარებული ძაბვა ელექტრონული მოწყობილობის მითითებულ შეყვანის დიაპაზონშია. მომხმარებელმა უნდა უზრუნველყოს, რომ საცნობარო რეზისტორის მასშტაბით განვითარებული ძაბვა ასევე ელექტრონიკისთვის მისაღებია. ორივე ვარიანტი მოითხოვს კონტროლის მაღალ დონეს, ძაბვის მუდმივ მონიტორინგს თერმისტორის მასშტაბით, რათა ელექტრონიკამ შეძლოს სიგნალის გაზომვა. არსებობს უფრო მარტივი ვარიანტი? განვიხილოთ ძაბვის აგზნება.
როდესაც DC ძაბვა გამოიყენება თერმისტორზე, თერმისტორის მეშვეობით დენი ავტომატურად მასშტაბებს, რადგან თერმისტორის წინააღმდეგობა იცვლება. ახლა, სიზუსტის გაზომვის რეზისტორის გამოყენებით, საცნობარო რეზისტორის ნაცვლად, მისი მიზანია თერმისტორის მეშვეობით მიედინება დენის გამოანგარიშება, რითაც საშუალებას იძლევა გამოითვალოს თერმისტორის წინააღმდეგობა. მას შემდეგ, რაც წამყვანი ძაბვა ასევე გამოიყენება ADC საცნობარო სიგნალად, არ არის საჭირო მოგების ეტაპი. პროცესორს არ აქვს თერმისტორის ძაბვის მონიტორინგის სამუშაო, იმის დადგენა, შესაძლებელია თუ არა სიგნალის დონის გაზომვა ელექტრონიკით, და გაანგარიშება, თუ რა უნდა მოხდეს დისკის მომატება/მიმდინარე მნიშვნელობის კორექტირება. ეს არის მეთოდი, რომელიც გამოიყენება ამ სტატიაში.
თუ თერმისტორს აქვს მცირე წინააღმდეგობის ნიშანი და წინააღმდეგობის დიაპაზონი, შეიძლება გამოყენებულ იქნას ძაბვა ან დენის აგზნება. ამ შემთხვევაში, წამყვანი დენი და მოგება შეიძლება დაფიქსირდეს. ამრიგად, წრე იქნება, როგორც ნაჩვენებია ნახაზში 3. ეს მეთოდი მოსახერხებელია იმით, რომ შესაძლებელია დენის კონტროლი სენსორისა და საცნობარო რეზისტორის მეშვეობით, რაც ღირებულია დაბალი ენერგიის პროგრამებში. გარდა ამისა, თერმისტორის თვითგამოთვალეთ მინიმუმამდეა დაყვანილი.
ძაბვის აგზნება ასევე შეიძლება გამოყენებულ იქნას თერმისტორებისთვის, რომლებსაც აქვთ დაბალი წინააღმდეგობის რეიტინგი. ამასთან, მომხმარებელმა ყოველთვის უნდა უზრუნველყოს, რომ სენსორის მეშვეობით დენი არც ისე მაღალია სენსორისთვის ან პროგრამისთვის.
ძაბვის აგზნება ამარტივებს განხორციელებას თერმისტორის დიდი წინააღმდეგობის შეფასების და ფართო ტემპერატურის დიაპაზონის გამოყენებით. უფრო დიდი ნომინალური წინააღმდეგობა უზრუნველყოფს შეფასებული დენის მისაღები დონეს. ამასთან, დიზაინერებმა უნდა უზრუნველყონ, რომ დენი მისაღები დონეზე იმყოფება მთელი ტემპერატურის დიაპაზონში, რომელიც მხარს უჭერს პროგრამას.
