Penderia Suhu Bersepadu (Penderia Suhu IC)—Kelebihan dan Aplikasi

Mungkin cara paling moden untuk mengukur suhu dalam elektronik ialah penggunaan penderia suhu IC. Penderia sedemikian boleh dibina terus ke dalam litar mikro, dan disebabkan oleh pergantungan ciri I - V bagi sebatian semikonduktor pada suhunya, hari ini ia menyediakan pembangun peluang yang luas untuk mencipta peranti pengukur yang tepat. Arahnya berkembang agak cepat, ia mempunyai ciri-ciri sendiri, yang akan dibincangkan kemudian dalam artikel ini.

Penderia kamiran diod menawarkan kelebihan berbanding termokopel dan termometer rintangan platinum, walaupun ia boleh berfungsi pada suhu yang agak rendah — tidak lebih daripada 150 ° C. Penderianya sangat padat, itulah sebabnya ia terbina dalam dengan mudah, dan ia juga murah untuk dikeluarkan.

Penderia sedemikian sesuai untuk penyepaduan ke dalam pengawal selia, penguat, mikropengawal dan peranti elektronik lain yang memerlukan pemantauan suhu dalam talian yang tepat.Penderia diod sangat sensitif dan tepat — ini adalah kelebihan utamanya untuk elektronik.

Terdapat lebih banyak kawasan di mana penderia bersepadu akan sesuai. Bermula dari sistem pengukuran suhu modul pengukuran, berakhir dengan pengukuran suhu pemproses dan aplikasi dalam sistem kawalan dengan banyak parameter terkawal: suhu, tekanan, dsb.

Ia amat berguna untuk menyepadukan penderia diod bersepadu ke dalam sistem pemantauan suhu jauh untuk tujuan keselamatan kebakaran supaya penggera dicetuskan dengan ketat apabila suhu melebihi ambang yang telah ditetapkan.

Penderia integral pertama telah menunjukkan keunggulan termistor, kerana untuk termistor pergantungan rintangan pada suhu adalah jauh dari linear, dan untuk sensor diod ciri keluaran serta-merta menjadi linear.

Penderia kamiran dikelaskan sebagai analog dan digital dan boleh memberikan isyarat arus atau voltan berkadar suhu. Penderia analog tidak kehilangan populariti, kerana julat voltan operasinya agak besar — ​​dari 4 hingga 30 volt, sementara tiada kepekaan terhadap penurunan voltan pada talian penghantaran isyarat. Walaupun kebanyakan instrumen hari ini memerlukan format digital untuk data input, isyarat analog boleh dengan mudah ditukar kepada digital menggunakan ADC.

Dalam banyak penyelesaian yang digunakan untuk tugas pemantauan dan pengukuran, penderia diod mempunyai ADC di dalamnya kerana teknologi pembuatan membenarkannya — penderia itu ternyata menjimatkan kos.Isyarat keluaran termometer integral digital kini diperoleh dalam format 1 atau 0, yang mudah untuk dipindahkan ke mikropengawal luaran.

Fungsi tambahan juga boleh dilakukan dalam penderia suhu bersepadu: pemantauan perubahan voltan, mengukur suhu objek jauh, mengukur kadar aliran, memberi isyarat bahawa suhu yang ditetapkan telah melebihi.

Penderia suhu digital bersepadu seperti DS18S20 telah lama mendapat populariti untuk teknologi 1-Wire di seluruh dunia, walaupun ia pada asalnya dikenali sebagai penderia DS1820 yang dihentikan. Penderia ini menampilkan pengasingan hingar dan prestasi metrologi yang tinggi, yang sangat penting apabila organisasi lebuh raya.

Selama lebih daripada 15 tahun, sensor DS1820 telah digunakan dalam pembinaan sistem kawalan suhu berbilang titik dalam julat dari -55 ° C hingga + 125 ° C, mereka membenarkan pemantauan suhu masa nyata dan dengan cepat memberi isyarat bahawa suhu melebihi titik yang ditetapkan. Ini mungkin kerana memori tidak meruap yang dibina ke dalam cip.

Penderia DS18B20 lebih maju — ia membenarkan pengaturcaraan lebar bit hasil melalui 1 -Wire, sekali gus menetapkan kadar penukaran. Kod digital yang keluar daripada penderia adalah hasil daripada pengukuran suhu dan tiada penukaran selanjutnya perlu dibuat.

Penderia DS1822 ialah versi penderia DS18B20 yang dipermudah dan tidak ditentukur, ia lebih murah dan membolehkan sistem kawalan suhu berbilang titik kos rendah. Terdapat juga versi dua pin yang menjimatkan, seperti DS1822-PAR, yang dikuasakan dalam mod wayar tunggal parasit.

Terdapat juga termometer wayar tunggal DS1825, yang mempunyai 4 pin alamat untuk maksimum 16 alamat tempatan pada talian wayar tunggal. Ciri ini membolehkan juruteknik mencari sehingga 16 termometer kawalan suhu berbilang titik yang terletak pada talian dalam rangkaian 1-Wayar. Ini tidak memerlukan jadual yang sepadan dengan alamat individu 64-bit, iaitu, prestasi sistem sedemikian akan meningkat.