Ena ke sehlooho sa pele letotong la likarolo tse peli. Sengoliloeng sena se tla qala ho tšohla nalane le liphephetso tsa moralo oamocheso o thehiloeng ho thermistorlitsamaiso tsa ho lekanya, hammoho le papiso ea tsona le mekhoa ea ho lekanya mocheso oa resistance thermometer (RTD). E tla boela e hlalose khetho ea thermistor, configuration trade-offs, le bohlokoa ba sigma-delta analog-to-digital converters (ADCs) sebakeng sena sa kopo. Sengoloa sa bobeli se tla qaqisa mokhoa oa ho ntlafatsa le ho lekola sistimi ea ho qetela e thehiloeng ho thermistor.
Joalokaha ho hlalositsoe letotong la sengoloa se fetileng, Optimizing RTD Temperature Sensor Systems, RTD ke mohanyetsi eo khanyetso ea eona e fapaneng le mocheso. Thermitor e sebetsa ka mokhoa o ts'oanang le li-RTD. Ho fapana le li-RTD, tse nang le mocheso o motle feela, thermistor e ka ba le coefficient e ntle kapa e mpe ea mocheso. Lithempereithara tse mpe (NTC) li fokotsa khanyetso ea tsona ha mocheso o ntse o phahama, ha lithempereithara tse ntle (PTC) li eketsa khanyetso ha mocheso o ntse o phahama. Ka feiga. 1 e bonts'a litšobotsi tsa karabelo tsa li-thermistor tse tloaelehileng tsa NTC le PTC mme e li bapisa le li-curve tsa RTD.
Mabapi le mocheso oa mocheso, sekhahla sa RTD se batla se lekana, 'me mochine o koahela mocheso o pharaletseng haholo ho feta li-thermistors (ka tloaelo -200 ° C ho ea + 850 ° C) ka lebaka la tlhaho e sa tloaelehang (exponential) ea thermistor. Hangata li-RTD li fanoa ka li-curve tse tloaelehileng tse tloaelehileng, ha li-curve tsa thermistor li fapana ho ea ka moetsi. Re tla tšohla sena ka botlalo karolong ea tataiso ea khetho ea thermistor ea sengoloa sena.
Thermistor e entsoe ka thepa e kopantsoeng, hangata li-ceramics, polymers, kapa semiconductors (hangata li-oxide tsa tšepe) le litšepe tse hloekileng (polatinamo, nickel kapa koporo). Thermistor e khona ho bona liphetoho tsa mocheso ka potlako ho feta RTDs, e fana ka maikutlo a potlakileng. Ka hona, li-thermistor hangata li sebelisoa ke li-sensor lits'ebetsong tse hlokang litšenyehelo tse tlase, boholo bo nyane, karabelo e potlakileng, kutlo e phahameng, le mefuta e fokolang ea mocheso, joalo ka taolo ea lisebelisoa tsa elektroniki, taolo ea ntlo le meaho, lilaboratori tsa mahlale, kapa matšeliso a batang bakeng sa li-thermocouples khoebong. kapa lits'ebetso tsa indasteri. merero. Lisebelisoa.
