Hoc est primum articulum in duas-pars series. Hoc articulus erit primum de historia et consilium challengesThermistor, secundum temperatusMensurae systems, tum eorum comparatione cum resistentia Thermometrum (RTD) temperatus mensurae systems. Is mos quoque describere arbitrium de Thermistor, configuratione commercia-offs, et momentum Sigma-Delta Analog-ad-Digital Converters (ADCS) in hac application area. Secundum articulum erit detail quam ad optimize et evaluate in ultima thermistor-fundatur mensuram ratio.
Sicut descripsit in priorem articulum series, optimizing RTD temperatus sensorem systems, an rtd est resistor cuius resistentia variatur temperatus. Thermistors opus similiter ad RTDs. Dissimilis RTDs, quod tantum habere positivum temperatus coefficiens, in thermistor potest habere positivum vel negativum temperatus coefficientem. Negative temperatus coefficiens (NTC) Thermistors decrescat eorum resistentia sicut temperatus resurget, dum positivum temperatus coefficientem (PTC) Thermistors auget resistentia sicut temperatus resurget. In fig. I ostendit responsio characteres typical NTC et PTC Thermistors et comparat ad RTD curvae.
Temperature rhoncus, rtd curvam fere lineari et sensorem operit multo latius temperatus range quam Thermistors (typice -200 ° C ad + DCCCL ° C) debitum ad non -200 (exponentialibus) natura debitum ad non -200 (exponential) naturae in non-linearibus (exponential) natura debitum ad non -200 (exponential) natura debitum ad non -200 (exponentialibus) ex thermistor. RTDs plerumque provided in bene notum de standardized curvas, dum Thermistor curvas variantur fabrica. Nos autem de hoc in detail in thermistor lectio dux sectionem huius articuli.
Thermistors ex compositis materiae, plerumque Ceramics, Polymers, aut Semiconductors (plerumque metallum oxides) et pura metalla (Platinum, Nickel, aut aeris). Thermistors potest deprehendere temperatus mutat velocius quam RTDs, providente ocius feedback. Ideo thermistores sunt vulgo per sensoriis in applications quod requirit humilis sumptus, parva magnitudine, citius responsio, altior sensus, et strictum temperatus range, ut electronics potestate, aut frigus adiunctae, ut electronics in commercial aut industriae applications. proposita. Applications.
In pluribus, NTC Thermistors sunt ad accurate temperatus measurement, non PTC Thermistors. Quidam PTC Thermistors sunt praesto, quod potest esse in overcurrent praesidio circuits vel ut resettable fuses ad salutem applications. Resistentia-temperatus curvam a PTC Thermistor ostendit a valde parva ntc regione antequam ad switch punctum (vel curiam punctum), supra quod resistentia resurget acriter per plures ordines magnitudinis in range resurgat acriter per plures ordines magnitudinis in range ex pluribus gradibus de magnitudine in range de pluribus gradibus de magnitudine in range de pluribus gradibus de magnitudine in range ex pluribus gradibus in magnitudinis in range de gradibus Celsius in range. Sub overcurrent conditionibus, in PTC Thermistor erit generate fortis auto-calefacit cum switching temperatus exceditur, et resistentia resurgemus acriter, quod redigendum initus current ad system, ita quod redigendum initus current ad system, ita ne redigant initus current ad system, ita ne redigant initus current ad system, ita ne redigendum initus current ad system, ita ne redigendum initus current ad system, ita ne redigant initus current ad system, ita ne redigant initus current ad system, ita ne redigant initus current ad systematis, ita ne redigant initus current ad system, ita ne redigendum initus current ad system, ita ne damnum. Switching punctum PTC Thermistors est typice inter LX ° C et CXX ° C et non idoneam ad moderantum temperatus mensuras in lateque de applications. Hoc articulum Focuses in NTC Thermistors, quod potest typically mensura vel Monitor temperaturis vndique ex -80 ° C ad CL ° c. NTC Thermistors habent resistentia ratings vndique a paucis ohms ad X mΩ at XXV ° c. Ut patet in Fig. I, in mutatione per gradus Celsius pro Thermistors est magis quam resistentia thermometris. Comparari ad Thermistors, et Thermistor scriptor princeps sensibilitatem et excelsum resistentia valorem simpliciorem eius initus Circuitus, quia thermistors non eget aliqua specialis wiring configuratione, ut III filum aut IV filum, ut compenset ad IV filum, ut compensare ad IV filum, ut plumbum resistentia. Et Thermistor consilium utitur solum simplex II-filum configuratione.