სიგმა-დელტა ADC- ები გთავაზობთ რამდენიმე უპირატესობას თერმისტორის გაზომვის სისტემის შექმნისას. პირველი, იმის გამო, რომ Sigma-Delta ADC ანალოგურ შეყვანას ანალიზებს, გარე ფილტრაცია ინახება მინიმუმამდე და ერთადერთი მოთხოვნაა მარტივი RC ფილტრი. ისინი უზრუნველყოფენ მოქნილობას ფილტრის ტიპში და გამომავალი ბუდის სიჩქარით. ჩამონტაჟებული ციფრული ფილტრაცია შეიძლება გამოყენებულ იქნას მაგისტრალურ მოწყობილობებში ნებისმიერი ჩარევის ჩასახშობად. 24-ბიტიან მოწყობილობებს, როგორიცაა AD7124-4/AD7124-8, აქვთ სრული რეზოლუცია 21,7 ბიტამდე, ამიტომ ისინი უზრუნველყოფენ მაღალ რეზოლუციას.
Sigma-Delta ADC– ის გამოყენება მნიშვნელოვნად ამარტივებს თერმისტორის დიზაინს, ხოლო ამცირებს სპეციფიკაციას, სისტემის ღირებულებას, დაფის ადგილს და ბაზარზე დრო.
ამ სტატიაში გამოყენებულია AD7124-4/AD7124-8, როგორც ADC, რადგან ისინი დაბალი ხმაურია, დაბალი დენი, ზუსტი ADC– ები ჩაშენებული PGA, ჩამონტაჟებული მითითებით, ანალოგური შეყვანის და საცნობარო ბუფერით.
იმისდა მიუხედავად, იყენებთ თუ არა დისკის დენის ან დისკის ძაბვას, რეკომენდებულია რატიომეტრული კონფიგურაცია, რომელშიც მითითების ძაბვა და სენსორის ძაბვა მოდის იმავე წამყვანი წყაროდან. ეს ნიშნავს, რომ აგზნების წყაროს ნებისმიერი ცვლილება არ იმოქმედებს გაზომვის სიზუსტეზე.
ფიგურაზე. 5 გვიჩვენებს თერმისტორისა და ზუსტი რეზისტორული RREF– ის მუდმივი დენის დენის, RREF– ის მასშტაბით განვითარებული ძაბვა არის საცნობარო ძაბვა თერმისტორის გაზომვისთვის.
ველის დენი არ არის საჭირო ზუსტი და შეიძლება იყოს ნაკლებად სტაბილური, რადგან ამ კონფიგურაციაში გამოირიცხება ველის დენის ნებისმიერი შეცდომა. საერთოდ, ამჟამინდელი აგზნება უპირატესობას ანიჭებს ძაბვის აგზნებას უმაღლესი მგრძნობელობის კონტროლისა და ხმაურის უკეთესი იმუნიტეტის გამო, როდესაც სენსორი მდებარეობს შორეულ ადგილებში. მიკერძოების ამ ტიპის მეთოდი, როგორც წესი, გამოიყენება RTD– ებისთვის ან თერმისტორებისთვის, რომლებსაც აქვთ დაბალი წინააღმდეგობის მნიშვნელობები. ამასთან, თერმისტორისთვის, რომელსაც აქვს უფრო მაღალი წინააღმდეგობის მნიშვნელობა და უფრო მაღალი მგრძნობელობა, თითოეული ტემპერატურის ცვლილებით წარმოქმნილი სიგნალის დონე უფრო დიდი იქნება, ამიტომ გამოიყენება ძაბვის აგზნება. მაგალითად, 10 kΩ თერმისტორს აქვს წინააღმდეგობა 10 kΩ 25 ° C ტემპერატურაზე. -50 ° C ტემპერატურაზე, NTC თერმისტორის წინააღმდეგობაა 441.117 kΩ. AD7124-4/AD7124-8 მიერ მოწოდებული 50 μA მინიმალური დენის დენი წარმოქმნის 441.117 kΩ × 50 μA = 22 V, რომელიც ძალიან მაღალია და ამ პროგრამის არეალში გამოყენებული ყველაზე ხელმისაწვდომი ADC– ების საოპერაციო დიაპაზონის გარეთ. თერმისტორები ასევე ჩვეულებრივ უკავშირდებიან ან განლაგებულნი არიან ელექტრონიკის მახლობლად, ამიტომ დენის მართვის იმუნიტეტი არ არის საჭირო.