Maemong a mangata, li-thermistor tsa NTC li sebelisoa bakeng sa tekanyo e nepahetseng ea mocheso, eseng li-thermistor tsa PTC. Li-thermistor tse ling tsa PTC lia fumaneha tse ka sebelisoang ho li-circuits tsa tšireletso tse fetang nako e telele kapa e le li-fuse tse lokisetsoang bocha bakeng sa lits'ebetso tsa ts'ireletso. The ho hanyetsa-mocheso mothinya oa PTC thermistor bontša sebaka se senyenyane haholo NTC pele fihla ntlha switjha (kapa Curie ntlha), ka holimo eo ho hanyetsa nyoloha ka matla ka litaelo tse 'maloa tsa boholo ka mefuta e fapaneng ya likhato tse' maloa Celsius. Tlas'a maemo a overcurrent, PTC thermistor e tla hlahisa mocheso o matla oa ho itšeha ha mocheso oa ho fetola o fetisitsoe, 'me ho hanyetsa ha oona ho tla phahama haholo, e leng ho tla fokotsa ho kenya letsoho tsamaisong, kahoo ho thibela tšenyo. Sebaka sa ho fetola li-thermistor tsa PTC hangata se pakeng tsa 60 ° C le 120 ° C 'me ha sea lokela ho laola litekanyo tsa mocheso mefuteng e mengata ea lisebelisoa. Sengoliloeng sena se tsepamisitse maikutlo ho li-thermistor tsa NTC, tseo ka tloaelo li khonang ho lekanya kapa ho hlokomela mocheso ho tloha ho -80°C ho isa +150°C. Thermistor ea NTC e na le litekanyetso tsa ho hanyetsa ho tloha ho ohms tse seng kae ho isa ho 10 MΩ ho 25°C. Joalokaha ho bontšitsoe feiga. 1, phetoho ea ho hanyetsa ka tekanyo ea Celsius bakeng sa li-thermistors e bonahala haholo ho feta li-thermometer tsa ho hanyetsa. Ha ho bapisoa le li-thermistor, kutlo e phahameng ea thermistor le boleng bo phahameng ba ho hanyetsa li nolofatsa potoloho ea eona ea ho kenya, kaha li-thermistor ha li hloke tlhophiso e khethehileng ea wiring, joalo ka terata e 3 kapa 4, ho lefella khanyetso ea lead. Moralo oa thermistor o sebelisa tlhophiso e bonolo ea terata e 2 feela.
Tekanyo e phahameng ea mocheso e thehiloeng ho thermistor e hloka ts'ebetso e nepahetseng ea matšoao, phetoho ea analog-to-digital, linearization, le matšeliso, joalokaha ho bontšitsoe feiga. 2.
Leha ketane ea matšoao e ka bonahala e le bonolo, ho na le mathata a 'maloa a amang boholo, litšenyehelo le ts'ebetso ea boardboard kaofela. Potefolio ea ADC e nepahetseng ea ADI e kenyelletsa litharollo tse 'maloa tse kopantsoeng, tse kang AD7124-4/AD7124-8, tse fanang ka melemo e mengata bakeng sa moralo oa tsamaiso ea mocheso kaha boholo ba li-block tse hlokahalang bakeng sa kopo li hahiloe ka hare. Leha ho le joalo, ho na le mathata a fapaneng mabapi le ho rala le ho ntlafatsa litharollo tsa tekanyo ea mocheso o thehiloeng ho thermistor.
Sengoliloeng sena se tšohla e 'ngoe le e' ngoe ea lintlha tsena mme se fana ka likhothaletso tsa ho li rarolla le ho nolofatsa mokhoa oa moralo oa litsamaiso tse joalo.
Ho na le mefuta e mengata e fapaneng eaLi-thermistors tsa NTC'marakeng kajeno, kahoo ho khetha thermistor e nepahetseng bakeng sa kopo ea hau e ka ba mosebetsi o boima. Hlokomela hore li-thermistors li thathamisitsoe ho ea ka boleng ba tsona ba lebitso, e leng khanyetso ea bona ka lebitso ho 25 ° C. Ka hona, thermistor ea 10 kΩ e na le khanyetso ea 10 kΩ ho 25°C. Li-thermistor li na le boleng ba ho hanyetsa ka lebitso kapa ba mantlha ho tloha ho ohms tse 'maloa ho isa ho 10 MΩ. Thermitor e nang le litekanyetso tse tlase tsa ho hanyetsa (ho hanyetsa ka lebitso ho 10 kΩ kapa ka tlase) hangata e tšehetsa mefuta e tlase ea mocheso, joalo ka -50°C ho ea +70°C. Thermitor e nang le litekanyetso tse phahameng tsa ho hanyetsa li ka mamella mocheso ho fihlela ho 300 ° C.