High-praecision thermistor-fundatur temperatus mensurae requirit precise signum dispensando, Analog-ut-digital conversionem, linearization, et ultricies, ut in Fig. II.
Licet signo torquem videor simplex, plures complexities quae afficiunt magnitudine, sumptus et perficientur tota motherboard. Adi scriptor praecisione Adc Portfolio includit plures integrated solutiones, ut ad7124-4 / ad7124-8, quae providere numerum commoda pro scelerisque ratio consilio ut maxime aedificii cuneos opus ad applicationem ut maxime aedificii cuneos opus ad applicationem ut plerique aedificii cuneos opus ad applicationem, ut maxime aedificii cuneos opus ad applicationem ut maxime aedificii cuneos opus ad applicationem ut maxime aedificii cuneos opus ad applicationem ut maxime aedificii cuneos opus ad applicationem ut maxime aedificii cuneos opus ad applicationem ut maxime aedificii cuneos opus ad applicationem ut maxime aedificii cuneos opus ad applicationem ut maxime aedificii cuneos opus ad applicationem ut maxime aedificii cuneos opus ad applicationem sunt aedificii, in. Tamen, sunt variis challenges in designing et optimizing thermistor, secundum temperatus measurement solutions.
Hoc articulum agit inter se exitibus providet suasiones solvendis et ulterius simplifying consilio processus pro tali systems.
Sunt varietateNTC ThermistorsIn foro hodie, sic eligens ius thermistor pro application potest esse a daunting opus. Nota quod thermistors sunt enumerantur a nominis valorem, quod est nominis ad XXV ° C. Ideo a X KΩ Thermistor habet nominis resistentia X KΩ apud XXV ° c. Thermistors habent nominis aut basic resistentia values vndique a paucis ohms ad X mΩ. Thermistors cum low resistentia ratings (nominis resistentia X kω aut minus) typically suscipio inferioribus temperatus ranges, ut -50 ° C ° + LXX °. Thermistors cum altius resistentia ratings potest sustinere temperaturis usque ad CCC ° c.
Et Thermistor elementum est ex metallum cadmiae. Thermistors sunt available in pila, radialis et SMD figuras. Thermistor grana sunt epoxy iactaret vel speculum encapsulated addidit praesidium. Epoxy iactaret pila thermistors, radialis et superficies thermistors sunt apta temperaturis ad CL ° c. Vitrum Bead Thermistors sunt idoneam mensuræ princeps temperaturis. Omnes genera coatings / packaging etiam defendat contra corrosio. Quidam Thermistors et quoque have additional Housings ad addidit praesidium in dura environments. Bead Thermistors habent citius responsum tempore quam radiale / SMD Thermistors. Sed non sunt ut durabile. Ideo genus thermistor usus pendent ex fine applicationem et elit in quo Thermistor sita est. Longum-term stabilitas de thermistor pendeat in sua materia, packaging et consilio. Exempli gratia, an epoxy-iactaret NTC Thermistor potest mutare 0,2 ° C per annum, cum signatum thermistor tantum mutationes 0,02 ° C anno.
Thermistors venient in diversis accurate. Vexillum thermistors typically habent accurate 0,5 ° C ad 1.5 ° c. Et Thermistor resistentia rating et beta valorem (Ratio of XXV ° C ad L ° F / LXXXV ° F) habere tolerantia. Nota quod beta valorem de Thermistor variatur per manufacturer. Exempli gratia, X KΩ NTC Thermistors ex diversis manufacturers erit diversis beta values. Nam magis accurate systems, thermistors ut omega ™ 44xxx series potest esse. Sunt enim accurate 0,1 ° C aut 0.2 ° C super a temperatus range of 0 ° C ad LXX ° c. Itaque range temperaturis potest metiri et accurate requiratur super quod temperatus range determinat utrum thermistors idonei huius application. Placere note quod superior accurate omega 44xxx serie, in altiorem pretium.
