Senzori de temperatură integrati (Senzori de temperatură IC)—Avantaje și aplicații

Poate cel mai modern mod de a măsura temperatura în electronică este utilizarea senzorilor de temperatură IC. Astfel de senzori pot fi încorporați direct în microcircuite și, datorită dependenței caracteristicii I — V a unui compus semiconductor de temperatura acestuia, astăzi oferă dezvoltatorilor oportunități largi de a crea dispozitive de măsurare precise. Direcția se dezvoltă destul de repede, are propriile sale caracteristici, despre care vor fi discutate mai târziu în acest articol.

Senzorii integrali cu diode oferă avantaje față de termocupluri și termometre cu rezistență din platină, deși pot funcționa la temperaturi relativ scăzute — nu mai mult de 150 ° C. Senzorii sunt foarte compacti, motiv pentru care sunt încorporați convenabil și sunt, de asemenea, ieftin de fabricat.

Astfel de senzori sunt ideali pentru integrarea în regulatoare, amplificatoare, microcontrolere și alte dispozitive electronice unde este necesară monitorizarea precisă a temperaturii online.Senzorii cu diode sunt foarte sensibili și precisi - acesta este principalul lor avantaj pentru electronică.

Există din ce în ce mai multe zone în care se vor potrivi senzorii integrați. Pornind de la sistemele de măsurare a temperaturii modulelor de măsurare, terminând cu măsurarea temperaturii procesoarelor și aplicarea în sisteme de control cu ​​mulți parametri controlați: temperatură, presiune etc.

Este extrem de utilă integrarea senzorilor integrati cu diode în sistemele de monitorizare a temperaturii la distanță în scopuri de siguranță la incendiu, astfel încât alarma să fie declanșată strict atunci când temperatura depășește un prag prestabilit.

Primii senzori integrali au demonstrat deja superioritate termistori, deoarece pentru termistori dependența rezistenței de temperatură este departe de a fi liniară, iar pentru senzorii cu diodă, caracteristica de ieșire se dovedește imediat a fi liniară.

Senzorii integrali sunt clasificați ca analogi și digitali și pot furniza semnale de curent sau tensiune proporționale cu temperatura. Senzorii analogici nu își pierd din popularitate, deoarece gama lor de tensiune de funcționare este destul de mare - de la 4 la 30 de volți, în timp ce nu există sensibilitate la căderile de tensiune pe liniile de transmisie a semnalului. Deși majoritatea instrumentelor de astăzi necesită un format digital pentru datele de intrare, un semnal analogic poate fi ușor convertit în digital folosind un ADC.

În multe soluții aplicate sarcinilor de monitorizare și măsurare, senzorii cu diode au un ADC în interiorul lor, deoarece tehnologia de producție o permite - senzorul se dovedește a fi rentabil.Semnalul de ieșire al unui termometru digital integral este acum obținut în formatul 1 sau 0, ceea ce este convenabil pentru transferul la un microcontroler extern.

Funcții suplimentare sunt posibile și în senzorii de temperatură integrați: monitorizarea schimbărilor de tensiune, măsurarea temperaturii unui obiect aflat la distanță, măsurarea debitului, semnalizarea că temperatura setată a fost depășită.

Senzorii digitali de temperatură integrati, cum ar fi DS18S20, au câștigat de multă vreme popularitate pentru tehnologia 1-Wire la nivel mondial, deși inițial erau cunoscuți sub numele de senzori întrerupti DS1820.Acești senzori prezintă izolare fonică și performanțe metrologice ridicate, ceea ce este foarte important în organizarea autostrăzilor.

De mai bine de 15 ani, senzorii DS1820 sunt utilizați în construcția de sisteme de control al temperaturii în mai multe puncte în intervalul de la -55 ° C la + 125 ° C, permit monitorizarea în timp real a temperaturii și semnalează rapid faptul că temperatura depășește punctul de referință. Acest lucru este posibil datorită memoriei nevolatile încorporate în cip.

Senzorii DS18B20 sunt mai avansați — permit programarea lățimii de biți a rezultatului prin 1 -Wire, setând astfel rata de conversie. Codul digital care iese din senzor este deja rezultatul măsurării temperaturii și nu mai sunt necesare conversii.

Senzorul DS1822 este o versiune simplificată, necalibrată a senzorului DS18B20, este mai ieftin și permite sisteme de control al temperaturii în mai multe puncte cu costuri reduse. Există, de asemenea, o versiune economică cu doi pini, cum ar fi DS1822-PAR, care este alimentat în modul parazit cu un singur fir.

Există, de asemenea, un termometru cu un singur fir DS1825, care are 4 pini de adresă pentru maximum 16 adrese locale pe o linie cu un singur fir. Această caracteristică permite tehnicianului să găsească până la 16 termometre de control al temperaturii în mai multe puncte situate pe o linie în rețeaua cu 1 fir. Acest lucru nu necesită tabele de potrivire de adrese individuale pe 64 de biți, adică performanța unui astfel de sistem va crește.