Thermistor element e entsoe ka tšepe oxide. Li-thermistor li fumaneha ka libopeho tsa bolo, radial le SMD. Lifaha tsa Thermistor li koahetsoe ka epoxy kapa khalase e kentsoeng bakeng sa tšireletso e eketsehileng. Li-thermistor tsa bolo tse koahetsoeng ka epoxy, radial le surface thermistors li loketse mocheso o fihlang ho 150°C. Li-thermistor tsa likhalase tsa khalase li loketse ho metha mocheso o phahameng. Mefuta eohle ea liphahlo / liphutheloana li boetse li sireletsa khahlanong le kutu. Li-thermistor tse ling li tla ba le matlo a eketsehileng bakeng sa tšireletso e eketsehileng libakeng tse thata. Li-thermistor tsa lifaha li na le nako ea karabo e potlakileng ho feta li-radial/SMD thermistors. Leha ho le joalo, ha li tšoarelle nako e telele. Ka hona, mofuta oa thermistor o sebelisitsoeng o itšetlehile ka kopo ea ho qetela le tikoloho eo thermistor e leng ho eona. Ho tsitsa ha nako e telele ha thermistor ho itšetlehile ka thepa ea eona, sephutheloana le moralo. Ka mohlala, thermistor ea NTC e koahetsoeng ka epoxy e ka fetola 0.2 ° C ka selemo, ha thermistor e tiisitsoeng e fetola feela 0.02 ° C ka selemo.
Thermitor e tla ka ho nepahala ho fapaneng. Thermitor e tloaelehileng hangata e na le ho nepahala ha 0.5°C ho isa ho 1.5°C. Tekanyetso ea thermistor resistance le beta value (karolelano ea 25°C ho ea ho 50°C/85°C) e na le mamello. Hlokomela hore boleng ba beta ba thermistor bo fapana ho ea ka moetsi. Mohlala, 10 kΩ NTC thermistors ho tsoa ho bahlahisi ba fapaneng e tla ba le boleng bo fapaneng ba beta. Bakeng sa lisebelisoa tse nepahetseng haholoanyane, li-thermistor tse kang Omega™ 44xxx series li ka sebelisoa. Li na le ho nepahala ha 0.1°C kapa 0.2°C ho feta mocheso oa 0°C ho isa ho 70°C. Ka hona, mefuta e fapaneng ea lithempereichara tse ka lekantsoeng le ho nepahala ho hlokahalang holim'a sebaka seo sa mocheso ho etsa qeto ea hore na lithempereichara li loketse kopo ena. Ka kopo hlokomela hore ho nepahala ha letoto la Omega 44xxx ho phahame, litšenyehelo li phahame.
Ho fetolela khanyetso ho likhato tsa Celsius, boleng ba beta hangata bo sebelisoa. Boleng ba beta bo khethoa ka ho tseba lintlha tse peli tsa mocheso le khanyetso e tšoanang sebakeng se seng le se seng sa mocheso.
RT1 = Ho hanyetsa mocheso 1 RT2 = Ho hanyetsa mocheso 2 T1 = Mocheso 1 (K) T2 = Mocheso 2 (K)
Mosebelisi o sebelisa boleng ba beta bo haufi le maemo a mocheso a sebelisitsoeng morerong. Boholo ba li-database tsa thermistor li thathamisa boleng ba beta hammoho le mamello ea khanyetso ho 25°C le mamello ea boleng ba beta.
Lisebelisoa tse phahameng tse nepahetseng tsa mocheso le litharollo tse phahameng tsa ho felisa tse kang Omega 44xxx li sebelisa equation ea Steinhart-Hart ho fetola khanyetso ho likhato tsa Celsius. Equation 2 e hloka li-constants tse tharo A, B, le C, tse fanoeng hape ke moetsi oa sensor. Hobane li-coefficients tsa equation li hlahisoa ho sebelisoa lintlha tse tharo tsa mocheso, equation e hlahang e fokotsa phoso e hlahisitsoeng ke linearization (hangata 0.02 °C).