Ad Convert resistentia ad gradus Celsius, in beta valorem solet usus. In beta valorem determinatur per scientes duo temperatus puncta et correspondentes resistentia ad invicem temperatus punctum.
RT1 = temperatus resistentia I RT2 = temperatus resistentia II T1 = Temperature I (K) T2 = Temperature II (K)
In user utitur beta valorem proximi ad temperatus range usus est in project. Most Thermistor Datasheets album a beta valorem una cum resistentia tolerantia ad XXV ° C et tolerantia ad beta valorem.
Excellentissimis thermistors et excelsum praecisionem terminum solutions ut omega 44xxx series utuntur Steinhart-celsius aequatio ad convertam resistentia Celsius. II requirit tria constants A, B et C, iterum provisum est a sensorem manufacturer. Quia aequatio coefficientes generatae per tres temperatus puncta, ex aequatione minimizes errorem introduced per linearization (typice 0.02 ° C).
A, B et C constants ex tribus temperatus Setpoints. R = Thermistor resistentia in Ohms T = Temperature in K gradus
In fig. III ostendit in current excitatio sensorem. Coegi current applicantur ad Thermistor et idem current applicantur ad praecisionem resistor; A praecisione resistor adhibetur quantum ad mensuram. De valore de reference resistor esse maior quam vel aequalis ad summum valorem de Thermistor resistentia (fretus in lowest temperatus metiri in ratio).
Dum eligens excitationem current, maximam resistentiam de Thermistor oportet iterum in rationem. Hoc ensibus voltage per sensorem et referat resistor semper ad gradum gratum ad electronics. Et agri current fons requirit aliquid headroom aut output matching. Si thermistor habet altus resistentiam ad infima mensurabile temperatus, hoc erit in a valde humilis coegi current. Igitur voltage generatae per Thermistor caliditas parva. Programmable lucrum gradus potest ad optimize mensurae harum humilitatem gradu annuit. Tamen quaestum programmed dynamically quia signum gradu a Thermistor variat valde temperatus.
Alius optionem est ut lucrum sed usu dynamic coegi current. Unde sicut signum gradu ex Thermistor mutationes, in coegi current valorem mutationes dynamically ita ut in voltage developed per Thermistor est intra certum initus range de electronic fabrica. In user oportet ut in voltage developed trans reference resistor est etiam ad gradu gratum ad electronics. Utrumque options requirere a summo gradu de potestate, constant magna ex voltage per thermistor ut electronics potest metiretur signum. Militia est vita facilius optionem? Considerans voltage excitationem.
Cum DC voltage applicantur ad thermistor, in current per Thermistor automatically squamis ut Thermistor scriptor resistentia mutantur. Nunc, usura praecisione mensuræ resistor pro a reference resistor, eius proposito est ad rationem current fluit per Thermistor, ita permittens thermistor resistentia ad rationem. Cum coegi voltage est etiam usus est ad ADC Reference Signum, non quaestum scaena est requiritur. Processus non habet officium a vigilantia thermistor intentione, determinandum si signum gradu potest metiri per electronics, et calculandum quid agitare quaestum / current valorem necessitates esse adaequatum. Hic est modus in hoc articulus.
Si thermistor habet parva resistentia rating et resistentia range, voltage aut current excitationem potest esse. In hoc casu, in coegi current et lucrum potest fixum. Sic, in circuitu erit sicut ostensum est in Figura III. Hoc modus est conveniens in eo quod potest control current per sensorem et referat resistor, quod est valuable in humilis potentia applications. In addition, auto-calefactio de Thermistor est elevat.
Voltage excitationem potest etiam esse propter thermistors cum low resistentia ratings. Autem, in user oportet semper ut ad current per sensorem non nimis altum ad sensorem et applicationem.
Voltage excitationem simplifies exsequendam cum usura a thermistor cum magna resistentia rating et lata temperatus range. Larger nominis resistentia praebet gratum gradu de rated current. Tamen, designers postulo ut ad current est ad gratum gradu per totam temperatus range sustinetur per applicationem.
