Entegre Sıcaklık Sensörleri (IC Sıcaklık Sensörleri)—Avantajları ve Uygulamaları
Elektronikte sıcaklığı ölçmenin belki de en modern yolu, IC sıcaklık sensörlerinin kullanılmasıdır. Bu tür sensörler doğrudan mikro devrelere yerleştirilebilir ve yarı iletken bir bileşiğin I - V özelliğinin sıcaklığına bağlı olması nedeniyle, bugün geliştiricilere doğru ölçüm cihazları oluşturmak için geniş fırsatlar sağlar. Yön oldukça hızlı gelişiyor, bu makalenin ilerleyen kısımlarında tartışılacak olan kendine has özellikleri var.
Diyot entegre sensörler, diğer sensörlere göre avantajlar sunar. termokupllar ve platin dirençli termometreler, nispeten düşük sıcaklıklarda çalışabilmelerine rağmen - 150 ° C'den fazla değil. Sensörler çok kompakttır, bu nedenle uygun şekilde yerleşiktirler ve ayrıca üretimleri ucuzdur.
Bu tür sensörler, doğru çevrimiçi sıcaklık izlemenin gerekli olduğu regülatörler, amplifikatörler, mikro denetleyiciler ve diğer elektronik cihazlara entegrasyon için idealdir.Diyot sensörleri çok hassas ve hassastır - bu onların elektronik için ana avantajıdır.
Entegre sensörlerin sığacağı daha fazla alan var. Ölçüm modüllerinin sıcaklık ölçüm sistemlerinden başlayarak, işlemcilerin sıcaklık ölçümü ve birçok kontrol edilen parametreye sahip kontrol sistemlerinde uygulama: sıcaklık, basınç, vb.
Yangın güvenliği amacıyla entegre diyot sensörlerini uzaktan sıcaklık izleme sistemlerine entegre etmek son derece yararlıdır, böylece sıcaklık önceden belirlenmiş bir eşiği aştığında kesinlikle alarm tetiklenir.
İlk entegre sensörler zaten üstünlük göstermiştir. termistörler, çünkü termistörler için direncin sıcaklığa bağımlılığı doğrusal olmaktan uzaktır ve diyot sensörleri için çıkış karakteristiği hemen doğrusal olur.
Entegre sensörler analog ve dijital olarak sınıflandırılır ve sıcaklıkla orantılı akım veya voltaj sinyalleri sağlayabilir. Analog sensörler popülaritesini kaybetmez, çünkü çalışma voltaj aralığı oldukça geniştir - 4 ila 30 volt, sinyal iletim hatlarında voltaj düşüşlerine karşı hassasiyet yoktur. Günümüzde çoğu enstrüman, giriş verileri için dijital bir format gerektirse de, bir analog sinyal, bir ADC kullanılarak kolayca dijitale dönüştürülebilir.
İzleme ve ölçüm görevlerine uygulanan birçok çözümde, üretim teknolojisi buna izin verdiği için diyot sensörlerinin içinde bir ADC bulunur - sensörün uygun maliyetli olduğu ortaya çıkar.Dijital integral termometrenin çıkış sinyali artık harici bir mikrodenetleyiciye transfer için uygun olan 1 veya 0 formatında elde edilir.
Entegre sıcaklık sensörlerinde ek işlevler de mümkündür: voltaj değişikliklerinin izlenmesi, uzaktaki bir nesnenin sıcaklığının ölçülmesi, akış miktarının ölçülmesi, ayarlanan sıcaklığın aşıldığının bildirilmesi.
DS18S20 gibi entegre dijital sıcaklık sensörleri, orijinal olarak üretilmeyen DS1820 sensörleri olarak bilinmesine rağmen, dünya çapında 1-Wire teknolojisi için uzun süredir popülerlik kazanmıştır.Bu sensörler, otoyolların düzenlenmesi sırasında çok önemli olan gürültü izolasyonu ve yüksek metrolojik performansa sahiptir.
15 yılı aşkın bir süredir DS1820 sensörleri, -55 °C ila + 125 °C aralığında çok noktalı sıcaklık kontrol sistemlerinin yapımında kullanılmaktadır, gerçek zamanlı sıcaklık izlemeye olanak tanır ve sıcaklığın doğru olduğunu hızlı bir şekilde bildirir. ayar noktasını aşar. Bu, çipte yerleşik kalıcı bellek sayesinde mümkündür.
DS18B20 sensörleri daha gelişmiştir — sonucun bit genişliğinin 1 -Wire aracılığıyla programlanmasına izin verir, böylece dönüşüm oranını ayarlar. Sensörden çıkan dijital kod zaten sıcaklık ölçümünün sonucudur ve başka dönüştürme yapılmasına gerek yoktur.
DS1822 sensörü, DS18B20 sensörünün basitleştirilmiş, kalibre edilmemiş bir versiyonudur, daha ucuzdur ve düşük maliyetli çok noktalı sıcaklık kontrol sistemlerine izin verir. DS1822-PAR gibi parazitik tek telli modda çalışan ekonomik bir iki pimli versiyonu da vardır.
Tek telli bir hatta maksimum 16 yerel adres için 4 adres pimine sahip bir DS1825 tek telli termometre de vardır. Bu özellik, teknisyenin 1-Wire ağdaki bir hat üzerinde bulunan 16 adede kadar çok noktalı sıcaklık kontrol termometresini bulmasını sağlar. Bu, 64 bitlik bireysel adreslerin eşleştirme tablolarını gerektirmez, yani böyle bir sistemin performansı artacaktır.