A, B le C ke li-constants tse nkiloeng ho li-setpoints tse tharo tsa mocheso. R = khanyetso ea thermistor ho ohms T = mocheso ka likhato tsa K
Ka feiga. 3 e bonts'a thabo ea hona joale ea kutlo. Drive hona joale e sebelisoa ho thermistor 'me hona joale e tšoanang e sebelisoa ho mohanyetsi o nepahetseng; sehanyetsi se nepahetseng se sebedisoa joalo ka sesupo sa ho metha. Boleng ba mohanyetsi oa litšupiso bo tlameha ho ba bo boholo ho feta kapa bo lekanang le boleng bo phahameng ka ho fetisisa ba khanyetso ea thermistor (ho ipapisitse le mocheso o tlase o lekantsoeng tsamaisong).
Ha u khetha motlakase o tsosang takatso, khanyetso e phahameng ea thermistor e tlameha ho nkoa hape. Sena se tiisa hore motlakase ho pholletsa le sensor le mochine o thibelang litšupiso o lula o le boemong bo amohelehang ho lisebelisoa tsa elektronike. Mohloli oa hona joale oa tšimo o hloka li-headroom kapa tlhahiso e bapisang. Haeba thermistor e na le khanyetso e phahameng ka mocheso o tlaase ka ho fetisisa o ka lekanyetsoang, sena se tla fella ka motlakase o tlaase haholo. Ka hona, motlakase o hlahisoang ho thermistor ka mocheso o phahameng o nyane. Mekhahlelo ea ho fumana chelete e reriloeng e ka sebelisoa ho ntlafatsa tekanyo ea matšoao ana a boemo bo tlase. Leha ho le joalo, phaello e tlameha ho hlophisoa ka matla hobane boemo ba lets'oao bo tsoang ho thermistor bo fapana haholo le mocheso.
Khetho e 'ngoe ke ho beha phaello empa u sebelise dynamic drive current. Ka hona, ha boemo ba lets'oao bo tsoang ho thermistor bo fetoha, boleng ba hajoale ba drive bo fetoha ka mokhoa o ts'oanelang e le hore motlakase o ntlafalitsoeng ho thermistor o be ka har'a sebaka se boletsoeng sa sesebelisoa sa elektroniki. Mosebedisi o tlameha ho etsa bonnete ba hore motlakase o ntlafatswang ho kgahlano le referense le ona o maemong a amohelehang ho elektroniki. Likhetho tsena ka bobeli li hloka taolo e phahameng, ho beha leihlo khafetsa motlakase ho thermistor e le hore lisebelisoa tsa elektroniki li ka lekanya lets'oao. Na ho na le khetho e bonolo? Nahana ka excitation ea voltage.
Ha motlakase oa DC o sebelisoa ho thermistor, hona joale ka thermistor e ikamahanya le maemo ha khanyetso ea thermistor e fetoha. Hona joale, ho sebelisa mochine oa ho lekanya ka mokhoa o nepahetseng ho e-na le mohanyetsi oa litšupiso, morero oa eona ke ho bala hona joale ho phallang ka thermistor, ka hona ho lumella khanyetso ea thermistor hore e baloe. Kaha motlakase oa koloi o boetse o sebelisoa e le lets'oao la litšupiso tsa ADC, ha ho na sethala sa phaello se hlokahalang. Motlakase ha a na mosebetsi oa ho lekola mocheso oa mocheso oa mocheso, ho lekola hore na boemo ba lets'oao bo ka lekanyetsoa ka lisebelisoa tsa elektroniki, le ho bala hore na ke phaello efe ea koloi / boleng ba hajoale bo hlokang ho lokisoa. Ena ke mokhoa o sebelisitsoeng sehloohong sena.
Haeba thermistor e na le tekanyo e nyane ea ho hanyetsa le mefuta ea ho hanyetsa, ho ka sebelisoa motlakase kapa ho tsosoa ha hona joale. Tabeng ena, koloi ea hona joale le phaello e ka lokisoa. Ka hona, potoloho e tla ba joalokaha ho bontšoa ho Setšoantšo sa 3. Mokhoa ona o loketse ka hore ho ka khoneha ho laola hona joale ka sensor le mochine oa ho hanyetsa, e leng oa bohlokoa lits'ebetsong tse tlaase tsa matla. Ho phaella moo, ho futhumatsa mocheso oa thermistor ho fokotseha.