Sigma-Delta ADCS offer plures commoda cum designing a Thermistor mensura ratio. Primo, quia Sigma-Delta ADC resamples Analog initus, externa filtering est servanda ad minimum et solum postulationem est simplex rc filter. Et providere flexibilitate in filter genus et output baud rate. Aedificavit-in digital filtering potest ad supprimere aliquem intercessiones in mains Powered cogitationes. XXIV-aliquantulus cogitationes ut ad7124-4 / ad7124-8 habere plenam resolutionem usque ad 21,7 bits, ita providere excelsum resolutio.
Usus Sigma-Delta ADC vehementer simplifies in thermistor consilio dum reducendo specificationem, ratio sumptus, tabula spatium, et ad forum.
Hic articulus utitur ad7124-4 / ad7124-8 sicut ADC quia sunt humilis strepitu, humilis vena, praecisione ADCs cum aedificata PGA, constructum-in reference, analog initus et reference quiddam.
Cujuscumque num vos es usura coegi current vel coegi intentione, a ratiometric configuratione commendatur in quo reference voltage et sensorem intentione venire ab eodem coegi fonte. Hoc significat quod aliqua mutatio in excitationem fons non afficit accurate mensurae.
In fig. V ostendit quod constant coegi current ad Thermistor et praecisione resistor rref, in voltage developed per rref est reference voltage pro mensuræ in Thermistor.
Et agri current non opus est accurate et minus firmum quod quis errores in agro current erit eliminated in hoc configuratione. Fere, vena excitatio est malle in voltage excitatio ex superior sensibilitate imperium et melioris sonitus immunitatem cum sensorem sita in remotis locis. Hoc genus bias modum est typically propter RTDs vel Thermistors cum low resistentia values. Tamen, pro thermistor cum altior resistentia pretii et superioris sensibilitate, signo gradu generatae per se temperatus mutatio erit maior, ita voltage excitationem adhibetur. Exempli gratia, a X KΩ Thermistor habet resistentiam X KΩ at XXV ° c. In -50 ° C, in resistentia NTC Thermistor est 441,117 KΩ. In minimum coegi current de L μa provisum est a ad7124-4 / ad7124-8 generat 441,117 kω × L = XXII V, quod est altus et extra operating spatio maxime available. Thermistors sunt etiam plerumque coniuncta vel sita prope electronics, ita immunitatem ad coegi current non requiritur.
Addit a sensu resistor in series ut a voltage divideret circa terminum current per thermistor ad suum minimum resistentia pretii. In hac configuratione, ad valorem de sensu resistor rsense oportet esse aequalis ad valorem de thermistor resistentia ad referat temperatus de XXV ° C, ut output intentione erit aequalis ad midpoint de voltage in propagationem erit aequalia in midpoint de voltage in propagationem ad temperatus XXV Cc similiter, si a X KΩ Thermistor cum resistentia de X KΩ at XXV ° C est usus, rsense debet esse X kω. Ut temperatus mutationes, resistentia NTC Thermistor etiam mutationes et ratio de coegi intentione trans Thermistor etiam mutationes, unde in output intentione esse proportionalem ad resistentiam NTC Thermistor.
Si delecti voltage Reference solebat ad potestatem Thermistor et / vel Rsense Matches ADC Reference Reference RATITICIUS usus est mensurae, ratio est posuit ad RATIAMEDIC mensura Error VOLTATIONE SUMMUS erit perpetuam, ut auferam.
Nota quod aut sensus resistor (voltage agitata) vel reference resistor (current repulsi) debet habere humilis initial tolerantia et humilis pereffluamus, ut et variabiles potest afficere accurate totius.
Cum usura plures thermistors, una excitatio voltage potest esse. Sed quisque thermistor debet habere sua praecisione sensus resistor, sicut in figura. VIII. Alius optio est uti per externum multiplexer vel humilis resistentia switch in in statu, quod concedit sharing unum praecisione sensus resistor. Cum configuratione, singulis thermistor indiget aliquando tempore cum metiri.
In summary, when designing a thermistor-based temperature measurement system, there are many questions to consider: sensor selection, sensor wiring, component selection trade-offs, ADC configuration, and how these various variables affect the overall accuracy of the system. Postero articulus in hac series exponit quomodo ad optimize vestri ratio consilio et altiore system errorem budget ad consequi vestra scopum perficientur.
Post tempus: Sep 30-2022