Farklı türde sensör teknolojileri ve endüstri talebinde önemli farklılıklar vardır, bu da belirli uygulamalar için en iyi sıcaklık sensörünü seçmeyi son derece zorlaştırır.,Birçok uygulama kesin okumalar gerektirir, bu nedenle mevcut çeşitli ürünleri değerlendirmek gerekir.
Sıcaklık sensörlerini seçerken, tasarım gereksinimlerini karşılamak için çoklu faktörleri dengelemek gerekir: doğruluk, yanıt süresi, iletişim protokolü, çevresel tolerans,Güç tüketimiSensörler genellikle dört tür analog gerilim çıkışı ve bir tür dijital sinyal çıkışına ayrılır:
Termokopüler: Geniş bir sıcaklık aralığı ve dayanıklılığı ile düşükten + 1800 ° C'ye kadar sıcaklıkları ölçebilir. Termokopiller dayanıklı ve dayanıklıdır.sert ortamlara dayanabilen ve hızlı sıcaklık değişimlerine hızlı bir şekilde yanıt verenBununla birlikte, doğrulukları ve istikrarları diğer sensörler kadar iyi değildir ve sinyal koşullaması gerektirir.Termokopüler, çelik ve cam üretimi gibi ağır endüstriler için son derece uygundur, yüksek ısı ev ve ticari aletler.
Direniş Sıcaklığı Detektörü (RTD): Yüksek doğruluk ve istikrarla, son derece yüksek hassasiyeti gerektiren endüstriyel otomasyon ve süreç kontrol alanları için çok uygundur.Gıda ve ilaç endüstrilerinde yaygın olarak kullanılan RTD, bira üretimi gibi işlemler sırasında sıkı bir sıcaklık kontrolü elde etmek için kullanılır., dezenfeksiyon ve kızartma. RTD, HVAC sistemleri, ayrıca inkubatörler ve analitik aletler gibi laboratuvar ve tıbbi ekipmanlar için doğru sıcaklık ölçümleri sağlayabilir.Termokopüler gibi alternatiflerle karşılaştırıldığında, RTD'ler daha yüksek maliyetlere sahip olabilir ve ince tel veya ince film algılama elemanlarına bağlı oldukları için daha kırılgan olabilirler.Bu da tasarımın karmaşıklığını ve maliyetini arttırır..
Termistor: Sıcaklığa ve yüksek hassasiyete göre değişen bir direnç değerine sahip yarı iletkenlerden yapılmış bir direnç.Küçük sıcaklık değişiklikleri ve büyük direnç değişiklikleri, yüksek çözünürlükle küçük sıcaklık dalgalanmalarının tespit edilmesini sağlarTermistorlar küçük boyutlara, hızlı yanıt hızına ve düşük maliyetlere sahiptir ve mikro çekirdeklerden daha büyük problara kadar çeşitli özellikleri kapsar.Termistörler, sınırlı bir sıcaklık aralığındaki uygulamalar için uygundur, tipik olarak -50 ° C ile 150 ° C arasında. Termistörler, çevresel veya insan sıcaklığı ile ilgili tıbbi cihazlar ve tüketici elektroniği de dahil olmak üzere çok çeşitli uygulamalara sahiptir.ve otomotiv uygulamaları, batarya yönetim sistemleri, tüketici elektroniği, yangın ve duman algılama ve diğer alanlar.termistörlerin doğrusal olmayan direnç eğrisi, direnç değerini sıcaklığa doğru dönüştürmek için dönüşüm formülleri veya arama tabloları gerektirir., ve RTD'lerle karşılaştırıldığında, termistörler zamanla sürüklenebilir.
Diyot sıcaklık sensörü: Hızlı tepki hızı ve diğer üç analog sensöre kıyasla daha küçük boyutla, kolayca mikro denetleyici, analog-dijital dönüştürücü (ADC),ve uygulama özel entegre devreler (ASIC)Diyot sıcaklık sensörü, -55 ° C'den +150 ° C'ye kadar sınırlı bir sıcaklık aralığı ile yüksek maliyet etkinliğine sahiptir.endüstriyel otomasyonBu tür sensörlerin doğruluğu RTD'den daha düşüktür, sistem gürültüsüne duyarlıdır,ve genellikle farklı cihazlar arasındaki tutarlı okumaları sağlamak için kalibrasyonu gerektirir.
Dijital sıcaklık sensörü: Sıcaklığı ölçmek ve doğrudan dijital çıkış sağlamak için kullanılan bir tür entegre devre (IC),Tipik olarak SMBus gibi standart iletişim protokolleri aracılığıyla veri iletir.Dijital sensörler, analog sensörler gibi harici sinyal şartlandırma, güçlendirme ve analog-dijital dönüşüm gerektirmez.
Seçim prensibi
Uygun bir sıcaklık sensörü seçmek doğruluk, yanıt süresi, dayanıklılık ve maliyet arasında bir denge gerektirir.ya da endüstri gereksinimlerine göre uygun bileşenleri seçmek.
Sıcaklık sensörünün seçildiği çalışma ortamı çok önemli bir rol oynamaktadır.Termistörler veya yarı iletken sensörleri kontrol edilen ortamlar için daha uygundur.Maliyet ve ölçeklenebilirlik de seri üretimde dikkate alınması gereken faktörlerdir - termistörler maliyet açısından verimlidirken, RTD'ler ve üst düzey termoküpler uzun vadeli istikrarlıdır.
Doğruluk ve pratiklik arasındaki karşılaştırma, tasarımcılar için seçim sürecinde aynı derecede önemlidir.Ama doğrulukları nispeten düşük.Yanıt süresi ve konumu eşit derecede kritiktir - termokopüler ve termistorlar gibi hafif sensörler hızlı yanıt hızlarına sahiptir, ancak kurulum yeri performansı etkileyebilir.
Sensörlerin ve ilgili devrelerin maliyeti, özellikle tüketici ürünlerinde veya seri üretimlerde seçimi büyük ölçüde etkileyecektir.Analog sensörler sinyal koşullandırması gerektirir.Analog devreleri azaltmak ve kalibrasyon çalışmaları, biraz daha yüksek maliyetli dijital sensörleri seçmek makul olsa bile, genel maliyetleri en aza indirebilir.
Dijital sensörler ve özellikleri
Dijital sensörler, analog sinyalleri içten olarak dönüştürür ve tipik olarak daha iyi gürültü direnci ve daha karmaşık veri işleme koyma yeteneği ile dijital akış biçiminde veri aktarır.Analog cihazlar, Inc. (ADI) çok çeşitli analog ve dijital sıcaklık sensörü ürün kombinasyonları sunar ve tasarımcılar hangi ürünün uygulama ihtiyaçlarını en iyi karşıladığını dikkatlice değerlendirmelidir.Aşağıda bazı dijital sensörlere kısa bir tanıtım var.
Kesin sıcaklık okumaları gerekirse, doğruluk en önemli seçim faktörü olabilir.ve yüksek hassasiyetli sıcaklık izleme devresini elde etmek için 1 telli bir otobüs aracılığıyla bir mikro denetleyiciyle iletişim kurabilir (Şekil 1)Her MAX31888'in kendi benzersiz 64 bit kayıt numarası vardır.