Ho tsosoa ha motlakase ho ka boela ha sebelisoa bakeng sa li-thermistors tse nang le litekanyetso tse tlaase tsa ho hanyetsa. Leha ho le joalo, mosebelisi o tlameha ho etsa bonnete ba hore hajoale ka sensor ha e phahame haholo bakeng sa sensor kapa ts'ebeliso.
Ho tsosoa ha motlakase ho nolofatsa ts'ebetsong ha u sebelisa thermistor e nang le tekanyo e kholo ea ho hanyetsa le mocheso o pharaletseng. Khanyetso e kholo ea lebitso e fana ka boemo bo amohelehang ba hona joale ba lekantsoeng. Leha ho le joalo, baqapi ba hloka ho etsa bonnete ba hore hona joale ho boemong bo amohelehang holim'a mocheso oohle oa mocheso o tšehetsoeng ke kopo.
Li-ADC tsa Sigma-Delta li fana ka melemo e mengata ha ho etsoa mokhoa oa ho lekanya mocheso. Ntlha ea pele, hobane sigma-delta ADC e tsosolosa tlhahiso ea analog, ho hloekisa ka ntle ho bolokoa ho le bonyane 'me ntho e le' ngoe feela e hlokahalang ke sefahla se bonolo sa RC. Ba fana ka phetoho ea mofuta oa filthara le sekhahla sa tlhahiso ea baud. Sefe ea dijithale e hahelletsoeng kahare e ka sebelisoa ho hatella tšitiso efe kapa efe ea lisebelisoa tse tsamaisoang ke mains. Lisebelisoa tsa 24-bit tse kang AD7124-4/AD7124-8 li na le qeto e felletseng ea ho fihla ho li-bits tse 21.7, kahoo li fana ka qeto e phahameng.
Tšebeliso ea sigma-delta ADC e nolofatsa moralo oa thermistor haholo ha e ntse e fokotsa litlhaloso, litšenyehelo tsa tsamaiso, sebaka sa boto, le nako ea ho rekisa.
Sengoliloeng sena se sebelisa AD7124-4/AD7124-8 joalo ka ADC hobane ke lerata le tlase, le tlase hona joale, li-ADC tse nepahetseng tse nang le PGA e hahelletsoeng, litšupiso tse hahelletsoeng, ho kenya analog le buffer.
Ho sa tsotelehe hore na o sebelisa motlakase oa hona joale kapa oa koloi, ho khothaletsoa tlhophiso ea ratiometric moo voltage ea referense le sensor voltage e tsoang mohloling o le mong oa drive. Sena se bolela hore phetoho leha e le efe mohloling oa ho tsosoa e ke ke ea ama ho nepahala ha tekanyo.
Ka feiga. 5 e bonts'a motlakase o sa khaotseng bakeng sa thermistor le precision resistor RREF, motlakase o ntlafalitsoeng ho pholletsa le RREF ke motlakase oa litšupiso bakeng sa ho metha thermistor.
Tšimo ea hona joale ha e hloke ho nepahala 'me e ka' na ea se ke ea tsitsa ha liphoso leha e le life tse teng tšimong ea hona joale li tla tlosoa tlhophisong ena. Ka kakaretso, thabo ea hajoale e ratoa ho feta ho hlasimolla ha motlakase ka lebaka la taolo e phahameng ea kutlo le ts'ireletso e ntle ea lerata ha sensor e le libakeng tse hole. Mofuta ona oa mokhoa oa leeme hangata o sebelisoa bakeng sa li-RTD kapa li-thermistor tse nang le litekanyetso tse tlase tsa ho hanyetsa. Leha ho le joalo, bakeng sa thermistor e nang le boleng bo phahameng ba ho hanyetsa le kutloisiso e phahameng, tekanyo ea pontšo e hlahisoang ke phetoho e 'ngoe le e' ngoe ea mocheso e tla ba kholoanyane, kahoo ho sebelisoa ha motlakase oa motlakase. Mohlala, thermistor ea 10 kΩ e na le khanyetso ea 10 kΩ ho 25°C. Ho -50 ° C, khanyetso ea thermistor ea NTC ke 441.117 kΩ. Bonyane bo tlase ba koloi ea 50 µA bo fanoeng ke AD7124-4/AD7124-8 bo hlahisa 441.117 kΩ × 50 µA = 22 V, e phahameng haholo le ka ntle ho sebaka sa ts'ebetso sa li-ADC tse ngata tse fumanehang sebakeng sena sa kopo. Li-thermistor hangata li hokahane kapa li fumaneha haufi le lisebelisoa tsa elektroniki, ka hona, boits'ireletso ba ho khanna hajoale ha bo hlokehe.