Sense რეზისტორის დამატება სერიაში, როგორც ძაბვის გამყოფი წრე, თერმისტორის მეშვეობით შეზღუდავს დენის მინიმალურ წინააღმდეგობის მნიშვნელობას. ამ კონფიგურაციაში, გრძნობის რეზისტორის rsense– ის მნიშვნელობა უნდა იყოს ტოლი თერმისტორის წინააღმდეგობის მნიშვნელობის შესახებ 25 ° C– ის საცნობარო ტემპერატურაზე, ასე რომ, გამომავალი ძაბვა ტოლი იქნება საცნობარო ძაბვის შუა წერტილზე, მის ნომინალურ ტემპერატურაზე 25 ° CC– ით, თუ 10 kΩ თერმისტორის წინააღმდეგობაა 10 kΩ– ზე, 25 ° C– ზე გამოყენებული იქნება, rsense– ზე, უნდა იყოს 10 kΩ. ტემპერატურა იცვლება, NTC თერმისტორის წინააღმდეგობა ასევე იცვლება და თერმისტორის მასშტაბით დისკის ძაბვის თანაფარდობა ასევე იცვლება, რის შედეგადაც გამომავალი ძაბვა პროპორციულია NTC თერმისტორის წინააღმდეგობასთან.
თუ შერჩეული ძაბვის მითითება, რომელიც გამოიყენება თერმისტორის ან/და RSENSE ენერგიაზე, შეესაბამება ADC საცნობარო ძაბვას, რომელიც გამოიყენება გაზომვისთვის, სისტემა მითითებულია რატიომეტრიულ გაზომვაში (სურათი 7) ისე, რომ ნებისმიერი აგზნებით დაკავშირებული შეცდომის ძაბვის წყარო მიკერძოებული იქნება.
გაითვალისწინეთ, რომ ან გრძნობის რეზისტორს (ძაბვის ამოძრავებას) ან საცნობარო რეზისტორს (დინებას მართავს) უნდა ჰქონდეს დაბალი საწყისი ტოლერანტობა და დაბალი დრიფტი, რადგან ორივე ცვლადმა შეიძლება გავლენა მოახდინოს მთელი სისტემის სიზუსტეზე.
მრავალჯერადი თერმისტორის გამოყენებისას შეიძლება გამოყენებულ იქნას ერთი აგზნების ძაბვა. ამასთან, თითოეულ თერმისტორს უნდა ჰქონდეს საკუთარი ზუსტი გრძნობის რეზისტორი, როგორც ეს მოცემულია ნახ. 8. კიდევ ერთი ვარიანტია ON სახელმწიფოში გარე მულტიპლექსის ან დაბალი რეზისტენტობის შეცვლა, რაც საშუალებას იძლევა გაზიაროთ ერთი ზუსტი გრძნობის რეზისტორის გაზიარება. ამ კონფიგურაციით, თითოეულ თერმისტორს სჭირდება გარკვეული დასახლების დრო, როდესაც იზომება.
მოკლედ რომ ვთქვათ, თერმისტორზე დაფუძნებული ტემპერატურის გაზომვის სისტემის შექმნისას, გასათვალისწინებელია მრავალი კითხვა: სენსორის შერჩევა, სენსორის გაყვანილობა, კომპონენტის შერჩევის ვაჭრობა, ADC კონფიგურაცია და როგორ მოქმედებს ეს სხვადასხვა ცვლადი სისტემის საერთო სიზუსტეზე. ამ სერიის შემდეგი სტატია განმარტავს, თუ როგორ უნდა მოახდინოთ თქვენი სისტემის დიზაინის ოპტიმიზაცია და სისტემის შეცდომების საერთო ბიუჯეტი თქვენი სამიზნე შესრულების მისაღწევად.