Ho eketsa mohanyetsi oa kutlo letotong e le potoloho ea voltage divider ho tla fokotsa hona joale ka thermistor ho boleng ba eona bo tlase ba ho hanyetsa. Tlhophiso ena, boleng ba mohanyetsi oa kutlo RSENSE e tlameha ho lekana le boleng ba khanyetso ea thermistor ka mocheso oa referense oa 25 ° C, e le hore motlakase o tsoang o tla lekana le bohareng ba motlakase oa referense ka mocheso oa eona oa lebitso. 25 ° CC Ka mokhoa o ts'oanang, haeba thermistor ea 10 kΩ e nang le khanyetso ea 10 kΩ ho 25 ° C e sebelisoa, RSENSE e lokela ho ba 10 kΩ. Ha mocheso o ntse o fetoha, khanyetso ea thermistor ea NTC le eona ea fetoha, 'me karo-karolelano ea motlakase oa motlakase ho thermistor le eona ea fetoha, e leng se etsang hore motlakase o hlahisoang o lekane le khanyetso ea thermistor ea NTC.
Haeba referense e khethiloeng ea motlakase e sebelisoang ho matlafatsa thermistor le/kapa RSENSE e tšoana le voltage ea referense ea ADC e sebelisoang ho lekanya, sistimi e behiloe ho tekanyo ea ratiometric (setšoantšo sa 7) e le hore mohloli ofe kapa ofe oa motlakase o amanang le phoso o tla ba leeme ho tlosa.
Hlokomela hore e ka ba sekontiri sa kutlo (se tsamaisoang ke motlakase) kapa se hanyetsang (ho tsamaisoa ha joale) se lokela ho ba le mamello e tlase ea pele le ho hoholeha ho tlase, kaha mefuta e 'meli e ka ama ho nepahala ha sistimi eohle.
Ha u sebelisa li-thermistor tse ngata, motlakase o le mong oa ho hlasimolla o ka sebelisoa. Leha ho le joalo, thermistor e 'ngoe le e' ngoe e tlameha ho ba le sehanyetsi sa eona sa kutlo se nepahetseng, joalo ka ha ho bonts'itsoe feiga. 8. Kgetho e 'ngoe ke ho sebelisa sesebelisoa sa ka ntle sa multiplexer kapa se hanyetsanang le boemo bo tlaase, se lumellang ho arolelana mochine o le mong o nepahetseng oa kutlo. Ka tlhophiso ena, thermistor ka 'ngoe e hloka nako ea ho emisa ha e lekantsoe.
Ka kakaretso, ha ho etsoa mokhoa oa ho lekanya mocheso o thehiloeng ho thermistor, ho na le lipotso tse ngata tseo u lokelang ho nahana ka tsona: khetho ea li-sensor, wiring ea li-sensor, li-trade-offs tsa likarolo, ho hlophisoa ha ADC, le hore na mefuta ena e sa tšoaneng e ama joang ho nepahala ha kakaretso ea tsamaiso. Sengoloa se latelang letotong lena se hlalosa mokhoa oa ho ntlafatsa moralo oa sistimi ea hau le tekanyetso ea liphoso tsa sistimi ka kakaretso ho fihlela ts'ebetso eo u e batlang.
Nako ea poso: Sep-30-2022